Mga gamot 

HDTV hardening equipment. Pagpapatigas ng mga metal sa pamamagitan ng mataas na dalas ng mga alon


Hardening plant para sa pagpainit t. h. binubuo ng generator t. h.,

step-down na transpormer, mga capacitor bank, inductor, machine tool (kung minsan ang machine tool ay pinapalitan ng isang device para sa pagmamaneho ng isang bahagi o isang inductor) at auxiliary service equipment (time relay, quench fluid supply control relay, signal, blocking at control device ).

Sa mga pag-install na isinasaalang-alang, tulad mga generator ng t.v.h sa mga katamtamang frequency (500-10000 Hz) na mga generator ng makina, at mas kamakailan-lamang na thyristor-type static converter; sa mataas na frequency (60,000 Hz at mas mataas) na mga tube generator. Ang isang promising na uri ng mga generator ay mga ion converter, ang tinatawag na excitron generators. Pinapanatili nila ang pinakamababang pagkawala ng enerhiya.

Sa fig. Ang 5 ay nagpapakita ng isang diagram ng isang pag-install na may generator ng makina. Bilang karagdagan sa generator ng makina 2 at makina 3 na may exciter 1, ang unit ay naglalaman ng isang step-down na transpormer 4, mga bangko ng kapasitor 6 at inductor 5. Ibinababa ng transpormer ang boltahe sa isang ligtas (30-50 V) at sa parehong oras ay pinapataas ang kasalukuyang lakas ng 25-30 beses, na dinadala ito hanggang 5000-8000 A.

Larawan 5 Larawan 6

Talahanayan 1 Mga uri at disenyo ng mga inductor

Sa Fig. Ang 6 ay nagpapakita ng isang halimbawa ng hardening na may multi-turn inductor. Ang hardening ay isinasagawa tulad ng sumusunod:

Ang bahagi ay inilalagay sa loob ng isang nakapirming inductor. Sa paglulunsad ng HDTV apparatus, ang bahagi ay nagsisimulang umikot sa paligid ng axis nito at uminit nang sabay-sabay, pagkatapos ay ang likido (tubig) ay ibinibigay sa tulong ng awtomatikong kontrol at lumalamig. Ang buong proseso ay tumatagal mula 30-45 segundo.

Ang HDTV hardening ay isang uri ng heat treatment ng metal, bilang isang resulta kung saan ang katigasan ay tumataas nang malaki at ang materyal ay nawawala ang ductility nito. Ang pagkakaiba sa pagitan ng HDTV hardening at iba pang paraan ng hardening ay ang pag-init ay isinasagawa gamit ang mga espesyal na pag-install ng HDTV na kumikilos sa bahaging nilayon para sa hardening ng mga high-frequency na alon. Ang HDTV hardening ay may maraming mga pakinabang, ang pangunahing kung saan ay kumpletong kontrol ng pag-init. Ang paggamit ng mga hardening complex na ito ay maaaring makabuluhang mapabuti ang kalidad ng mga produkto, dahil ang proseso ng hardening ay isinasagawa sa isang ganap na awtomatikong mode, ang gawain ng operator ay binubuo lamang sa pag-aayos ng baras at pag-on sa cycle ng makina.

5.1 Mga kalamangan ng mga induction hardening complex (mga induction heating installation):

    Ang HDTV hardening ay maaaring gawin nang may katumpakan na 0.1 mm

    Ang pagtiyak ng pare-parehong pag-init, induction hardening ay nagbibigay-daan para sa isang perpektong pamamahagi ng katigasan sa buong haba ng baras

    Ang mataas na katigasan ng HDTV hardening ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng mga espesyal na inductors na may water ducts, na nagpapalamig sa baras kaagad pagkatapos ng pag-init.

    Ang HDTV hardening equipment (hardening furnaces) ay pinipili o ginawa sa mahigpit na alinsunod sa mga teknikal na detalye.

6. Descaling sa shot blasting machine

Sa mga shot blasting machine, ang scale ay tinanggal mula sa mga bahagi na may jet ng cast iron o steel shot. Ang jet ay nilikha sa pamamagitan ng compressed air na may presyon na 0.3-0.5 MPa (pneumatic shot blasting) o mabilis na umiikot na paddle wheels (mechanical cleaning na may shot blasters).

Sa pneumatic shot blasting parehong shot at quartz sand ay maaaring gamitin sa mga installation. Gayunpaman, sa huling kaso, ang isang malaking halaga ng alikabok ay nabuo, na umaabot hanggang sa 5-10% ng masa ng mga nalinis na bahagi. Ang pagpasok sa mga baga ng mga tauhan ng serbisyo, ang quartz dust ay nagdudulot ng sakit sa trabaho - silicosis. Samakatuwid, ang pamamaraang ito ay ginagamit sa mga pambihirang kaso. Kapag shot blasting, ang compressed air pressure ay dapat na 0.5-0.6 MPa. Ginagawa ang pig-iron shot sa pamamagitan ng pagbuhos ng likidong bakal sa tubig habang nagsa-spray ng jet ng cast iron na may compressed air, na sinusundan ng pag-uuri sa mga salaan. Ang pagbaril ay dapat magkaroon ng istraktura ng puting cast iron na may tigas na 500 HB, ang mga sukat nito ay nasa hanay na 0.5-2 mm. Ang pagkonsumo ng cast iron shot ay 0.05-0.1% lamang ng masa ng mga bahagi. Kapag naglilinis gamit ang pagbaril, ang isang mas malinis na ibabaw ng bahagi ay nakuha, ang isang mas malaking produktibo ng aparato ay nakakamit at ang mas mahusay na mga kondisyon sa pagtatrabaho ay ibinibigay kaysa kapag naglilinis gamit ang buhangin. Upang maprotektahan ang kapaligiran mula sa alikabok, ang mga shot blasting machine ay nilagyan ng mga closed casing na may pinahusay na exhaust ventilation. Ayon sa sanitary standards, ang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng alikabok ay hindi dapat lumampas sa 2 mg/m3. Ang transportasyon ng shot sa mga modernong halaman ay ganap na mekanisado.

