Semasa rawatan haba aloi aluminium dan aluminium, pelbagai isu biasa dihadapi, seperti:
-Penempatan bahagian yang tidak betul: Ini boleh menyebabkan ubah bentuk bahagian, selalunya disebabkan oleh penyingkiran haba yang tidak mencukupi oleh medium pelindapkejutan pada kadar yang cukup pantas untuk mencapai sifat mekanikal yang diingini.
-Pemanasan pantas: Ini boleh mengakibatkan ubah bentuk haba;penempatan bahagian yang betul membantu memastikan pemanasan yang sekata.
-Terlalu panas: Ini boleh menyebabkan pencairan separa atau pencairan eutektik.
-Penskalaan permukaan/pengoksidaan suhu tinggi.
-Rawatan penuaan yang berlebihan atau tidak mencukupi, kedua-duanya boleh mengakibatkan kehilangan sifat mekanikal.
-Turun naik dalam parameter masa/suhu/pelindapkejutan yang boleh menyebabkan penyelewengan dalam sifat mekanikal dan/atau fizikal antara bahagian dan kelompok.
-Selain itu, keseragaman suhu yang lemah, masa penebat yang tidak mencukupi, dan penyejukan yang tidak mencukupi semasa rawatan haba larutan semuanya boleh menyumbang kepada hasil yang tidak mencukupi.
Rawatan haba ialah proses haba yang penting dalam industri aluminium, mari kita mendalami lebih banyak pengetahuan berkaitan.
1. Pra-rawatan
Proses pra-rawatan yang memperbaiki struktur dan melegakan tekanan sebelum pelindapkejutan bermanfaat untuk mengurangkan herotan.Pra-rawatan lazimnya melibatkan proses seperti penyepuhlindapan spheroidizing dan penyepuhlindapan melegakan tekanan, dan sesetengahnya juga menggunakan pelindapkejutan dan pembajaan atau rawatan normalisasi.
Pereda Tekanan Annealing: Semasa pemesinan, tegasan sisa boleh berkembang disebabkan oleh faktor seperti kaedah pemesinan, penglibatan alat dan kelajuan pemotongan.Pengagihan tegasan ini yang tidak sekata boleh menyebabkan herotan semasa pelindapkejutan.Untuk mengurangkan kesan ini, penyepuhlindapan melegakan tekanan sebelum pelindapkejutan diperlukan.Suhu untuk penyepuhlindapan pelepasan tekanan biasanya 500-700°C.Apabila memanaskan dalam medium udara, suhu 500-550°C dengan masa penahanan 2-3 jam digunakan untuk mengelakkan pengoksidaan dan penyahkarbonan.Herotan bahagian disebabkan berat sendiri harus dipertimbangkan semasa pemuatan, dan prosedur lain adalah serupa dengan penyepuhlindapan standard.
Rawatan Prapanas untuk Penambahbaikan Struktur: Ini termasuk penyepuhlindapan spheroidizing, pelindapkejutan dan pembajaan, rawatan normalisasi.
-Penyeliduan Spheroidizing: Penting untuk keluli alat karbon dan keluli alat aloi semasa rawatan haba, struktur yang diperolehi selepas penyepuhlindapan spheroidisasi memberi kesan ketara kepada aliran herotan semasa pelindapkejutan.Dengan melaraskan struktur selepas penyepuhlindapan, seseorang boleh mengurangkan herotan biasa semasa pelindapkejutan.
-Kaedah Pra-rawatan Lain: Pelbagai kaedah boleh digunakan untuk mengurangkan herotan pelindapkejutan, seperti pelindapkejutan dan pembajaan, rawatan menormalkan.Memilih pra-rawatan yang sesuai seperti pelindapkejutan dan pembajaan, menormalkan rawatan berdasarkan punca herotan dan bahan bahagian boleh mengurangkan herotan dengan berkesan.Walau bagaimanapun, berhati-hati adalah perlu untuk tegasan sisa dan peningkatan kekerasan selepas pembajaan, terutamanya rawatan pelindapkejutan dan pembajaan boleh mengurangkan pengembangan semasa pelindapkejutan untuk keluli yang mengandungi W dan Mn, tetapi mempunyai sedikit kesan ke atas mengurangkan ubah bentuk untuk keluli seperti GCr15.
