Ջերմային բուժում ներդրումային ձուլման գործընթացում

1. Ներածություն

Ջերմային մշակումը ներդրումային ձուլման ամենակարևոր ավարտական ​​փուլերից մեկն է, քանի որ ձուլման վիճակը հազվադեպ է ներկայացնում վերջնական մեխանիկական վիճակը, որն անհրաժեշտ է ինժեներական մասի համար:.

Լայն մետալուրգիական իմաստով, ջերմային բուժումը վերաբերում է վերահսկվող ջեռուցման և հովացման գործողություններին, որոնք օգտագործվում են մեխանիկական հատկությունները փոխելու համար, մետալուրգիական կառուցվածք, կամ մնացորդային սթրեսային վիճակ;

ալյումինե համաձուլվածքներում, Օրինակ, այն հաճախ օգտագործվում է հատուկ ամրությունը և կարծրությունը բարձրացնելու համար ջերմային մշակվող ձուլածո համաձուլվածքներում.

Ներդրումային ձուլված մասերը կարող են գրեթե ցանցի տեսք ունենալ, բայց նրանք դեռ հաճախ կարիք ունեն գույքի թյունինգի ամրացումից հետո.

Հիմնական կետն այն է, որ ներդրումային ձուլումը ստեղծում է երկրաչափություն, մինչդեռ ջերմային բուժումը օգնում է ստեղծել կատարողականություն.

Աշխատանքի այդ բաժանումն է, որ գործընթացն այդքան հզոր է դարձնում բարձրարժեք արտադրության մեջ, հատկապես այն դեպքում, երբ չափերի ճշգրտությունը, մետալուրգիական հուսալիություն, և ծառայության ժամկետը կարևոր է միանգամից.

2. Ինչ է նշանակում ջերմային բուժում ներդրումային ձուլման մեջ

Ջերմային բուժումը Ներդրումների ձուլում վերաբերում է ջերմային ցիկլերի վերահսկվող կիրառմանը ձուլված բաղադրիչի վրա ամրացումից հետո՝ դրա ներքին կառուցվածքն ու հատկությունները կանխամտածված կերպով փոխելու նպատակով։.

Կախված խառնուրդի համակարգից և վերջնական կիրառությունից, սա կարող է ներառել սթրեսի թեթևացում, լուծույթի բուժում, ծերացումը, կռում, նորմալացնող, մարսած, մեռած, համասեռացնող, կամ այս քայլերի համակցությունները.

Ի տարբերություն պարզ տաքացման, ջերմային բուժումը ճշգրիտ մետալուրգիական գործողություն է.

Ջերմաստիճանի պրոֆիլը, թրջման ժամանակը, ջեռուցման տոկոսադրույքը, սառեցման մեթոդ, վառարանի մթնոլորտ, և բեռի դասավորությունը բոլորն ազդում են վերջնական արդյունքի վրա.

Ձուլված բաղադրիչը կարող է նույնական տեսք ունենալ բուժումից առաջ և հետո, սակայն ցուցադրում է կտրուկ տարբեր մեխանիկական վարքագիծ, Կոռոզիոն դիմադրություն, և ծավալային կայունություն.

Ներդրումային ձուլման մեջ, Ջերմային մշակման անհրաժեշտությունը հաճախ հատկապես ուժեղ է, քանի որ ձուլածո միկրոկառուցվածքները կարող են կոպիտ լինել, առանձնացված, կամ ջերմային սթրես.

Նպատակը ներքին կառուցվածքն ավելի միատեսակ դարձնելն է, ավելի կայուն, և ավելի հարմար է նախատեսված սպասարկման վիճակին.

3. Ջերմային մշակման հիմնական ուղիները Alloy Family-ի կողմից

Ջերմային մշակումը ներդրումային ձուլման գործընթացում ամենակարևոր հետձուլման գործողություններից մեկն է.

Ձուլումը կարող է արդեն երկրաչափականորեն ճշգրիտ լինել ամրացումից հետո, բայց այն դեռ ամբողջությամբ նախագծված չէ, քանի դեռ դրա միկրոկառուցվածքը չի ճշգրտվել՝ ապահովելու ուժի պահանջվող համակցությունը, կարծրություն, առաձգականություն, կոշտություն, Կոռոզիոն դիմադրություն, և ծավալային կայունություն.

Ջերմային մշակման ճշգրիտ երթուղին առաջին հերթին կախված է նրանից խառնուրդ ընտանիք, քանի որ յուրաքանչյուր մետալուրգիական համակարգ տարբեր կերպ է արձագանքում ջերմային ցիկլերին.

