I. UVOD
Toplotna obrada metalnih materijala je da se na pravilan način zagreje, zagreje i ohladi čvrsti metal, ponekad sa hemijskim i mehaničkim efektima, tako da se unutrašnja struktura i struktura legure metala menjaju, čime se dobija postupak procesa toplotne obrade za poboljšanje svojstava materijala. To je važno sredstvo za dobijanje odličnih performansi različitih metalnih materijala. Razumni izbor materijala i različitih procesa formiranja u mnogim praktičnim aplikacijama ne može zadovoljiti mehaničke osobine, fizičke osobine i hemijske osobine potrebne za obradu metala. U ovom trenutku proces toplotne obrade je neophodan.
Međutim, pored pozitivnog efekta procesa toplotne obrade, on će neminovno proizvesti manje ili više deformacije u procesu, što se, pak, mora izbeći u procesu mašinske obrade. Susigurnost između njih se mora izbjeći. Odnosi se mogu kontrolisati samo što je moguće manje distorzije koristeći odgovarajuće metode.
Drugo, temperatura je ključni faktor u deformaciji
Postoji mnogo vrsta procesa tretmana toplote koji se zapravo koriste u industriji, ali su njihovi osnovni procesi svi termički procesi koji se sastoje od grijanja, izolacije i hlađenja. Celokupan proces može se opisati sa nekoliko parametara kao što su stopa grejanja, temperatura grejanja, vreme održavanja, brzina hlađenja i ciklus toplotne obrade. U procesu toplotne obrade koriste se različite peći za grejanje, a toplotna obrada metala se vrši u ovim pećima (kao što je žarenje u osnovnoj toplotnoj obradi, gašenje, kaljenje, hemijska toplotna obrada karburznog, nitridinga, aluminiziranja i višestruka mešanja gasnih faza Ko-permeacija, hromizacija ili dehidrogenacija itd.). Zbog toga merenje temperature u peći za grejanje postaje važan procesni parametar toplotnog tretmana. U svakoj specifikaciji procesa obrade toplote, Temperatura je veoma važan sadržaj Ako merenje temperature nije tačno, specifikacija procesa toplotne obrade ne može se pravilno primeniti, što rezultira smanjenjem kvaliteta proizvoda ili čak ukidanjem. Merenje i kontrola temperature je ključ za proces toplotne obrade, a to je takođe ključni faktor koji utiče na deformaciju.
(1) Nakon što se temperatura procesa smanji, gubitak visoke temperature na radnom delu se relativno smanjuje, a plastična otpornost se povećava tako da otpornost na radni komad može da se odrazi na naponsku deformaciju, anti-kaljenje deformacije i visokotemperaturne sveobuhvatne sposobnosti da bi se poboljšala deformacija će se smanjiti.
(2) Nakon što se temperatura procesa smanji, radni deo se zagreva, a opseg temperature hlađenja se smanjuje. Kao rezultat toga, smanjena je i nepodudarnost temperature na svakoj lokaciji. Dobijeni termički napon i stres tkiva su takođe relativno smanjeni, tako da se deformacija smanjuje;
(3) Ako se temperatura procesa smanji i vreme procesiranja toplote se skrati, vreme puzanja visoke temperature na radnom delu se smanjuje i deformacija se takođe smanjuje.
Smanjenje distorzije toplotnog tretmana zahteva proces razumne toplotne obrade.
Na primer, na površinama toplotno obrađenih zubnih čeličnih zupčanika 20CrNi2MoA, tvrdoća zubnog jezgra i efektivna dubina očvršćenog sloja ispunjavaju sve zahteve. Slika 1 prikazuje gradijent tvrdoće prstenove sa modulima MN = 12 mm nakon različitih temperatura. Slika 1 pokazuje da je gradijent tvrdoće nakon sferičnog žarenja pri 650 ° C i gradijent tvrdoće s sferoidacijom od 740 ° C plus izotermičko liječenje od 680 ° C sličan, a tvrdoća ne-sferonizovane žarene zupčanice je niža od one prethodnih dvoje. To je zato što seroidno žarenje može smanjiti količinu zadržanog austenita na površini infiltriranog sloja nakon kaljenja, čime se povećava tvrdoća površine zuba. Zbog toga, nakon karburzije zupčastog čelika od 20CrNi2MoA, potrebno je usvojiti sferoidizujući proces žarenja, a istovremeno, deformaciju toplotnog tretmana treba smanjiti. Sferoidni efekat žarenja od 650 ° C je bolji.