Ang pangunahing bahagi ng pag-install ng pneumatic ay isang shot blasting machine, na maaaring pilitin at gravity. Ang pinakasimpleng single-chamber injection shot blasting machine (Fig. 7) ay isang silindro 4, pagkakaroon ng funnel para sa mga shot sa itaas, hermetically sealed na may takip 5. Sa ilalim ng silindro ay nagtatapos sa isang funnel, ang butas kung saan humahantong sa silid ng paghahalo 2. Ang pagbaril ay pinapakain ng rotary valve 3. Ang compressed air ay ibinibigay sa mixing chamber sa pamamagitan ng valve 1, na kumukuha ng shot at dinadala ito sa pamamagitan ng flexible hose 7 at nozzle. 6 sa mga detalye. Ang pagbaril ay nasa ilalim ng presyon ng naka-compress na hangin hanggang sa pag-agos mula sa nozzle, na nagpapataas ng kahusayan ng nakasasakit na jet. Sa apparatus ng inilarawan na single-chamber na disenyo, ang naka-compress na hangin ay dapat na pansamantalang patayin kapag ito ay napunan ng shot.

Ang PKF "Tsvet" ay dalubhasa sa pagbibigay ng mga serbisyo sa paggawa ng metal, mayroon kaming malawak na karanasan sa lugar na ito. Nagbibigay kami ng iba't ibang serbisyo ng nabanggit na spectrum, at isa na rito ang HDTV hardening. Ang serbisyong ito ay may malaking pangangailangan sa Russian Federation. Ang kumpanya ay may lahat ng kinakailangang kagamitan upang malutas ang problemang isinasaalang-alang. Ang pakikipagtulungan sa amin ay magiging kapaki-pakinabang, maginhawa at komportable.

Pangunahing katangian

Ang hardening steel HDTV ay nagpapahintulot sa iyo na bigyan ang materyal ng sapat na antas ng lakas. Ang pamamaraang ito ay itinuturing na pinakakaraniwan. Ang ganitong pagproseso ay sumasailalim hindi lamang sa bahagi mismo, kundi pati na rin sa mga indibidwal na bahagi ng workpiece, na dapat magkaroon ng ilang mga tagapagpahiwatig ng lakas. Ang aplikasyon ng nabanggit na pamamaraan ay makabuluhang nagpapalawak ng buhay ng iba't ibang bahagi.

Ang HDTV metal hardening ay batay sa paggamit ng electric current na dumadaan sa ibabaw ng bahagi, ang huli ay matatagpuan sa inductor. Bilang resulta ng pagproseso, ang bahagi ay pinainit sa isang tiyak na lalim, ang natitirang bahagi ng produkto ay hindi pinainit. Ang pamamaraang ito ay may maraming mga pakinabang, dahil ang paggamit ng teknolohiyang ito ay ginagawang posible upang makontrol ang hardening clamping mode, upang palitan ang alloyed steel na may carbon steel.

Ang mga naprosesong workpiece ay nakakakuha ng mga katangian ng mataas na lakas, sa panahon ng pagpapatupad ng gawain ay walang mga hardening crack. Ang ginagamot na ibabaw ay hindi nag-oxidize o nagde-decarburize. Ang hardening na may mataas na dalas ng mga alon ay isinasagawa sa maikling panahon, dahil hindi na kailangang painitin ang buong workpiece. Gumagamit ang kumpanya ng mataas na kalidad na kagamitan upang isagawa ang pagproseso ng ganitong uri. Nagsasagawa kami ng HDTV hardening sa isang mataas na antas ng propesyonal.

Ang aming mga pakinabang

Ang serbisyo ng HDTV hardening ay isa sa mga pangunahing espesyalisasyon ng PKF "Tsvet", ibinibigay namin ito sa mga paborableng termino. Ang lahat ng trabaho ay isinasagawa sa modernong kagamitan, gamit ang mga pinaka-advanced na teknolohiya. Ang lahat ng ito ay gumagawa ng pakikipagtulungan sa amin na maginhawa at komportable.

Upang mag-order, tawagan kami. Ang mga empleyado ng kumpanya ay mabilis na irehistro ang iyong aplikasyon, sasagutin nila ang lahat ng iyong mga katanungan. Nagbibigay ang kumpanya ng mga serbisyo sa paghahatid para sa mga natapos na produkto. Ang transportasyon ng mga produkto ay isinasagawa sa buong teritoryo ng Russian Federation.

Ang lakas ng mga elemento sa partikular na mga kritikal na istruktura ng bakal ay higit sa lahat ay nakasalalay sa kondisyon ng mga node. Ang ibabaw ng mga bahagi ay may mahalagang papel. Upang mabigyan ito ng kinakailangang katigasan, paglaban o lagkit, isinasagawa ang mga operasyon ng paggamot sa init. Palakasin ang ibabaw ng mga bahagi sa pamamagitan ng iba't ibang pamamaraan. Ang isa sa mga ito ay tumitigas sa mga high-frequency na alon, iyon ay, HDTV. Ito ay kabilang sa pinakakaraniwan at napaka-produktibong pamamaraan sa panahon ng malakihang produksyon ng iba't ibang elemento ng istruktura.

Ang ganitong paggamot sa init ay inilalapat kapwa sa buong bahagi at sa kanilang mga indibidwal na seksyon. Sa kasong ito, ang layunin ay upang makamit ang ilang mga antas ng lakas, at sa gayon ay madaragdagan ang buhay at pagganap.

Ang teknolohiya ay ginagamit upang palakasin ang mga yunit ng teknolohikal na kagamitan at transportasyon, pati na rin upang patigasin ang iba't ibang mga tool.