Պողպատե ներդրումային ձուլվածքների ջերմամշակում

Պողպատե ներդրումային ձուլվածքները ներառում են համաձուլվածքների լայն ընտանիք, ներառյալ ածխածնային պողպատներ, Ալյումինե պողպատ, չժանգոտվող պողպատներ, Գործիք steels, և տեղումների կարծրացման աստիճաններ.

Ի տարբերություն ալյումինե ձուլվածքների, որոնք հիմնականում հենվում են տեղումների ուժեղացման վրա, պողպատե ձուլվածքները կարող են պահանջել մի քանի տարբեր ջերմային ուղիներ՝ կախված համաձուլվածքի համակարգից և վերջնական սպասարկման պահանջներից.

Գործնականում, ջերմային մշակումը կամընտիր ավարտական ​​քայլ չէ պողպատե ներդրումային ձուլվածքների համար;

հաճախ այն փուլն է, որը որոշում է, թե արդյոք ձուլումը դառնում է փափուկ և մշակելի, կոշտ և մաշվածության դիմացկուն, կոշտ և ազդեցության դիմացկուն, կամ չափսերով կայուն և կոռոզիայից պատրաստ.

Պողպատե ներդրումային ձուլվածքների ջերմամշակման ամենատարածված ուղիները նկարագրված են ստորև.

Համասեռացում

Homogenization-ը բարձր ջերմաստիճանի բուժում է, որն օգտագործվում է նվազեցնելու համար քիմիական տարանջատում և կազմի տատանումները, որոնք ձևավորվում են պնդացման ժամանակ.

Քանի որ պողպատե ձուլվածքները սառչում են հալված վիճակից ուժեղ ջերմային գրադիենտների ներքո, համաձուլվածքային տարրերը կարող են տեղայնորեն կենտրոնանալ միկրոկառուցվածքի որոշակի շրջաններում.

Համասեռացումը լուծում է այս խնդիրը՝ ձուլումը տաքացնելով մոտ ջերմաստիճանի, բայց ներքեւում, սոլիդուսը և այն բավական երկար պահելով, որպեսզի պինդ վիճակում դիֆուզիոն վերաբաշխվի համաձուլվածքային տարրերն ավելի հավասարաչափ.

Համասեռացման գործնական արժեքն այն է, որ այն արտադրում է ավելի միասնական մետալուրգիական մեկնարկային պայման.

Համասեռացված ձուլվածքն ավելի հետևողականորեն արձագանքում է ավելի ուշ ջերմամշակման գործողություններին, ինչպիսին է լուծույթով մշակումը, կարծրացող, կամ ծերացումը.

Այն նաև նվազեցնում է այն ռիսկը, որ տեղայնացված քիմիական տատանումները կհանգեցնեն մասի անհավասար մեխանիկական աշխատանքին.

Լուծում Ջերմային բուժում

Լուծման ջերմային բուժումը սովորաբար կիրառվում է աուստենիտիկ չժանգոտվող պողպատներ, տեղումներ-կարծրացնող չժանգոտվող պողպատներ, և որոշակի մասնագիտացված համաձուլվածքների համակարգեր.

Նպատակը ձուլման և սառեցման ընթացքում ձևավորված անցանկալի նստվածքների և երկրորդ փուլի մասնիկների լուծարումն է, ստեղծելով ավելի համասեռ միաֆազ կառուցվածք.

Այս գործընթացում, ձուլումը տաքացվում է մինչև լուծույթի ջերմաստիճանը, որտեղ համաձուլվածքային տարրերը լիովին լուծվում են բազային մատրիցում.

Բավարար պահելու ժամանակից հետո, մասը արագ մարվում է՝ լուծված տարրերը գերհագեցած պինդ լուծույթում պահելու համար.

Այս արագ սառեցումը կարևոր է, քանի որ դանդաղ սառեցումը թույլ կտա լուծված տարրերին նորից նստել և թուլացնել բուժման նախատեսված ազդեցությունը.

Լուծույթի ջերմային մշակումը հատկապես կարևոր է, երբ համաձուլվածքի վերջնական հատկությունները կախված են վերահսկվող միկրոկառուցվածքից, այլ ոչ թե ձուլման վիճակից:.

