ما هي عمليات معالجة الحرارة في صنع الآلات؟

تلعب عمليات المعالجة الحرارية دورًا مهمًا في صنع الآلات ، لأنها تعزز بشكل كبير الخصائص الميكانيكية للمكونات المعدنية. بالإضافة إلى مورد تصنيع الآلات الراسخة ، شهدت بشكل مباشر أهمية هذه العمليات في إنتاج آلات عالية الجودة. في هذه المدونة ، سوف أتعمق في عمليات معالجة الحرارة المختلفة التي تستخدم عادة في الصناعة.

الصلب

الصلب هو عملية معالجة الحرارة تتضمن تسخين المعدن إلى درجة حرارة معينة ثم تبريده ببطء. يتم استخدام هذه العملية لتخفيف الضغوط الداخلية ، وزيادة الليونة ، وتحسين قابلية الآلات. هناك أنواع مختلفة من الصلب ، مثل الصلب الكامل ، والتجلب ، والتلدين الكروي.

عادة ما يستخدم الصلب الكامل في الفولاذ. يتم تسخين المعدن فوق درجة حرارته الحرجة ، الذي تم الاحتفاظ به عند درجة الحرارة هذه لفترة كافية للسماح بتحويل كامل للبنية المجهرية ، ثم تبريدها ببطء في الفرن. ينتج عن هذا بنية ناعمة خشنة ، سهلة للآلة. على سبيل المثال ، عند تصنيع التروس الكبيرة للآلات الثقيلة ، يمكن تطبيق الصلب الكامل على المواد الفولاذية الخام قبل عملية الآلات. تقلل المادة المخففة من ارتداء الأدوات أثناء القطع والتشكيل ، مما يؤدي إلى تصنيع أكثر دقة وفعالية.

عملية الصلب ، من ناحية أخرى ، يستخدم لتخفيف الضغوط الناتجة أثناء العمل البارد. يتم تنفيذها في درجة حرارة أقل من الصلب الكامل. بعد عمليات التدوير الباردة أو التزوير البارد ، يمكن أن يصبح المعدن صعبًا وهشًا بسبب تصلب العمل. تعيد عملية الصلب بعض ليونة المعدن ، مما يسمح بمزيد من العمل البارد. في إنتاج أنابيب رقيقة مسورة للآلات ، يمكن استخدام عملية الصلب بين خطوات الرسم الباردة المتعددة لمنع التكسير والتأكد من أن الأنابيب يمكن رسمها إلى القطر المطلوب.

يستخدم الصلب الكروي بشكل أساسي في فولاذ الكربون العالي. الهدف هو تحويل الأسمنت في الصلب إلى شكل كروي. هذا يحسن قابلية الصلب والليونة من الصلب الكربوني العالي. على سبيل المثال ، في إنتاج أدوات القطع المصنوعة من الصلب الكربوني العالي ، يمكن أن يجعل الصلب الشباني الصلب أسهل في شكل الأداة المطلوب ، مع تعزيز صلابةها أثناء الاستخدام.

التطبيع

التطبيع يشبه الصلب ، ولكن معدل التبريد أسرع. يتم تسخين المعدن فوق درجة حرارته الحرجة ثم يبرد في الهواء. تقوم هذه العملية بتحسين بنية الحبوب للمعدن ، مما يؤدي إلى تحسين القوة والصلابة مقارنة بالمعادن المصلبة.

غالبًا ما يستخدم التطبيع للمكونات الهيكلية في الآلات. على سبيل المثال ، في تصنيع الإطارات والدعم للمعدات الصناعية ، يمكن أن يعزز التطبيع الخواص الميكانيكية للصلب ، مما يجعله أكثر مقاومة للتشوه والتعب. يعزز معدل التبريد الأسرع في التطبيع تشكيل البنية المجهرية الدقيقة الدقيقة ، مما يمنح المعدن أداءً ميكانيكياً أفضل. عند مقارنتها بالصلصة ، يمكن أن يكون التطبيع خيارًا أكثر تكلفة - في بعض الحالات ، لأنه لا يتطلب التبريد البطيء في الفرن ، والذي يمكن أن يكون الوقت المستهلك والطاقة - مكثفًا.

تصلب

التصلب هو عملية معالجة الحرارة المستخدمة لزيادة صلابة وقوة المعدن. يتضمن عادة تسخين المعدن إلى درجة حرارة عالية ثم تبريده بسرعة في وسيط التبريد مثل الماء أو الزيت أو محلول البوليمر.

يؤدي التبريد السريع أثناء التبريد إلى تكوين بنية مجهرية صلبة وهشة ، وعادة ما يكون مارتينسيت في الفولاذ. ومع ذلك ، فإن هذا يولد أيضًا ضغوطًا داخلية كبيرة في المعدن. على سبيل المثال ، في إنتاج الأعمدة لآلات عالية السرعة ، يمكن للتصلب تحسين مقاومة التآكل والقدرة على تحمل الأحمال العالية. لكن الضغوط الداخلية تحتاج إلى إدارتها بعناية لمنع التكسير.