Kakanyahan ng teknolohiya

Ang HDTV hardening ay isang pagpapabuti sa mga katangian ng lakas ng isang bahagi dahil sa kakayahan ng isang electric current (na may variable amplitude) na tumagos sa ibabaw ng bahagi, na naglalantad dito sa init. Ang lalim ng pagtagos dahil sa magnetic field ay maaaring iba. Kasabay ng pag-init at pagpapatigas sa ibabaw, ang core ng node ay maaaring hindi uminit sa lahat o bahagyang tumaas ang temperatura nito. Ang ibabaw na layer ng workpiece ay bumubuo ng kinakailangang kapal, sapat para sa pagpasa ng electric current. Ang layer na ito ay kumakatawan sa lalim ng pagtagos ng electric current.

Napatunayan iyon ng mga eksperimento ang pagtaas sa dalas ng kasalukuyang nag-aambag sa pagbaba sa lalim ng pagtagos. Ang katotohanang ito ay nagbubukas ng mga pagkakataon para sa regulasyon at produksyon ng mga bahagi na may isang minimum na hardened layer.

Ang paggamot sa init ng HDTV ay isinasagawa sa mga espesyal na pag-install - mga generator, multiplier, frequency converter, na nagpapahintulot sa pagsasaayos sa kinakailangang hanay. Bilang karagdagan sa mga katangian ng dalas, ang pangwakas na hardening ay naiimpluwensyahan ng mga sukat at hugis ng bahagi, ang materyal ng paggawa at ang inductor na ginamit.

Ang sumusunod na pattern ay ipinahayag din - mas maliit ang produkto at mas simple ang hugis nito, mas mahusay ang proseso ng hardening. Binabawasan din nito ang pangkalahatang pagkonsumo ng enerhiya ng pag-install.

inductor ng tanso. Sa panloob na ibabaw ay madalas na may mga karagdagang butas na idinisenyo upang magbigay ng tubig sa panahon ng paglamig. Sa kasong ito, ang proseso ay sinamahan ng pangunahing pag-init at kasunod na paglamig nang walang kasalukuyang supply. Ang mga pagsasaayos ng inductor ay iba. Ang napiling device ay direktang nakasalalay sa workpiece na pinoproseso. Ang ilang mga aparato ay walang mga butas. Sa ganoong sitwasyon, ang bahagi ay pinalamig sa isang espesyal na tangke ng hardening.

Ang pangunahing kinakailangan para sa proseso ng HD hardening ay upang mapanatili ang isang palaging agwat sa pagitan ng inductor at ang workpiece. Habang pinapanatili ang tinukoy na agwat, ang kalidad ng hardening ay nagiging pinakamataas.

Ang pagpapalakas ay maaaring gawin sa isa sa mga paraan:

  • Patuloy na serye: ang bahagi ay nakatigil, at ang inductor ay gumagalaw kasama ang axis nito.
  • Sabay-sabay: gumagalaw ang produkto, at ang inductor ay vice versa.
  • Sequential: Pagproseso ng iba't ibang bahagi nang paisa-isa.

Mga tampok ng pag-install ng induction

Ang pag-install para sa HDTV hardening ay isang high-frequency generator kasama ng isang inductor. Ang workpiece ay matatagpuan pareho sa inductor mismo at sa tabi nito. Ito ay isang likid kung saan ang isang tansong tubo ay nasugatan.

Ang alternating electric current kapag dumadaan sa inductor ay lumilikha ng electromagnetic field na tumatagos sa workpiece. Pinipukaw nito ang pagbuo ng mga eddy currents (Foucault currents), na pumapasok sa istraktura ng bahagi at nagpapataas ng temperatura nito.

Ang pangunahing tampok ng teknolohiya– pagtagos ng eddy current sa ibabaw na istraktura ng metal.

Ang pagtaas ng dalas ay nagbubukas ng posibilidad ng pag-concentrate ng init sa isang maliit na lugar ng bahagi. Pinapataas nito ang rate ng pagtaas ng temperatura at maaaring umabot ng hanggang 100 - 200 degrees / sec. Ang antas ng katigasan ay tumataas sa 4 na yunit, na hindi kasama sa panahon ng bulk hardening.

Induction heating - mga katangian

Ang antas ng induction heating ay nakasalalay sa tatlong mga parameter - tiyak na kapangyarihan, oras ng pag-init, dalas ng kasalukuyang kuryente. Tinutukoy ng kapangyarihan ang oras na ginugol sa pag-init ng bahagi. Alinsunod dito, na may mas malaking halaga ng oras, mas kaunting oras ang ginugugol.

Ang oras ng pag-init ay nailalarawan sa kabuuang halaga ng init na ginugol at ang nabuong temperatura. Ang dalas, tulad ng nabanggit sa itaas, ay tumutukoy sa lalim ng pagtagos ng mga alon at ang nabuo na hardenable na layer. Ang mga katangiang ito ay inversely related. Habang tumataas ang dalas, bumababa ang volumetric na masa ng pinainit na metal.

Ito ang 3 mga parameter na ginagawang posible upang ayusin ang antas ng katigasan at lalim ng layer, pati na rin ang dami ng pag-init, sa isang malawak na hanay.

Ipinapakita ng pagsasanay na ang mga katangian ng generator set (boltahe, kapangyarihan at kasalukuyang mga halaga), pati na rin ang oras ng pag-init, ay kinokontrol. Ang antas ng pag-init ng bahagi ay maaaring kontrolin gamit ang isang pyrometer. Gayunpaman, sa pangkalahatan, ang patuloy na kontrol sa temperatura ay hindi kinakailangan, bilang may mga pinakamainam na mode ng pag-init ng HDTV na nagsisiguro ng matatag na kalidad. Ang naaangkop na mode ay pinili na isinasaalang-alang ang mga nabagong katangian ng elektrikal.

Pagkatapos ng hardening, ang produkto ay ipinadala sa laboratoryo para sa pagsusuri. Ang katigasan, istraktura, lalim at eroplano ng ipinamahagi na hardened layer ay pinag-aralan.

HDTV na nagpapatigas sa ibabaw sinamahan ng matinding init kumpara sa karaniwang proseso. Ito ay ipinaliwanag tulad ng sumusunod. Una sa lahat, ang isang mataas na rate ng pagtaas ng temperatura ay nag-aambag sa pagtaas ng mga kritikal na punto. Pangalawa, kinakailangan upang matiyak ang pagkumpleto ng pagbabagong-anyo ng pearlite sa austenite sa maikling panahon.