Ծերացում

Ծերացում, Նաեւ հայտնի է որպես տեղումների կարծրացում կամ տարիքային կարծրացում, օգտագործվում է լուծույթով մշակումից հետո տեղումներով-կարծրացնող չժանգոտվող պողպատներում և հարակից համաձուլվածքներում.

Դրա նպատակն է զարգացնել բարձր ամրություն և կարծրություն՝ ձևավորելով նուրբ, հավասարաչափ բաշխված երկրորդ փուլի մասնիկներ խառնուրդի մատրիցայի ներսում.

Ծերացման ժամանակ, ձուլումը կրկին տաքացվում է մինչև լուծույթի մշակման ջերմաստիճանից զգալիորեն ցածր ջերմաստիճան և պահվում է վերահսկվող ժամանակահատվածում.

Այս փուլում, գերհագեցած համաձուլվածքային տարրերը նստում են որպես շատ նուրբ մասնիկներ.

Այս մասնիկները խոչընդոտում են տեղահանման շարժումը, ինչը ուժի և կարծրության բարձրացման հիմնական պատճառն է.

Ծերացումը շատ արդյունավետ միջոց է՝ կոռոզիոն դիմացկուն, բայց մեխանիկորեն չափավոր ձուլվածքը բարձր ամրության ինժեներական բաղադրիչի վերածելու համար։.

Ջերմաստիճանի հավասարակշռությունը, ժամանակ, և նստվածքի չափը կարևոր է: անբավարար ծերացումը թերզարգացնում է ուժը, մինչդեռ չափից ավելի ծերացումը կարող է նվազեցնել գագաթնակետային կարծրությունը և փոխել նախատեսված հատկության պրոֆիլը.

Նորմալացնող

Նորմալացումը լայնորեն օգտագործվում է ածխածնային պողպատից և ցածր լեգիրված պողպատից ներդրումային ձուլվածքներ.

Այն նախատեսված է ձուլված հացահատիկի կառուցվածքը կատարելագործելու համար, թեթևացնել մնացորդային սթրեսները, և բարելավել մեխանիկական հատկությունները, ինչպես նաև մշակելիությունը.

Նորմալացման ցիկլում, ձուլվածքը ջեռուցվում է վերին կրիտիկական ջերմաստիճանից բարձր՝ ամբողջությամբ ավստենիտիկ շրջան, այնուհետև սառչում օդում.

Համեմատած ավելի դանդաղ սառեցման հետ, որը բնականաբար տեղի է ունենում կերամիկական պատյանում կամ ցնցումից հետո, օդային սառեցումը առաջացնում է ավելի նուրբ և միատեսակ միկրոկառուցվածք.

Այդ կատարելագործումը ընդհանուր առմամբ բարելավում է ուժը, կոշտություն, և ծավալային կայունություն.

Նորմալացումը հաճախ օգտագործվում է որպես առաջին փուլի բուժում բազմաքայլ ցիկլում.

Օրինակ, ձուլումը կարող է նորմալացվել, ապա կոփվել, կամ նորմալացվում է, իսկ հետո մարվում և կոփվում, կախված հատկությունների ցանկալի հավասարակշռությունից.

Կարծրացում

Համար օգտագործվում է կարծրացում մարտենզիտ չժանգոտվող պողպատներ, ածխածնային պողպատներ, Ալյումինե պողպատ, և գործիքների պողպատներ երբ պահանջվում է բարձր կարծրություն և բարձր ամրություն.

Ձուլումը ջեռուցվում է մինչև աուստենիտացման ջերմաստիճանը, որի դեպքում պողպատը լիովին վերածվում է ավստենիտի, այնուհետև արագ մարվում է յուղի մեջ, ջրմուղ, պոլիմերային լուծույթ, կամ հարկադիր օդ, կախված խառնուրդի տեսակից և հատվածի հաստությունից.

Արագ մարումը կառուցվածքը վերածում է մարտենզիտի, կոշտ և մետաստաբիլ փուլ.

Սա արտադրում է շատ բարձր կարծրություն, բայց այն նաև բերում է փխրունություն և զգալի ներքին սթրես.

Այդ պատճառով, կարծրացումը հազվադեպ է ինքնին վերջնական քայլ. Դրան սովորաբար հաջորդում է կոփումը, որպեսզի ձուլումը օգտագործվի իրական ծառայության մեջ.

Կարծրացումն այն երթուղին է, որն օգտագործվում է մաշվածության դիմադրության դեպքում, եզրերի պահպանում, կամ բարձր ստատիկ ուժն ավելի կարևոր է, քան ձևավորությունը կամ ճկունությունը.