هناك طرق مختلفة لتصلب ، مثل الصلابة وتصلب السطح. من خلال - يتم استخدام التصلب عندما يحتاج قسم الصليب بأكمله - إلى تصلب. هذا مناسب للمكونات الصغيرة الحجم أو المكونات التي تتطلب صلابة موحدة طوال الوقت. من ناحية أخرى ، يتم استخدام تصلب السطح عندما يكون سطح المكون فقط يحتاج إلى تصلب بينما يظل القلب صعبًا. العمليات مثل الكربنة والنيترينغ وتصلب الحث هي طرق شائعة - تصلب.

يتضمن المكربن تسخين المعدن في بيئة غنية بالكربون. ينتشر الكربون في سطح المعدن ، مما يزيد من محتوى الكربون في الطبقة السطحية. بعد المكربن ، يتم إخماد المكون لتصلب السطح. تستخدم هذه العملية على نطاق واسع في تصنيع التروس. يمكن للسطح الصلب أن يقاوم التآكل والتعب ، في حين أن اللب القاسي يمكن أن يمتص قوى التأثير أثناء تشغيل الترس.

النترادة هي عملية يتم فيها إدخال النيتروجين في سطح المعدن. يمكن أن يحسن صلابة السطح ، وارتداء المقاومة ، ومقاومة التآكل للمعدن. غالبًا ما يتم استخدام النترايد للمكونات التي تعمل في بيئات عالية من درجة الحرارة والعالية ، مثل أجزاء المحرك.

تصلب الحث هو سطح سريع ومترجم - طريقة تصلب. يتم استخدام تيار متناوب لتسخين سطح المعدن بسرعة ، يليه التبريد. هذه الطريقة مناسبة للمكونات ذات الأشكال المعقدة أو للتصلب الانتقائي لمناطق محددة. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون أسطح مجلة العمود المرفقي تحريضًا - تصلبًا لتحسين مقاومة التآكل.

تقع

التخفيف هو عملية معالجة الحرارة تتبع التصلب. بعد التصلب ، غالبًا ما يكون المعدن صعبًا للغاية وهشًا ، ويتم استخدام تقهج لتقليل هشاشة وتخفيف الضغوط الداخلية مع الحفاظ على مستوى معين من الصلابة والقوة.

يتم تسخين المعدن إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارته الحرجة ويتم تثبيته لفترة محددة ، ثم يتم تبريده بمعدل يتم التحكم فيه. تحدد درجة الحرارة والوقت المتدهور الخصائص النهائية للمعدن. يتم استخدام درجة حرارة منخفضة (أقل من 250 درجة مئوية) لتخفيف الضغوط الداخلية وتحسين صلابة المعدن دون تقليل صلابةها بشكل كبير. هذا مناسب للمكونات التي تتطلب صلابة عالية وبعض الصلابة ، مثل أدوات القطع.

متوسط درجة الحرارة - درجة الحرارة (250 - 500 درجة مئوية) يمكن أن يقلل من هشاشة ويزيد من ليونة المعدن. غالبًا ما يتم استخدامه للينابيع والمكونات الأخرى التي تحتاج إلى تحمل التحميل المتكرر. ارتفاع درجة الحرارة - ارتفاع درجة الحرارة (أعلى من 500 درجة مئوية) يؤدي إلى معدن أكثر ليونة وأكثر دكتايل مع صلابة جيدة. هذا مناسب للمكونات التي تتطلب مزيجًا من القوة والليونة ، مثل الأعمدة والتروس.

آلاتنا والمعالجة الحرارية

كمورد لصنع الآلات ، لدينا خبرة واسعة في تطبيق عمليات المعالجة الحرارية هذه على منتجاتنا. على سبيل المثال ، لديناثلاثة - آلة فرشاة قرص المحور مع الحفرواثنان - آلة فرشاة قرص المحور مع الحفرمصنوعة من مكونات معدنية عالية الجودة تخضع للمعالجة الحرارية الدقيقة. يتم تطبيع الأجزاء الهيكلية من هذه الآلات لضمان وجود القوة والاستقرار اللازمة. أدوات القطع المستخدمة في هذه الآلات هي سطح - تصلب لتحسين مقاومة التآكل وعمر الخدمة.

نحن نتفهم أن تطبيقات الآلات المختلفة تتطلب عمليات معالجة حرارية مختلفة لتحقيق الأداء الأمثل. يختار فريق الخبراء لدينا بعناية طرق المعالجة الحرارية المناسبة بناءً على المواد والتصميم والاستخدام المقصود لكل مكون.

الاتصال للمشتريات

إذا كنت في السوق لآلات عالية الجودة ، وكنت مهتمًا بمنتجاتنا ، فنحن نشجعك على الاتصال بنا للمشتريات ومزيد من المناقشة. تم تصميم مكونات الآلات المعالجة بالحرارة لدينا لتلبية أعلى معايير الصناعة وتوفير موثوقية طويلة الأجل. سواء كنت بحاجة إلى جهاز واحد أو خط إنتاج كبير ، يمكننا تقديم حلول مخصصة لتلبية متطلباتك المحددة.

مراجع

• كتيب ASM المجلد 4: علاج الحرارة. ASM International.
• كتيب المعادن: الخصائص والاختيار: الحديد والفولاذ. ASM International.
• دليل Heat Treater: ممارسات وإجراءات الحديد والفولاذ. ASM International.