Ang high-frequency hardening, kung ihahambing sa maginoo na proseso, ay sinamahan ng mas mataas na pag-init. Gayunpaman, ang metal ay hindi nag-overheat. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang butil-butil na mga elemento sa istraktura ng bakal ay walang oras upang lumago sa isang minimum na oras. Bilang karagdagan, ang bulk hardening ay may mas mababang lakas ng hanggang sa 2-3 mga yunit. Pagkatapos ng HFC hardening, ang bahagi ay may mas mataas na wear resistance at tigas.

Paano pinipili ang temperatura?

Ang pagsunod sa teknolohiya ay dapat na sinamahan ng tamang pagpili ng hanay ng temperatura. Talaga, ang lahat ay depende sa metal na pinoproseso.

Ang bakal ay inuri sa ilang uri:

  • Hypoeutectoid - nilalaman ng carbon hanggang sa 0.8%;
  • Hypereutectoid - higit sa 0.8%.

Ang hypoeutectoid steel ay pinainit sa isang halaga na bahagyang mas mataas kaysa sa kinakailangan upang ma-convert ang pearlite at ferrite sa austenite. Saklaw mula 800 hanggang 850 degrees. Pagkatapos nito, ang bahagi ay pinalamig sa mataas na bilis. Pagkatapos ng mabilis na paglamig, ang austenite ay nagiging martensite, na may mataas na tigas at lakas. Sa isang maikling oras ng paghawak, ang pinong butil na austenite ay nakuha, pati na rin ang pinong acicular martensite. Ang bakal ay nakakakuha ng mataas na tigas at maliit na brittleness.

Ang hypereutectoid steel ay hindi gaanong umiinit. Saklaw mula 750 hanggang 800 degrees. Sa kasong ito, ang hindi kumpletong hardening ay ginaganap. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang naturang temperatura ay ginagawang posible upang mapanatili sa istraktura ang isang tiyak na dami ng cementite, na may mas mataas na katigasan kumpara sa martensite. Sa mabilis na paglamig, ang austenite ay nagiging martensite. Ang cementite ay pinapanatili ng maliliit na inklusyon. Ang zone ay nagpapanatili din ng ganap na dissolved carbon, na naging solid carbide.

Mga kalamangan ng teknolohiya

  • Kontrol ng mode;
  • Pagpapalit ng haluang metal na bakal na may carbon steel;
  • Unipormeng proseso ng pag-init ng produkto;
  • Posibilidad na hindi ganap na init ang buong bahagi. Nabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya;
  • Mataas na nagreresultang lakas ng naprosesong workpiece;
  • Walang proseso ng oksihenasyon, hindi sinusunog ang carbon;
  • Walang microcracks;
  • Walang mga warped point;
  • Pag-init at pagpapatigas ng ilang mga seksyon ng mga produkto;
  • Pagbawas ng oras na ginugol sa pamamaraan;
  • Pagpapatupad sa paggawa ng mga bahagi para sa mga high-frequency na pag-install sa mga linya ng produksyon.

Bahid

Ang pangunahing kawalan ng teknolohiyang isinasaalang-alang ay ang makabuluhang gastos sa pag-install. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang pagiging angkop ng aplikasyon ay nabibigyang-katwiran lamang sa malakihang produksyon at hindi kasama ang posibilidad na gawin ang trabaho sa iyong sarili sa bahay.

Matuto nang higit pa tungkol sa pagpapatakbo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng pag-install sa ipinakita na mga video.

Ang induction heating ay nangyayari bilang resulta ng paglalagay ng workpiece malapit sa isang conductor ng alternating electric current, na tinatawag na inductor. Kapag ang isang mataas na dalas ng kasalukuyang (HF) ay dumaan sa inductor, isang electromagnetic field ay nilikha at, kung ang isang metal na produkto ay matatagpuan sa field na ito, kung gayon ang isang electromotive na puwersa ay nasasabik dito, na nagiging sanhi ng pagpasa ng isang alternating current ng parehong dalas bilang kasalukuyang inductor sa pamamagitan ng produkto.

Kaya, ang isang thermal effect ay sapilitan, na nagiging sanhi ng pag-init ng produkto. Ang thermal power P, na inilabas sa pinainit na bahagi, ay magiging katumbas ng:

kung saan ang K ay isang koepisyent depende sa pagsasaayos ng produkto at sa laki ng puwang na nabuo sa pagitan ng mga ibabaw ng produkto at ng inductor; Iin - kasalukuyang lakas; f ay ang kasalukuyang dalas (Hz); r - tiyak na electrical resistance (Ohm cm); m ay ang magnetic permeability (G/E) ng bakal.

Ang proseso ng induction heating ay makabuluhang apektado ng isang pisikal na kababalaghan na tinatawag na epekto sa ibabaw (balat): ang kasalukuyang ay sapilitan pangunahin sa mga layer ng ibabaw, at sa mataas na frequency ang kasalukuyang density sa core ng bahagi ay mababa. Ang lalim ng pinainit na layer ay tinatantya ng formula:

Ang pagtaas ng dalas ng kasalukuyang ay nagbibigay-daan sa iyo upang tumutok ng isang makabuluhang halaga ng kapangyarihan sa isang maliit na dami ng pinainit na bahagi. Dahil dito, ang high-speed (hanggang 500 C/sec) na pag-init ay natanto.

Mga parameter ng induction heating

Ang induction heating ay nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong mga parameter: density ng kapangyarihan, tagal ng pag-init at kasalukuyang dalas. Ang partikular na kapangyarihan ay ang kapangyarihan na na-convert sa init bawat 1 cm2 ng ibabaw ng pinainit na metal (kW / cm2). Ang rate ng pag-init ng produkto ay nakasalalay sa halaga ng tiyak na kapangyarihan: mas malaki ito, mas mabilis na isinasagawa ang pag-init.

