Er hitameðferðarferlið það sama fyrir mismunandi málmefni?

一, Grunnurinn að aðgreiningu ferlihugtaka
Meginhugmyndin á bak við hitameðferð málm er að nota hitasvið til að stjórna hreyfingu atóma og fasabreytingum. Hins vegar hafa ýmsir málmar nokkuð fjölbreyttar leiðir til að raða frumeindum sínum og skipta um fasa.
Járn-undirstaða málmblöndur (stál): Samkvæmt járn-kolefnisfasamyndinni gera ferli eins og austenitization og martensitic umbreyting efnið sterkara. Til dæmis, til að austeníta uppbyggingu 45 # stáls að fullu, þarf að hita það upp í 840–860 gráður og síðan kæla það hratt til að búa til martensít, sem hefur hörku HRC50–55.
Álblöndur: fer eftir aðferðum til að styrkja fastar lausnir og styrkja öldrun. Til dæmis, þegar unnið er með 6061 álblöndu, þýðir lausnarmeðferð að halda henni við 530–540 gráður í 4–6 klukkustundir til að leysa Mg ₂ Si fasann alveg upp. Síðan er það slökkt í vatni til að búa til yfirmettaða fasta lausn og að lokum er það aldrað við 175 gráður til að gera styrkingarfasa á nanóskala. Það er hægt að hækka togstyrkinn úr 180MPa í 310MPa.
Fyrir títan málmblöndur stjórnar hitameðhöndlun á beta-fasa svæðinu örbyggingunni. Með því að loftkæla TC4 títan málmblöndu eftir meðhöndlun á föstu lausn á fasasvæðinu við 980–1020 gráður, getur það fengið lagskipt + uppbyggingu með togstyrk upp á 1100 MPa. Ef jafnhitameðferð er framkvæmd við 850 gráður, getur myndast jafnása alfa fasi og lengingarhraða hægt að hækka í 15%.
2, Mismunandi leiðir til að gera dæmigerða ferla
Mismunandi gerðir af málmi hafa þróað sínar eigin hitameðferðaraðferðir vegna þess að þær hafa mismunandi frammistöðuþarfir.
1. Mismunandi leiðir til að vinna með stálefni
Slökkun og temprun: Til að fá mikla hörku (HRC62-65) og slitþol, þarf að slökkva hákolefnisstál (eins og T10A) við 1000–1050 gráður og milda við 200 gráður. Til að fá mildaða martensítbyggingu þarf 42CrMo slökkt og hert stál að vera slökkt við 850 gráður og mildað við 550 gráður. Þessi uppbygging sameinar styrk (σ b Stærri en eða jafn 1080MPa) og hörku (ak Stærri en eða jafn 39J).
Einstakt ferli: Cryogenic meðferð (-196 gráðu fljótandi köfnunarefniskæling) getur breytt austeníti afgangs í martensít, sem gerir 9Cr18Mo burðarstál 1-2HRC harðara; Innleiðsluhitunaryfirborðsslökkun getur búið til 5 mm þykkt hert lag á yfirborði gírsins á meðan kjarninn er sterkur.
2. Aðferðir sem eru eingöngu fyrir málma sem ekki eru-járn
T6 meðferð (fast lausn + gervi öldrun) er dæmigerð leið til að gera 6000 röð álblöndur sterkari. Til að halda jafnvægi á styrkleika og streitutæringarþol þarf 7075 álblöndu T74 tveggja-þreps öldrun (120 gráður /24 klst. → 160 gráður /8 klst.).
Koparblendi: Beryllium brons (QBe2) myndar 'fasann þegar það er eldað við 320–340 gráður og það hefur hörku HRC38–42. Brass (H62) léttir álagi- við 300–350 gráður til að losna við kalda vinnuherðingu.
Magnesíumblendi: Eftir að hafa verið meðhöndlað í lausn við 415 gráður myndar AZ91D magnesíumblendi - Mg ₁₇ Al ₁₂ fasann með því að eldast við 175 gráður. Þetta gerir uppskeruþolið 30% sterkara.
3. Einstakar þarfir fyrir eldfasta málma
Volfram ál: þarf endurkristöllunarglæðingu við 1400–1600 gráður til að losna við kalda vinnuherðingu og kornastærð verður að vera undir eða jafngild 50 μm til að halda styrknum við háan hita.
Mólýbden málmblöndur: Til að laga geislaskemmdir og endurheimta afköst burðarefna kjarnaofnsins er það glæðað við háan hita 1800–2000 gráður.
3, Lög sem eru algeng við vinnsluhönnun
Jafnvel þótt ferlibreyturnar séu mjög fjölbreyttar, fylgir hitameðhöndlunarhönnun fyrir mismunandi gerðir af málmefnum þessum grunnreglum:
Áfangaskýringin er meginhugmyndin á bak við alla ferlihönnun. Mikilvæga hitastigið (Ac ₁, Ac ∝, Ms, osfrv.) er notað til að velja hitunarhitastigið. Til dæmis, til að leysa karbíðin alveg upp í 304 ryðfríu stáli, þarf að hita það upp í 1050–1100 gráður.
Stjórn á kælihraða: Veldu réttan miðil (vatn, olía, fjölliða o.s.frv.) til að stjórna kælihraða og fá vefinn til að breytast á ákveðinn hátt. Vatnsslökkvandi getur breytt-miklu kolefnisstáli í martensít, en olíuslökkun getur komið í veg fyrir að lágt-blendi stál brotni.
Álagsglæðing (til dæmis stál við 300–400 gráður og ál við 150–200 gráður) er notuð til að losna við vinnsluálag og koma í veg fyrir að hlutir beygist eða sprungi. Í stað hitameðhöndlunar er titringsöldrun (VSR) mikið notað til að draga úr streitu í álhlutum flugvéla.
Samstarfsbreyting á yfirborði: Notkun efnahitameðferðar (kolefnis, nítrunar) og slökkva á yfirborði saman til að fá mismunandi frammistöðu. Til dæmis eru gírar karburaðir með 20CrMnTi (930 gráður × 8h), slökkt og mildaðir við lágt hitastig. Þetta gefur þeim yfirborðshörku upp á HRC58-62 og heldur þeim sterkum í kjarnanum.
4, leiðandi stefna um endurbætur á ferli
Eftir því sem efnisvísindum hefur fleygt fram hefur hitameðhöndlunartækni sýnt eftirfarandi nýstárlegar strauma:
Staðbundin hitameðhöndlun leysir/rafeindageisla er nákvæm leið til að stjórna hitastigi lítilla vefjasvæða. Það er notað til að gera gasfilmugötin umhverfis blöð flugvélahreyfla sterkari.
Snjallt ferlikerfi: Það getur spáð fyrir um hvernig vefur mun breytast og bæta breytur byggðar á stafrænu tveggja hitameðferðarferlishermi. Til dæmis notar GE ProCAST hugbúnað til að koma í veg fyrir að túrbínuskífan afmyndist meira en 0,1 mm við slökun.
Tækni til að búa til hluti á grænan hátt: Lágþrýstingskolun (LPC) kemur í stað hefðbundinnar gaskolunar til að draga úr losun CO₂. Slökkvandi olíuskiptatækni (svo sem PAG fjölliða) dregur úr losun VOC.