Dalam pengeluaran praktikal, mengenal pasti punca herotan pelindapkejutan, sama ada disebabkan oleh tegasan sisa atau struktur yang lemah, adalah penting untuk rawatan yang berkesan.Penyepuhlindapan pelepasan tekanan harus dijalankan untuk herotan yang disebabkan oleh tegasan sisa, manakala rawatan seperti pembajaan yang mengubah struktur tidak perlu, dan sebaliknya.Hanya dengan itu matlamat untuk mengurangkan herotan pelindapkejutan dapat dicapai untuk mengurangkan kos dan memastikan kualiti.
2. Operasi Pemanasan Pelindapkejutan
Suhu Pelindapkejutan: Suhu pelindapkejutan mempengaruhi herotan dengan ketara.Kita boleh mencapai tujuan mengurangkan ubah bentuk dengan melaraskan suhu pelindapkejutan, atau elaun pemesinan terpelihara adalah sama dengan suhu pelindapkejutan untuk mencapai tujuan mengurangkan ubah bentuk, atau memilih dan menyimpan secara munasabah elaun pemesinan dan suhu pelindapkejutan selepas ujian rawatan haba , supaya mengurangkan elaun pemesinan seterusnya.Kesan suhu pelindapkejutan pada ubah bentuk pelindapkejutan bukan sahaja berkaitan dengan bahan yang digunakan dalam bahan kerja, tetapi juga berkaitan dengan saiz dan bentuk bahan kerja.Apabila bentuk dan saiz bahan kerja sangat berbeza, walaupun bahan bahan kerja adalah sama, trend ubah bentuk pelindapkejutan agak berbeza, dan pengendali harus memberi perhatian kepada keadaan ini dalam pengeluaran sebenar.
Memadamkan Masa Pegangan: Pemilihan masa pegangan bukan sahaja memastikan pemanasan menyeluruh dan mencapai kekerasan atau sifat mekanikal yang diingini selepas pelindapkejutan tetapi juga mempertimbangkan kesannya terhadap herotan.Memanjangkan masa pelindapkejutan pada asasnya meningkatkan suhu pelindapkejutan, terutama sekali untuk keluli karbon tinggi dan kromium tinggi.
Kaedah Memuatkan: Jika bahan kerja diletakkan dalam bentuk yang tidak munasabah semasa pemanasan, ia akan menyebabkan ubah bentuk akibat berat bahan kerja atau ubah bentuk akibat penyemperitan bersama antara bahan kerja, atau ubah bentuk akibat pemanasan dan penyejukan yang tidak sekata akibat susunan bahan kerja yang berlebihan.
Kaedah Pemanasan: Untuk bahan kerja berbentuk kompleks dan ketebalan yang berbeza-beza, terutamanya yang mempunyai unsur karbon dan aloi tinggi, proses pemanasan yang perlahan dan seragam adalah penting.Penggunaan prapemanasan selalunya diperlukan, kadangkala memerlukan beberapa kitaran prapemanasan.Untuk bahan kerja yang lebih besar yang tidak dirawat dengan berkesan melalui pemanasan awal, menggunakan relau rintangan kotak dengan pemanasan terkawal boleh mengurangkan herotan yang disebabkan oleh pemanasan pantas.
3. Operasi Penyejukan
Pelindapkejutan ubah bentuk terutamanya hasil daripada proses penyejukan.Pemilihan medium pelindapkejutan yang betul, pengendalian yang mahir, dan setiap langkah proses penyejukan secara langsung mempengaruhi ubah bentuk pelindapkejutan.
Pelindapkejutan Pemilihan Sederhana: Sambil memastikan kekerasan yang diingini selepas pelindapkejutan, media pelindapkejutan yang lebih lembut harus diutamakan untuk meminimumkan herotan.Menggunakan medium mandian yang dipanaskan untuk menyejukkan (untuk memudahkan meluruskan semasa bahagian masih panas) atau pun penyejukan udara disyorkan.Medium dengan kadar penyejukan antara air dan minyak juga boleh menggantikan medium dwi air-minyak.