Ang tagal ng pag-init ay tumutukoy sa kabuuang halaga ng thermal energy na inilipat at, nang naaayon, naabot ang temperatura. Mahalaga rin na isaalang-alang ang dalas ng kasalukuyang, dahil ang lalim ng matigas na layer ay nakasalalay dito. Ang dalas ng kasalukuyang at ang lalim ng pinainit na layer ay nasa tapat ng pagtitiwala (ang pangalawang formula). Kung mas mataas ang dalas, mas maliit ang pinainit na dami ng metal. Sa pamamagitan ng pagpili ng halaga ng tiyak na kapangyarihan, ang tagal ng pag-init at ang dalas ng kasalukuyang, posible na baguhin ang panghuling mga parameter ng induction heating sa isang malawak na hanay - ang katigasan at lalim ng hardened layer sa panahon ng hardening o ang heated volume sa panahon ng pag-init para sa panlililak.

Sa pagsasagawa, ang kinokontrol na mga parameter ng pag-init ay ang mga de-koryenteng parameter ng kasalukuyang generator (kapangyarihan, kasalukuyang, boltahe) at ang tagal ng pag-init. Sa tulong ng mga pyrometer, maaari ding maitala ang temperatura ng pag-init ng metal. Ngunit mas madalas ay hindi na kailangan para sa patuloy na kontrol ng temperatura, dahil ang pinakamainam na mode ng pag-init ay napili, na nagsisiguro ng isang pare-parehong kalidad ng hardening o pag-init ng HDTV. Ang pinakamainam na hardening mode ay pinili sa pamamagitan ng pagbabago ng mga de-koryenteng parameter. Sa ganitong paraan, ang ilang bahagi ay tumigas. Dagdag pa, ang mga bahagi ay sumasailalim sa pagsusuri sa laboratoryo na may pag-aayos ng katigasan, microstructure, pamamahagi ng hardened layer sa lalim at eroplano. Sa subheating, ang natitirang ferrite ay sinusunod sa istraktura ng hypoeutectoid steels; ang sobrang init ay gumagawa ng coarse-acicular martensite. Ang mga palatandaan ng kasal sa panahon ng pag-init ng HFC ay kapareho ng sa mga klasikal na teknolohiya ng paggamot sa init.

Sa panahon ng pagpapatigas sa ibabaw ng mataas na dalas ng kasalukuyang, ang pag-init ay isinasagawa sa isang mas mataas na temperatura kaysa sa panahon ng maginoo na bulk hardening. Ito ay dahil sa dalawang dahilan. Una, sa napakataas na rate ng pag-init, ang mga temperatura ng mga kritikal na punto kung saan ang pearlite ay nagbabago sa pagtaas ng austenite, at pangalawa, ang pagbabagong ito ay dapat makumpleto sa isang napakaikling oras ng pag-init at paghawak.

Sa kabila ng katotohanan na ang pag-init sa panahon ng high-frequency na hardening ay isinasagawa sa isang mas mataas na temperatura kaysa sa panahon ng normal na hardening, ang overheating ng metal ay hindi nangyayari. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang butil sa bakal ay walang oras na lumago sa napakaikling panahon. Kasabay nito, dapat ding tandaan na, kumpara sa volumetric hardening, ang katigasan pagkatapos ng high-frequency hardening ay mas mataas ng mga 2-3 HRC units. Nagbibigay ito ng mas mataas na resistensya sa pagsusuot at katigasan ng ibabaw ng bahagi.

Mga kalamangan ng hardening na may mataas na dalas ng alon

  • mataas na pagganap ng proseso
  • kadalian ng pagsasaayos ng kapal ng pinatigas na layer
  • minimal warpage
  • halos kumpletong kawalan ng sukat
  • buong automation ng buong proseso
  • ang posibilidad ng paglalagay ng hardening plant sa daloy ng machining.

Kadalasan, ang surface high-frequency hardening ay inilalapat sa mga bahaging gawa sa carbon steel na may nilalaman na 0.4-0.5% C. Ang mga bakal na ito pagkatapos ng hardening ay may surface hardness na HRC 55-60. Sa mas mataas na nilalaman ng carbon, may panganib na mag-crack dahil sa biglaang paglamig. Kasama ng carbon, ginagamit din ang low-alloy chromium, chromium-nickel, chromium-silicon at iba pang bakal.

Kagamitan para sa pagsasagawa ng induction hardening (HDTV)

Ang induction hardening ay nangangailangan ng espesyal na teknolohikal na kagamitan, na kinabibilangan ng tatlong pangunahing bahagi: isang pinagmumulan ng kapangyarihan - isang high-frequency na kasalukuyang generator, isang inductor at isang aparato para sa paglipat ng mga bahagi sa makina.

Ang high-frequency current generator ay isang de-koryenteng makina na naiiba sa mga pisikal na prinsipyo ng pagbuo ng isang electric current sa kanila.

  1. Mga elektronikong aparato na gumagana sa prinsipyo ng mga vacuum tubes na nagko-convert ng direktang kasalukuyang sa alternating current ng tumaas na dalas - mga generator ng tubo.
  2. Ang mga aparatong Electromachine ay nagpapatakbo sa prinsipyo ng pag-induce ng electric current sa isang conductor, na gumagalaw sa isang magnetic field, na nagko-convert ng tatlong-phase na kasalukuyang ng pang-industriya na dalas sa alternating kasalukuyang ng tumaas na dalas - mga generator ng makina.
  3. Mga aparatong semiconductor na tumatakbo sa prinsipyo ng mga aparatong thyristor na nagko-convert ng direktang kasalukuyang sa alternating current ng mas mataas na dalas - mga thyristor converter (static generators).

Ang mga generator ng lahat ng uri ay naiiba sa dalas at kapangyarihan ng nabuong kasalukuyang

Mga uri ng generator Power, kW Frequency, kHz Efficiency

Lamp 10 - 160 70 - 400 0.5 - 0.7

Makina 50 - 2500 2.5 - 10 0.7 - 0.8

Thyristor 160 - 800 1 - 4 0.90 - 0.95

Ang pagpapatigas ng ibabaw ng maliliit na bahagi (mga karayom, mga contact, mga tip sa tagsibol) ay isinasagawa gamit ang mga microinduction generator. Ang dalas na nabuo ng mga ito ay umabot sa 50 MHz, ang oras ng pag-init para sa hardening ay 0.01-0.001 s.