Treće, drugi faktori utjecaja deformacije i smanjenja mera
(1) Pripremite toplotnu terapiju
Normalizovana tvrdoća je previsoka, mješani kristali, veliki broj sorbita ili Widmanova struktura će povećati deformaciju unutrašnje rupe, tako da se koristi normalna regulacija temperature ili izotermalno žarenje radi rješavanja odljevaka. Normiranje metala, žarenja i kaljenja pre kaljenja sve će imati određeni uticaj na konačnu deformaciju metala. Promjenjuje se direktan uticaj na metalnu strukturu. Praksa je dokazala da upotreba izotermičkog (grading) gašenja tokom normalizacije može efikasno učiniti metalsku strukturu uniformnom i time smanjiti količinu deformacije.
(2) Koristite razumni metod hlađenja
Uticaj procesa hlađenja na deformaciju nakon kaljenja metala takođe je veoma važan uzrok deformacije. U slučaju otvrdnjavanja, kaljenje toplog ulja je manje deformisano od kaljenja hladnog ulja i generalno se kontroliše na 100 ± 20 ° C. Rashladni kapacitet ulja je takođe ključan za deformaciju. Metoda i brzina mešanja u kaljenju sve utiču na deformaciju. Što je brzina hlađenja metalne toplotne obrade brže, što je nejednakije hlađenje, to je veće stvaranje napona, veća je deformacija kalupa. Moguće je koristiti prethodno hlađenje na premisi osiguranja zahtjeva tvrdoće kalupa; koristeći delimično hlađenje i kaljenje, mogu značajno smanjiti termički napon i tkivni napon nastalih tokom kaljenja metala, što je efikasan metod za smanjenje deformacije nekih komplikovanih oblika; Ili radni predmeti sa visokom preciznošću, koristeći izotermično (ili stepenasto) kaljenje, mogu znatno smanjiti deformaciju.
(3) Razumljiva struktura delova
Nakon termičke obrade metala, tokom procesa hlađenja, tanak deo je uvek hladan i debeo deo je hladan. U slučaju ispunjavanja stvarnih potreba za proizvodnjom, debljinu i debljinu radnog predmeta treba minimizirati, a dio dijelova mora biti ravnomeran, kako bi se smanjila tendencija distorzije i pucanja prelazne zone zbog koncentracije napona; radni predmet treba da pokuša da održi simetriju strukture i sastava materijala i organizacije kako bi se smanjio Zbog neujednačenog hlađenja izazvanog izobličenjem; radni komadi bi trebalo što više da bi se izbegli oštri uglovi, žljebovi itd., na spoju debljine radnog predmeta, korak treba da ima zaobljenu tranziciju; što je više moguće smanjiti rupu u obradi, strukturu asimetrije žlebova; Debljina nejednaka Dio usvaja metod rezervisanog obima obrade.
(4) Koristite razumno stezanje i pričvršćivanje
Svrha Da se radni deo zagreje i hladi jednako, kako bi se smanjio neujednačeni termički napon i neujednačeni stres tkiva kako bi se smanjio deformacija. Metoda stezanja može se promeniti. Delovi diska su pravokutni na površini ulja. Delovi vratila su postavljeni vertikalno. Pranje se koristi za podmazivanje. , Podložne podloške, dijelove za rupice, ugradne čaure itd.
(5) Mehanička obrada
Kada je toplotna obrada poslednji proces obrade obradnog predmeta, dozvoljena vrijednost distorzije toplotne obrade treba da zadovolji veličinu radnog predmeta navedenog na šablonu, a distorzija treba odrediti prema veličini obrade prethodnog procesa. Iz tog razloga, u skladu sa zakonom o distorziji radnog predmeta, vrši se prethodna korekcija dimenzija pre toplotne obrade tako da je izobličenje toplotne obrade u prihvatljivom opsegu. Kada je toplotni tretman intermedijarni proces, naknada za mašinsku obradu prije termičkog tretmana treba smatrati zbirom dopuštene obrade i distorzijom toplotnog tretmana. Uopšteno, lako je odrediti dodaci za mašinsku obradu, a toplotna obrada je komplikovana zbog mnogih faktora uticaja. Zbog toga je dovoljno dodato za mašinsku obradu, a ostatak se može koristiti kao toplotni tretman kako bi se omogućilo izobličenje. Toplotna obrada i zatim obrada, prema deformaciji radnog komada, primena anti-deformacije, kontrakcija kraja pre-ekspanzije, povećava brzinu deformacije nakon kaljenja.
(6) Koristite odgovarajući medijum
Pod pretpostavkom da obezbedite iste zahteve za tvrdoću, pokušajte da koristite masne medije. Eksperimenti i praksa pokazali su da pod pretpostavkom da nema drugih uslova, brzina hlađenja mastila je sporija, a brzina hlađenja vodenog medija relativno je brža. Pored toga, u poređenju sa masenim medijumom, promena temperature vode ima veliki uticaj na karakteristike hlađenja vodenog medija. Pod istim uslovima toplotnog tretmana, količina deformacije masenog medija nakon kaljenja u odnosu na vodeni medijum mora biti relativno mala i stabilna.