Մեռած

Կոփումը հետևում է կարծրացմանը և կարևոր է կարծրացած ձուլվածքը սպասարկելու համար.

Կոփման նպատակն է նվազեցնել մարտենզիտային կառուցվածքի փխրունությունը՝ պահպանելով հնարավորինս շատ ուժ և կարծրություն:.

Կարծրացած ձուլվածքը տաքացվում է ավելի ցածր կրիտիկական ջերմաստիճանից ցածր ջերմաստիճանի,

սովորաբար լայն շրջանակում՝ կախված համաձուլվածքից և թիրախային հատկություններից, և այնուհետև պահվում է որոշակի ժամանակահատվածով մինչև օդի սառեցումը.

Այս գործընթացը ազատում է ներքին սթրեսը, փոփոխում է մարտենզիտի կառուցվածքը, և առաջացնում է ուժի վերջնական համադրություն, կարծրություն, և օգտագործման համար անհրաժեշտ ամրություն.

Կոփումը սոսկ ուղղման քայլ չէ; այն գույքի վերջնական հավաքածուի նախագծման մի մասն է.

Առանց կոփման կարծրացած պողպատի ներդրումային ձուլումը սովորաբար չափազանց փխրուն է գործնական ինժեներական կիրառությունների համար.

Ամփոփող սեղան

Ալյումինե ներդրումային ձուլվածքների ջերմամշակում

Ալյումինի ներդրումային ձուլվածքները հիմնված են պողպատից տարբեր մետալուրգիական մեխանիզմի վրա.

Նրանց ջերմային բուժման արձագանքը հիմնականում հիմնված է լուծույթի ամրացում և տեղումների կարծրացում, այլ ոչ թե մարտենզիտային փոխակերպում.

Այդ պատճառով, ալյումինե ձուլվածքները սովորաբար արտադրվում են այնպիսի պայմաններում, ինչպիսիք են T4, T6, T61, և T51, որոնցից յուրաքանչյուրը ներկայացնում է ուժերի տարբեր հավասարակշռություն, առաձգականություն, և ծավալային կայունություն.

T4 - Ջերմային բուժում լուծույթով

T4 պայմանը ստեղծվում է լուծույթի ջերմային մշակման միջոցով ձուլման հիմնական համաձուլվածքային տարրերը ալյումինե մատրիցայի մեջ լուծարելու համար:, որին հաջորդում է ջրի մարումը` դրանք գերհագեցած պինդ լուծույթում պահելու համար.

Այս պայմանը հաճախ ընտրվում է, երբ պահանջվում է լավ ձևավորություն և չափավոր ուժ.

Ինժեներական նպատակ:

• Ապահովել չափավոր մեխանիկական կատարում
• Պահպանել ավելի լավ ձևավորությունը, քան լրիվ տարիքային պայմանները
• Ստեղծեք կայուն մեկնարկային կետ հետագա սառը աշխատանքի կամ հետագա ծերացման համար

T4-ը հաճախ օգտագործվում է, երբ ձուլումը դեռ ձևավորվում է կամ երբ դիզայնի առաջնահերթությունները կենտրոնացած չեն առավելագույն ամրության վրա:.

T6 - Ջերմային բուժում և արհեստական ​​ծերացում

T6-ը ալյումինե ներդրումային ձուլվածքների համար առավել լայնորեն օգտագործվող և ամենակարևոր ջերմային մշակման պայմանն է.

Այն բաղկացած է լուծույթի ջերմային մշակումից, ջրի մարում, իսկ հետո արհեստական ​​ծերացումը վերահսկվող բարձր ջերմաստիճանում.

Այս երթուղին լայնորեն նախատեսված է կառուցվածքային ձուլման համար, քանի որ այն ապահովում է մեխանիկական հատկությունների ամենաուժեղ ստանդարտ հավասարակշռությունը.

Ինժեներական նպատակ:

• Առավելագույնի հասցնել ուժը
• Բարձրացնել կարծրությունը
• Տրամադրել արդյունաբերական կատարողականության ստանդարտ մակարդակ բեռ կրող ձուլվածքների համար

Շատ ալյումինե ձուլման համաձուլվածքների համար, T6-ը հղման պայմանն է, երբ մեխանիկական կատարումը առաջնային նպատակն է.