Mga paraan ng pagpapatigas ng HDTV

Ayon sa pagganap ng pag-init, induction tuloy-sunod na hardening at sabay-sabay na hardening ay nakikilala.

Patuloy na sunud-sunod na hardening ginagamit para sa mahabang bahagi ng pare-parehong seksyon (shafts, axle, flat surface ng mahabang produkto). Ang pinainit na bahagi ay gumagalaw sa inductor. Ang seksyon ng bahagi, na matatagpuan sa isang tiyak na sandali sa zone ng impluwensya ng inductor, ay pinainit sa temperatura ng hardening. Sa exit mula sa inductor, ang seksyon ay pumapasok sa sprayer cooling zone. Ang kawalan ng paraan ng pag-init na ito ay ang mababang produktibidad ng proseso. Upang madagdagan ang kapal ng nakadikit na layer, kinakailangan upang madagdagan ang tagal ng pag-init sa pamamagitan ng pagbawas ng bilis ng paggalaw ng bahagi sa inductor. Sabay-sabay na pagpapatigas nagsasangkot ng sabay-sabay na pag-init ng buong tumigas na ibabaw.

Self-tempering effect pagkatapos ng hardening

Matapos makumpleto ang pag-init, ang ibabaw ay pinalamig ng shower o daloy ng tubig nang direkta sa inductor o sa isang hiwalay na aparato sa paglamig. Ang ganitong paglamig ay nagbibigay-daan sa pagpapatigas ng anumang pagsasaayos. Dosing paglamig at pagbabago ng tagal nito, posible na mapagtanto ang epekto ng self-tempering sa bakal. Ang epektong ito ay binubuo sa pag-alis ng init na naipon sa panahon ng pag-init sa core ng bahagi sa ibabaw. Sa madaling salita, kapag ang ibabaw na layer ay lumamig at sumailalim sa isang martensitic na pagbabagong-anyo, ang isang tiyak na halaga ng thermal energy ay naka-imbak pa rin sa subsurface layer, ang temperatura nito ay maaaring umabot sa mababang temperatura ng tempering. Matapos huminto ang paglamig, ang enerhiyang ito ay ililipat sa ibabaw dahil sa pagkakaiba ng temperatura. Kaya, hindi na kailangan para sa karagdagang mga operasyon ng tempering ng bakal.

Disenyo at paggawa ng mga inductors para sa HDTV hardening

Ang inductor ay gawa sa mga tubo ng tanso kung saan ang tubig ay ipinapasa sa panahon ng proseso ng pag-init. Pinipigilan nito ang sobrang pag-init at pagkasunog ng mga inductor sa panahon ng operasyon. Ang mga inductor ay ginawa din na katugma sa isang hardening device - isang sprayer: sa panloob na ibabaw ng naturang mga inductor ay may mga butas kung saan pumapasok ang coolant sa pinainit na bahagi.

Para sa pare-parehong pag-init, kinakailangan na gumawa ng inductor sa paraang ang distansya mula sa inductor hanggang sa lahat ng mga punto sa ibabaw ng produkto ay pareho. Karaniwan ang distansya na ito ay 1.5-3 mm. Kapag pinatigas ang isang produkto ng isang simpleng hugis, ang kundisyong ito ay madaling matugunan. Para sa pare-parehong hardening, ang bahagi ay dapat ilipat at (o) paikutin sa inductor. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng paggamit ng mga espesyal na aparato - mga sentro o hardening table.

Ang pagbuo ng disenyo ng inductor ay nagsasangkot, una sa lahat, ang kahulugan ng hugis nito. Kasabay nito, ang mga ito ay tinataboy mula sa hugis at sukat ng pinatigas na produkto at ang paraan ng pagpapatigas. Bilang karagdagan, sa paggawa ng mga inductor, ang likas na katangian ng paggalaw ng bahagi na may kaugnayan sa inductor ay isinasaalang-alang. Ang ekonomiya at pagganap ng pag-init ay isinasaalang-alang din.

Ang paglamig ng mga bahagi ay maaaring gamitin sa tatlong bersyon: pag-spray ng tubig, daloy ng tubig, paglulubog ng bahagi sa isang daluyan ng pagsusubo. Ang paglamig ng shower ay maaaring isagawa kapwa sa mga sprayer inductors at sa mga espesyal na hardening chamber. Ang paglamig ng daloy ay nagpapahintulot sa iyo na lumikha ng isang overpressure ng pagkakasunud-sunod ng 1 atm, na nag-aambag sa isang mas pare-parehong paglamig ng bahagi. Upang matiyak ang intensive at pare-parehong paglamig, kinakailangan na ang tubig ay gumagalaw sa ibabaw ng pinalamig na ibabaw sa bilis na 5-30 m/sec.

Sa pamamagitan ng kasunduan, ang paggamot sa init at pagpapatigas ng mga bahagi ng metal at bakal na may mga sukat na mas malaki kaysa sa mga nasa talahanayang ito ay posible.

Ang heat treatment (heat treatment of steel) ng mga metal at alloy sa Moscow ay isang serbisyong ibinibigay ng aming planta sa mga customer nito. Mayroon kaming lahat ng kinakailangang kagamitan, kung saan nagtatrabaho ang mga kwalipikadong espesyalista. Isinasagawa namin ang lahat ng mga order na may mataas na kalidad at nasa oras. Tumatanggap din kami at tinutupad ang mga order para sa heat treatment ng mga bakal at HDTV na dumarating sa amin mula sa ibang mga rehiyon ng Russia.