—Pelindapkejutan penyejukan udara: Pelindapkejutan penyejukan udara berkesan untuk mengurangkan ubah bentuk pelindapkejutan keluli berkelajuan tinggi, keluli acuan kromium dan keluli ubah bentuk mikro penyejuk udara.Untuk keluli 3Cr2W8V yang tidak memerlukan kekerasan tinggi selepas pelindapkejutan, pelindapkejutan udara juga boleh digunakan untuk mengurangkan ubah bentuk dengan melaraskan suhu pelindapkejutan dengan betul.
—Penyejukan dan pelindapkejutan minyak: minyak adalah medium pelindapkejutan dengan kadar penyejukan yang jauh lebih rendah daripada air, tetapi bagi bahan kerja yang mempunyai kebolehkerasan tinggi, saiz kecil, bentuk kompleks dan kecenderungan ubah bentuk yang besar, kadar penyejukan minyak terlalu tinggi, tetapi untuk bahan kerja dengan saiz kecil tetapi lemah. kebolehkerasan, kadar penyejukan minyak tidak mencukupi.Untuk menyelesaikan percanggahan di atas dan menggunakan sepenuhnya pelindapkejutan minyak untuk mengurangkan ubah bentuk pelindapkejutan bahan kerja, orang ramai telah menggunakan kaedah melaraskan suhu minyak dan meningkatkan suhu pelindapkejutan untuk mengembangkan penggunaan minyak.
—Menukar suhu minyak pelindapkejutan: menggunakan suhu minyak yang sama untuk pelindapkejutan untuk mengurangkan ubah bentuk pelindapkejutan masih mempunyai masalah berikut, iaitu, apabila suhu minyak rendah, ubah bentuk pelindapkejutan masih besar, dan apabila suhu minyak tinggi, sukar untuk memastikan bahawa bahan kerja selepas kekerasan pelindapkejutan.Di bawah kesan gabungan bentuk dan bahan beberapa bahan kerja, meningkatkan suhu minyak pelindapkejutan juga boleh meningkatkan ubah bentuknya.Oleh itu, adalah sangat perlu untuk menentukan suhu minyak minyak pelindapkejutan selepas lulus ujian mengikut keadaan sebenar bahan bahan kerja, saiz dan bentuk keratan rentas.
Apabila menggunakan minyak panas untuk pelindapkejutan, untuk mengelakkan kebakaran yang disebabkan oleh suhu minyak yang tinggi yang disebabkan oleh pelindapkejutan dan penyejukan, peralatan pemadam kebakaran yang diperlukan hendaklah dilengkapi berhampiran tangki minyak.Di samping itu, indeks kualiti minyak pelindapkejutan harus diuji secara berkala, dan minyak baru harus diisi semula atau diganti dalam masa.
—Tingkatkan suhu pelindapkejutan: Kaedah ini sesuai untuk bahan kerja keluli karbon keratan rentas kecil dan bahan kerja keluli aloi yang lebih besar sedikit yang tidak dapat memenuhi keperluan kekerasan selepas pemanasan dan pemeliharaan haba pada suhu pelindapkejutan biasa dan pelindapkejutan minyak.Dengan meningkatkan suhu pelindapkejutan dan kemudian pelindapkejutan minyak, kesan pengerasan dan pengurangan ubah bentuk boleh dicapai.Apabila menggunakan kaedah ini untuk pelindapkejutan, penjagaan perlu diambil untuk mengelakkan masalah seperti kekasaran butiran, pengurangan sifat mekanikal dan hayat perkhidmatan bahan kerja akibat peningkatan suhu pelindapkejutan.
—Pengkelasan dan penjimatan: Apabila kekerasan pelindapkejutan dapat memenuhi keperluan reka bentuk, pengelasan dan penjimatan medium mandi panas harus digunakan sepenuhnya untuk mencapai tujuan mengurangkan ubah bentuk pelindapkejutan.Kaedah ini juga berkesan untuk kebolehkerasan rendah, keluli struktur karbon bahagian kecil dan keluli alat, terutamanya keluli mati yang mengandungi kromium dan bahan kerja keluli berkelajuan tinggi dengan kebolehkerasan tinggi.Klasifikasi medium mandian panas dan kaedah penyejukan austempering adalah kaedah pelindapkejutan asas untuk keluli jenis ini.Begitu juga, ia juga berkesan untuk keluli karbon dan keluli struktur aloi rendah yang tidak memerlukan kekerasan pelindapkejutan yang tinggi.