T61 - Ջերմային բուժում և վերահսկվող արհեստական ​​ծերացում

T61-ը T6-ի փոփոխված տարբերակն է. Դա, ընդհանուր առմամբ, ավելի մեծ տարիքի վիճակ է, ինչը նշանակում է, որ այն զոհաբերում է փոքր քանակությամբ ուժ՝ բարելավված հաղորդունակության և ավելի վերահսկվող գույքի հավասարակշռության դիմաց.

Ինժեներական նպատակ:

• Մի փոքր նվազեցրեք T6-ի ամրության գագաթնակետը
• Բարելավել հաղորդունակությունը
• Ապահովեք սպասարկման հատկությունների այլ հավասարակշռություն

T61-ն օգտակար է, երբ էլեկտրական կամ ջերմային կատարողականությունը ավելի կարևոր է, քան բացարձակ մեխանիկական առավելագույնը.

T51 — Սթրեսից ազատում ուղղակի արհեստական ​​ծերացման միջոցով

T51 օգտագործվում է, երբ ձուլումը արհեստականորեն հնացած է անմիջապես ձուլված կամ ջերմային կայունացված վիճակից:, առանց T6-ի ամբողջական լուծույթի մշակման և մարման հաջորդականության.

Այս պայմանն ավելի ցածր ուժ է տալիս, քան T6-ը, բայց դա մեծ առավելություն է տալիս ծավալային կայունության առումով.

Ինժեներական նպատակ:

• Նվազագույնի հասցնել մնացորդային սթրեսը
• Բարելավել ծավալային հետևողականությունը
• Նվազեցնել խեղաթյուրման ռիսկը ճշգրիտ հավաքույթներում

T51-ը հատկապես արժեքավոր է ձուլվածքների համար, որտեղ երկրաչափական կայունությունն ավելի կարևոր է, քան առավելագույն ամրությունը.

Ներդրումային ձուլվածքներ նիկելի հիմքի վրա գերհամահալվածքներ

Նիկելի հիմքով ներդրումային ձուլվածքները զբաղեցնում են կատարողականի առավել պահանջկոտ կատեգորիա, հատկապես օդատիեզերական ոլորտում, իշխանությունը, և բարձր ջերմաստիճանի այլ միջավայրեր.

Լուծման բուժում միկրոկառուցվածքային միատեսակության համար

Ձուլված նիկելային հիմքով գերհամաձուլվածքներում, լուծույթի մշակման քայլը նպատակ ունի նվազեցնել դենդրիտային քիմիական անհամասեռությունը, որը ժառանգվել է պնդացումից.

Ձուլումից հետո միկրոկառուցվածքը սովորաբար քիմիապես ոչ միատեսակ է, և լուծույթի մշակումն օգնում է վերաբաշխել համաձուլվածքային տարրերը, որպեսզի նյութն ավելի հետևողական արձագանքի ծառայության ժամանակ.

Սա հիմնական պատճառն է, թե ինչու ջերմային ցիկլը կարող է մեծապես ազդել սողացող աշխատանքի վրա.

Ծերացումը ուժի զարգացման համար

Լուծումից հետո, ծերացումը զարգացնում է նստվածքի ամրացնող կառուցվածքը.

Գերհամաձուլվածքներում, Ջերմային մշակման և սպասարկման հատկությունների միջև կապը հատկապես ամուր է, քանի որ սողացող դիմադրություն է, Բարձր ջերմաստիճանի ուժ, և երկարաժամկետ կայունությունը մեծապես կախված է նստվածքի կառուցվածքի զարգանալուց.

Այդ իսկ պատճառով ձուլածո նիկելային հիմքով սուպերհամաձուլվածքները հաճախ ջերմային մշակվում են վերահսկվող մթնոլորտում կամ վակուումում, կախված օքսիդացման զգայունությունից և որակի պահանջներից.

Մթնոլորտի վերահսկումը կարևոր է

Ձուլված նիկելի հիմքով համաձուլվածքի ջերմային բուժումը կարող է իրականացվել այնպիսի մթնոլորտում, ինչպիսին է էկզոթերմային, էնդոթերմիկ, չոր ջրածին, չոր արգոն, կամ վակուում.

Սա կարևոր է, քանի որ ջերմային մշակման միջավայրը կարող է ազդել օքսիդացման վրա, մակերեսի վիճակը, և ներքևի հարդարման վարքագիծը.

Բարձրարժեք ձուլման համար, մթնոլորտի վերահսկումը որակի համակարգի մի մասն է, ոչ միայն վառարանի դետալ.