Ang mga pangunahing uri ng paggamot sa init ng bakal


Pagsusupil ng unang uri:

Pagsusupil ng unang uri ng pagsasabog (homogenization) - Mabilis na pag-init hanggang t 1423 K, mahabang pagkakalantad at kasunod na mabagal na paglamig. Pag-align ng chemical heterogeneity ng materyal sa malalaking hugis na casting mula sa haluang metal na bakal

Pagsusupil ng unang uri ng recrystallization - Pag-init sa temperatura na 873-973 K, mahabang pagkakalantad at kasunod na mabagal na paglamig. Mayroong pagbaba sa katigasan at pagtaas ng ductility pagkatapos ng malamig na pagpapapangit (ang pagproseso ay inter-operational)

Ang pagsusubo ng unang uri na nagpapababa ng stress - Pag-init sa temperatura na 473-673 K at kasunod na mabagal na paglamig. Mayroong pag-alis ng mga natitirang stress pagkatapos ng paghahagis, hinang, plastic deformation o machining.

Pagsusupil ng pangalawang uri:

Kumpleto na ang pagsusubo ng pangalawang uri - Pag-init sa isang temperatura sa itaas ng punto ng Ac3 sa pamamagitan ng 20-30 K, hawak at kasunod na paglamig. Mayroong pagbaba sa katigasan, pagpapabuti sa machinability, pag-alis ng mga panloob na stress sa hypoeutectoid at eutectoid steels bago tumigas (tingnan ang tala sa talahanayan)

Ang pagsusubo ng II uri ay hindi kumpleto - Pag-init sa isang temperatura sa pagitan ng mga puntong Ac1 at Ac3, pagkakalantad at kasunod na paglamig. Mayroong pagbaba sa katigasan, pagpapabuti ng machinability, pag-alis ng mga panloob na stress sa hypereutectoid steel bago tumigas

Pagsusupil ng pangalawang uri na isothermal - Pag-init sa temperatura na 30-50 K sa itaas ng Ac3 point (para sa hypoeutectoid steel) o sa itaas ng Ac1 point (para sa hypereutectoid steel), pagkakalantad at kasunod na sunud-sunod na paglamig. Pinabilis na pagproseso ng mga maliliit na pinagsamang produkto o mga forging na gawa sa haluang metal at matataas na carbon steel upang mabawasan ang katigasan, mapabuti ang machinability, mapawi ang mga panloob na stress

Pagsusupil ng pangalawang uri ng spheroidizing - Pag-init sa isang temperatura sa itaas ng Ac1 point ng 10-25 K, pagkakalantad at kasunod na sunud-sunod na paglamig. Mayroong pagbaba sa katigasan, pagpapabuti sa machinability, pag-alis ng mga panloob na stress sa tool steel bago tumigas, isang pagtaas sa ductility ng low-alloy at medium-carbon steels bago ang malamig na pagpapapangit

Pagsusupil ng pangalawang uri na maliwanag - Pag-init sa isang kinokontrol na kapaligiran sa isang temperatura sa itaas ng Ac3 point sa pamamagitan ng 20-30 K, pagkakalantad at kasunod na paglamig sa isang kinokontrol na kapaligiran. Nangyayari Proteksyon ng ibabaw ng bakal mula sa oksihenasyon at decarburization

Pagsusune ng pangalawang uri Normalization (normalization annealing) - Pag-init sa temperatura sa itaas ng Ac3 point ng 30-50 K, pagkakalantad at kasunod na paglamig sa hangin. Mayroong pagwawasto ng istraktura ng pinainit na bakal, ang pag-alis ng mga panloob na stress sa mga bahagi na gawa sa istrukturang bakal at isang pagpapabuti sa kanilang kakayahang machinability, isang pagtaas sa lalim ng hardenability ng tool. bakal bago tumigas

Pagpapatigas:

Buong tuluy-tuloy na hardening - Pag-init sa isang temperatura sa itaas ng Ac3 point sa pamamagitan ng 30-50 K, humahawak at kasunod na mabilis na paglamig. Pagkuha (kasama ang tempering) mataas na tigas at wear resistance ng mga bahagi mula sa hypoeutectoid at eutectoid steels

Hindi kumpletong pagpapatigas - Pag-init sa isang temperatura sa pagitan ng mga puntong Ac1 at Ac3, pagkakalantad at kasunod na mabilis na paglamig. Pagkuha (kasama ang tempering) mataas na tigas at wear resistance ng mga bahagi mula sa hypereutectoid steel

Pasulput-sulpot na hardening - Pag-init hanggang t sa itaas ng Ac3 point ng 30-50 K (para sa hypereutectoid at eutectoid steels) o sa pagitan ng Ac1 at Ac3 points (para sa hypereutectoid steel), exposure at kasunod na paglamig sa tubig, at pagkatapos ay sa langis. Mayroong pagbaba sa mga natitirang stress at deformation sa mga bahaging gawa sa high-carbon tool steel

Isothermal hardening - Pag-init sa isang temperatura sa itaas ng Ac3 point sa pamamagitan ng 30-50 K, humahawak at kasunod na paglamig sa mga tinunaw na asing-gamot, at pagkatapos ay sa hangin. Pagkuha ng kaunting pagpapapangit (warping), pagtaas ng ductility, limitasyon sa pagtitiis at baluktot na pagtutol ng mga bahaging gawa sa alloyed tool steel

Step hardening - Ang parehong (ito ay naiiba mula sa isothermal hardening sa pamamagitan ng isang mas maikling oras na ginugol sa cooling medium). Pagbawas ng mga stress, deformation at pag-iwas sa pag-crack sa maliliit na tool na gawa sa carbon tool steel, pati na rin sa malalaking tool na gawa sa alloyed tool at high speed steel

Surface hardening - Pag-init sa pamamagitan ng electric current o gas flame ng surface layer ng produkto hanggang sa hardening t, na sinusundan ng mabilis na paglamig ng heated layer. Mayroong pagtaas sa katigasan ng ibabaw sa isang tiyak na lalim, pagsusuot ng resistensya at pagtaas ng tibay ng mga bahagi at tool ng makina