Apabila pelindapkejutan dengan mandi air panas, isu-isu berikut harus diberi perhatian:
Pertama, apabila mandi minyak digunakan untuk penggredan dan pelindapkejutan isoterma, suhu minyak hendaklah dikawal dengan ketat untuk mengelakkan berlakunya kebakaran.
Kedua, apabila pelindapkejutan dengan gred garam nitrat, tangki garam nitrat harus dilengkapi dengan instrumen yang diperlukan dan peranti penyejukan air.Untuk langkah berjaga-jaga lain, sila rujuk maklumat yang berkaitan, dan tidak akan mengulanginya di sini.
Ketiga, suhu isoterma harus dikawal ketat semasa pelindapkejutan isoterma.Suhu tinggi atau rendah tidak kondusif untuk mengurangkan ubah bentuk pelindapkejutan.Di samping itu, semasa austempering, kaedah gantung bahan kerja harus dipilih untuk mengelakkan ubah bentuk yang disebabkan oleh berat bahan kerja.
Keempat, apabila menggunakan pelindapkejutan seisoterma atau gred untuk membetulkan bentuk bahan kerja semasa ia panas, perkakas dan lekapan harus dilengkapi sepenuhnya, dan tindakan harus pantas semasa operasi.Elakkan kesan buruk pada kualiti pelindapkejutan bahan kerja.
Operasi Penyejukan: Pengendalian yang mahir semasa proses penyejukan mempunyai kesan yang ketara pada ubah bentuk pelindapkejutan, terutamanya apabila medium pelindapkejutan air atau minyak digunakan.
-Arah Yang Betul Kemasukan Sederhana Quenching: Biasanya, bahan kerja seperti batang yang seimbang atau memanjang secara simetri hendaklah dipadamkan secara menegak ke dalam medium.Bahagian asimetri boleh dipadamkan pada sudut.Arah yang betul bertujuan untuk memastikan penyejukan seragam di semua bahagian, dengan kawasan penyejukan yang lebih perlahan memasuki medium terlebih dahulu, diikuti dengan bahagian penyejukan yang lebih cepat.Pertimbangan bentuk bahan kerja dan pengaruhnya terhadap kelajuan penyejukan adalah penting dalam amalan.
-Pergerakan Bahan Kerja dalam Medium Quenching: Bahagian penyejukan perlahan harus menghadap medium pelindapkejutan.Bahan kerja berbentuk simetri hendaklah mengikut laluan yang seimbang dan seragam dalam medium, mengekalkan amplitud yang kecil dan pergerakan pantas.Untuk bahan kerja nipis dan memanjang, kestabilan semasa pelindapkejutan adalah penting.Elakkan daripada berayun dan pertimbangkan untuk menggunakan pengapit dan bukannya pengikat wayar untuk kawalan yang lebih baik.
-Kelajuan Pelindapkejutan: Bahan kerja hendaklah dipadamkan dengan cepat.Khususnya untuk bahan kerja nipis seperti rod, kelajuan pelindapkejutan yang lebih perlahan boleh menyebabkan peningkatan ubah bentuk lentur dan perbezaan ubah bentuk antara bahagian yang dipadamkan pada masa yang berbeza.
-Penyejukan Terkawal: Untuk bahan kerja dengan perbezaan ketara dalam saiz keratan rentas, lindungi bahagian penyejukan lebih cepat dengan bahan seperti tali asbestos atau kepingan logam untuk mengurangkan kadar penyejukannya dan mencapai penyejukan seragam.
-Masa Penyejukan dalam Air: Bagi bahan kerja yang mengalami ubah bentuk terutamanya akibat tekanan struktur, pendekkan masa penyejukannya di dalam air.Untuk bahan kerja yang mengalami ubah bentuk terutamanya akibat tegasan haba, lanjutkan masa penyejukannya di dalam air untuk mengurangkan ubah bentuk pelindapkejutan.
Disunting oleh May Jiang dari MAT Aluminium
Masa siaran: Feb-21-2024