Կոբալտի վրա հիմնված ներդրումային ձուլվածքներ

Կոբալտի վրա հիմնված ներդրումային ձուլվածքները զբաղեցնում են տարբեր, բայց ոչ պակաս կարևոր տեղ.

Դրանք օգտագործվում են մաշվածության դիմացկուն վիճակում, Կոռոզիոն դիմացկուն, և կենսաբժշկական կիրառություններ, և նրանց ջերմամշակման վարքագիծը հաճախ կապված է կարբիդի էվոլյուցիայի հետ, մատրիցային կայունացում, և կարծրության վերահսկում.

Ներդրումային կոբալտի վրա հիմնված համաձուլվածքների վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ ջերմային մշակումը կարող է զգալիորեն փոխել ինչպես միկրոկառուցվածքը, այնպես էլ կարծրությունը:, ներառյալ կարբիդների մորֆոլոգիան և բաշխումը փոխելու միջոցով.

Բարձր ածխածնային կոբալտի վրա հիմնված գերհամահալվածքների համար, Ջերմային ազդեցությունը ժամանակի և ջերմաստիճանի ընթացքում կարող է ձևափոխել միջդենդրիտիկ կարբիդային ցանցը այլ կարբիդային ձևերի:,

ինչը նշանակում է, որ ջերմային մշակման ժամանակացույցն ուղղակիորեն ազդում է ուժի և կայունության վերջնական հավասարակշռության վրա.

Այլ կերպ ասած, Կոբալտի վրա հիմնված ձուլվածքները չեն ենթարկվում ջերմային մշակման՝ պարզապես «սթրեսից ազատվելու համար»; դրանք ջերմային մշակվում են՝ կառավարելու շատ հատուկ կարբիդային մետալուրգիա.

4. Որտեղ ջերմային բուժումը տեղավորվում է ներդրումային-ձուլման աշխատանքային հոսքում

Ջերմային բուժումը սովորաբար տեղադրվում է ձուլման ամրացումից հետո, հանվել է պատյանից, և մաքրվել է դարպասներից և մնացորդային ներդրումային նյութից.

Շատ աշխատանքային հոսքերում, ուղղումը կամ կոպիտ մշակումը կարող է առաջանալ ջերմային մշակումից առաջ կամ հետո՝ կախված աղավաղման զգայունությունից և խառնուրդի վարքագծից.

Ճշգրիտ հաջորդականությունը գործընթացի որոշում է, ոչ համընդհանուր կանոն, քանի որ յուրաքանչյուր խառնուրդ տարբեր կերպ է արձագանքում ջերմային ազդեցությանը և մեխանիկական բեռնաթափմանը.

Հոսքի մասին մտածելու գործնական միջոցը սա է:

1. Կաղապարի և կեղևի ստեղծում
2. Հորդում և ամրացում
3. Նոկաուտ / պատյանների հեռացում
4. Մաքրում և դարպասների հեռացում
5. Ջերմային բուժում
6. Ուղղում, վերամբարձ, կամ վերջնական հարդարում
7. Ստուգում և հավաստագրում

Հերթականությունը ընտրվում է սթրեսներից խուսափելու համար, զսպել անհարկի աղավաղումը, և պահպանել այն ծավալային առավելությունները, որոնք առաջին հերթին գրավիչ են դարձրել ներդրումների ձուլումը.

5. Հիմնական գործընթացի փոփոխականներ, որոնք վերահսկում են արդյունքները

Ջերմաստիճան

Ջերմաստիճանը որոշում է՝ բուժումը միայն թեթևացնում է սթրեսը, թե հիմնովին փոխում է փուլային կառուցվածքը և տեղումների պահվածքը.

Տեղումների պատճառով կարծրացող համաձուլվածքների համար, ջերմաստիճանի պատուհանը կրիտիկական է: չափազանց ցածր, իսկ փոխակերպումը թերի է; չափազանց բարձր, և մասը կարող է կորցնել նախատեսված միկրոկառուցվածքը կամ ենթարկվել սկզբնական հալման խոցելի տարածքներում.

Ժամանակը

Պահպանման ժամանակը վերահսկում է, թե որքան հեռու են ընթանում դիֆուզիայի վրա հիմնված փոփոխությունները.

Նիկելային հիմքով սուպերհամաձուլվածքներում, լուծույթի բուժման ժամանակացույցը կարող է լինել երկար և թանկ, բայց դա անհրաժեշտ է ժառանգական անցանկալի փուլերը լուծարելու և ձուլածո կառուցվածքը համասեռացնելու համար.

Մթնոլորտ

Վառարանների մթնոլորտը կարևոր է, քանի որ օքսիդացումն ու աղտոտումը կարող են վատթարացնել մակերեսի որակը և բարդացնել ներքևում գտնվող հարդարումը.

Ձուլված նիկելի հիմքով համաձուլվածքի ջերմային բուժումը կարող է իրականացվել այնպիսի մթնոլորտում, ինչպիսին է էկզոթերմային, էնդոթերմիկ, չոր ջրածին, չոր արգոն, կամ վակուում, կախված խառնուրդի և որակի պահանջներից.

Հանգեցնել խստությունը

Quenching-ը պարզապես հովացում չէ; դա կառուցվածքային «սառեցման» քայլ է.

Սառեցման արագությունը որոշում է, թե արդյոք բարձր ջերմաստիճանի լուծույթի վիճակը պահպանվում է բավական երկար, որպեսզի հետագայում ծերացումը աշխատի այնպես, ինչպես նախատեսված է:.

Եթե ​​մարելը չափազանց դանդաղ է, համաձուլվածքը կարող է կորցնել իր նոր զարգացած ամրապնդման ներուժի մի մասը.

Ամրագրում և մասի երկրաչափություն

Խոշոր կամ բարակ պատերով ձուլվածքները հատկապես զգայուն են տաքացման և մարման ժամանակ աղավաղումների նկատմամբ.

Ջերմային գրադիենտների և մնացորդային սթրեսի համադրությունը կարող է առաջացնել աղավաղում, շրջադարձ, կամ ծավալային շեղում, այնպես որ ամրացումը և բեռնվածքի դասավորությունը ջերմամշակման նախագծման մաս են կազմում.

6. Նպաստներ, Փոխհատուցումներ, և ընդհանուր ռիսկերը

Ջերմային բուժման առավելությունները պարզ են: ավելի ուժեղ մեխանիկական հատկություններ, ավելի լավ ծավալային կայունություն սթրեսից ազատվելուց հետո, բարելավված միկրոկառուցվածքային միատեսակություն, և համաձուլվածքների հատուկ կատարողականի ձեռքբերումներ, ինչպիսիք են սողացող դիմադրությունը կամ մաշվածության դիմադրությունը.

Բարձր ջերմաստիճանի նիկելային հիմքով ձուլվածքների համար, արժեքը կարող է որոշիչ լինել; ալյումինե ձուլվածքների համար, այն հաճախ սահմանում է մասի վերջնական օգտագործման դասը.

Փոխզիջումները հավասարապես իրական են. Ջերմային բուժումը ավելացնում է ծախսերը, ժամանակ, էներգիայի օգտագործումը, և գործընթացի բարդությունը.

Այն նաև ռիսկ է ներկայացնում: աղավաղում, մարել cracking, օքսիդի ձևավորում, չափից ավելի ծերացում, թերի ծերացումը, կամ գույքի ցրում, եթե ջերմաստիճանի միատեսակությունը վատ է.

Ահա թե ինչու ջերմային ցիկլը պետք է դիտարկվի որպես վերահսկվող արտադրական գործընթաց, այլ ոչ թե որպես ընդհանուր վառարանի աշխատանք.

Այլ կերպ ասած, ջերմային բուժումը արժեքավոր է, քանի որ այն բարելավում է հատվածը, բայց դա նաև այն վայրն է, որտեղ լավ ձուլումը կարող է վտանգվել, եթե գործընթացի պատուհանը չհարգվի.

7. Ապագա միտումներ

Ներդրումային ձուլման ջերմային մշակման ապագան շարժվում է դեպի գործընթացի ավելի խիստ վերահսկողություն, ավելի կարճ ցիկլեր, ավելի լավ մոդելավորում, և ավելի էներգաարդյունավետ վառարանի շահագործում.

Բարձրարժեք ձուլման համար, հատկապես գերհամաձուլվածքներ, կա ուժեղ մոտիվացիա՝ կրճատելու թանկարժեք երկար ցիկլի լուծույթների բուժումը՝ առանց միկրոկառուցվածքային որակի զոհաբերության.

Մեկ բյուրեղյա և ուղղորդված ամրացված գերհամաձուլվածքների վերաբերյալ գրականությունը ցույց է տալիս, որ լուծույթի ցիկլերը կարող են երկար և ծախսատար լինել, ինչը հստակ խթան է ստեղծում ջերմային մշակման օպտիմալացված դիզայնի համար.

Մեկ այլ ուղղություն ձուլման մոդելավորման և ջերմային մշակման միջև ավելի ուժեղ ինտեգրումն է.

Եթե ​​ամրացման պատմությունը ավելի լավ է կանխատեսել, Ջերմային բուժման ժամանակացույցը կարելի է ավելի խելամտորեն ընտրել, նվազեցնելով փորձարկումներն ու սխալները և նվազեցնում մնացորդային սթրեսի կամ աղավաղման ռիսկը.

Դա բնական հաջորդ քայլն է բարձր հուսալիության ներդրումային ձուլման համար.

8. Եզրափակում

Ջերմային բուժումը ներդրումային ձուլման մեջ երկրորդական գործողություն չէ; դա այն գործընթացներից մեկն է, որը որոշում է, թե արդյոք քասթինգը դառնում է բարձր արդյունավետության մաս.

Ալյումինե համակարգերում այն ​​թույլ է տալիս ուժեղացնել տեղումները, Նիկելի հիմքով սուպերհամաձուլվածքներում այն ​​հեռացնում է ամրացման ժառանգականությունը և պաշտպանում է սողացող դիմադրությունը, կոբալտի վրա հիմնված համաձուլվածքներում այն ​​մաքրում է միկրոկառուցվածքը, իսկ պողպատե ձուլվածքներում սահմանում է գույքի վերջնական հավասարակշռությունը.

Ընդհանուր թեման այն է, որ ներդրումային ձուլումը տալիս է մասի ձևը, բայց ջերմային մշակումը տալիս է այն օգտագործելի ինժեներական վարքագիծ.

Երբ ջերմային ցիկլը լավ մշակված է, արդյունքը ձուլվածք է, որը ոչ միայն գրեթե ցանցի ձև է, բայց նաև սպասարկման պատրաստ.

Երբ այն վատ է նախագծված, մասը կարող է կորցնել հենց այն առավելությունները, որոնք նախատեսվում էր ապահովել ներդրումային քասթինգը.

Այդ իսկ պատճառով ջերմային բուժումը արժանի է դիտարկվել որպես հիմնական նախագծային որոշում, ավարտական ​​միտք չէ.

 

ՀՏՀ

Ներդրումային ձուլվածքների համար միշտ ջերմային բուժում է պահանջվում?

Ոչ. Որոշ ձուլվածքներ օգտագործվում են որպես ձուլված վիճակում, բայց շատ կարևոր մասեր ջերմային մշակման կարիք ունեն՝ պահանջվող ուժին հասնելու համար, առաձգականություն, սթրեսային վիճակ, կամ բարձր ջերմաստիճանի կատարում.

Ինչու են ձուլված գերհամահալվածքները այդքան մեծապես կախված ջերմային մշակումից?

Քանի որ ձուլված գերհամաձուլվածքի կառուցվածքը պարունակում է դենդրիտային քիմիական անհամասեռություն և պնդացումից ժառանգված փուլեր.

Լուծույթի ջերմային մշակումը և ծերացումը օգտագործվում են այդ միկրոկառուցվածքը շտկելու և օպտիմալացնելու համար.

Արդյո՞ք ջերմային բուժումը փոխում է չափերը?

Այո. Ջերմային բուժումը կարող է թեթեւացնել կամ վերաբաշխել մնացորդային սթրեսը, և դա կարող է նաև խեղաթյուրում առաջացնել, եթե ջերմային ցիկլը, ամրացում, կամ մարելը պատշաճ կերպով չի վերահսկվում.

Ինչու է վառարանի մթնոլորտը կարևոր?

Քանի որ տաքացման ժամանակ մթնոլորտը ազդում է օքսիդացման և մակերեսի վիճակի վրա.

Ձուլված նիկելային հիմքով համաձուլվածքների համար, ASM-ը նշում է, որ վակուումային և պաշտպանիչ գազային մթնոլորտները սովորաբար օգտագործվում են եռացման կամ լուծույթով մշակման համար.

Ո՞րն է ալյումինե ներդրումային ձուլվածքներում ջերմային մշակման հիմնական առավելությունը?

Հիմնական օգուտը տեղումների ուժեղացումն է: համաձուլվածքը տաքացվում է, մարված, և ծերանում է, ուստի այն զարգացնում է շատ ավելի մեծ ուժ և կարծրություն, քան ձուլված վիճակում.