Pagsusubo gamit ang self-tempering - Pag-init sa isang temperatura sa itaas ng Ac3 point sa pamamagitan ng 30-50 K, humahawak at kasunod na hindi kumpletong paglamig. Ang init na napanatili sa loob ng bahagi ay nagsisiguro sa tempering ng matigas na panlabas na layer Lokal na hardening ng isang kapansin-pansin na tool ng isang simpleng configuration na gawa sa carbon tool steel, pati na rin sa panahon ng induction heating

Pagpapatigas na may malamig na paggamot - Malalim na paglamig pagkatapos ng pagtigas sa temperatura na 253-193 K. Ang pagtaas ng katigasan at pagkuha ng mga matatag na sukat ng mga high-alloy na bahagi ng bakal ay nangyayari

Pagpapatigas na may paglamig - Ang mga pinainit na bahagi ay pinalamig sa hangin nang ilang oras bago ilubog sa isang cooling medium o itago sa isang thermostat na may pinababang t. Mayroong pagbawas sa cycle ng heat treatment ng bakal (karaniwang ginagamit pagkatapos ng carburizing).

Light hardening - Pag-init sa isang kinokontrol na kapaligiran sa isang temperatura sa itaas ng Ac3 point sa pamamagitan ng 20-30 K, pagkakalantad at kasunod na paglamig sa isang kinokontrol na kapaligiran. Proteksyon laban sa oksihenasyon at decarburization ng mga kumplikadong bahagi ng molds, dies at fixtures na hindi napapailalim sa paggiling

Mababa ang bakasyon - Pag-init sa hanay ng temperatura 423-523 K at kasunod na pinabilis na paglamig. May pag-alis ng mga panloob na stress at pagbaba sa hina ng mga tool sa paggupit at pagsukat pagkatapos ng pagpapatigas sa ibabaw; para sa mga carburized na bahagi pagkatapos ng hardening

Holiday medium - Pag-init sa hanay na t = 623-773 K at kasunod na mabagal o pinabilis na paglamig. Mayroong pagtaas sa nababanat na limitasyon ng mga bukal, bukal at iba pang nababanat na elemento

Holiday high - Pag-init sa hanay ng temperatura na 773-953 K at kasunod na mabagal o mabilis na paglamig. Ang pagkakaloob ng mataas na kalagkitan ng mga bahagi na gawa sa istrukturang bakal, bilang panuntunan, na may pagpapabuti ng thermal

Thermal improvement - Pagsusubo at kasunod na high tempering. Mayroong kumpletong pag-alis ng mga natitirang stress. Nagbibigay ng kumbinasyon ng mataas na lakas at ductility sa huling heat treatment ng mga structural steel parts na gumagana sa ilalim ng shock at vibration load

Thermomechanical processing - Pag-init, mabilis na paglamig sa 673-773 K, maramihang plastic deformation, hardening at tempering. Mayroong probisyon para sa mga produktong pinagsama at mga bahagi ng isang simpleng hugis na hindi napapailalim sa hinang, nadagdagan ang lakas kumpara sa lakas na nakuha ng maginoo na paggamot sa init

Pagtanda - Pag-init at matagal na pagkakalantad sa mataas na temperatura. Ang mga bahagi at tool ay dimensional na nagpapatatag

Carburizing - Saturation ng ibabaw na layer ng mild steel na may carbon (carburizing). Sinamahan ng kasunod na pagsusubo na may mababang tempering. Ang lalim ng sementadong layer ay 0.5-2 mm. Mayroong Pagbibigay sa isang produkto na may mataas na tigas sa ibabaw na may preserbasyon ng malapot na core. Isinasagawa ang carburizing sa carbon o alloy steels na may carbon content: para sa maliliit at katamtamang laki ng mga produkto 0.08-0.15%, para sa mas malaki 0.15-0.5%. Ang mga gulong ng gear, piston pin, atbp. ay naka-carburize.

Cyaniding - Thermochemical treatment ng mga produktong bakal sa isang solusyon ng cyanide salts sa temperatura na 820. Ang saturation ng surface layer ng steel na may carbon at nitrogen (0.15-0.3 mm layer) ay nangyayari. Ang mga low-carbon steels ay sumasailalim sa cyanidation, bilang resulta ng na, kasama ang isang solid na ibabaw, ang mga produkto ay may malapot na core. Ang mga naturang produkto ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na paglaban sa pagsusuot at paglaban sa mga pagkarga ng epekto.

Nitriding (nitriding) - Saturation ng ibabaw na layer ng mga produktong bakal na may nitrogen sa lalim na 0.2-0.3 mm. Nangyayari Nagbibigay ng mataas na tigas sa ibabaw, tumaas na pagtutol sa abrasion at kaagnasan. Ang mga gauge, gears, shaft journal, atbp. ay napapailalim sa nitriding.

Cold treatment - Paglamig pagkatapos tumigas sa temperaturang mas mababa sa zero. Mayroong pagbabago sa panloob na istraktura ng mga tumigas na bakal. Ginagamit ito para sa mga kasangkapang bakal, mga produktong pinatigas ng kaso, ilang mga bakal na may mataas na haluang metal.

HEAT TREATMENT OF METALS (HEAT TREATMENT), isang tiyak na siklo ng oras ng pag-init at paglamig, kung saan ang mga metal ay napapailalim sa pagbabago ng kanilang mga pisikal na katangian. Ang paggamot sa init sa karaniwang kahulugan ng termino ay isinasagawa sa mga temperaturang mas mababa sa punto ng pagkatunaw. Ang mga proseso ng pagtunaw at paghahagis na may malaking epekto sa mga katangian ng metal ay hindi kasama sa konseptong ito. Ang mga pagbabago sa mga pisikal na katangian na dulot ng paggamot sa init ay dahil sa mga pagbabago sa panloob na istraktura at mga ugnayang kemikal na nagaganap sa solidong materyal. Ang mga siklo ng paggamot sa init ay iba't ibang kumbinasyon ng pag-init, na humahawak sa isang tiyak na temperatura at mabilis o mabagal na paglamig, na naaayon sa mga pagbabago sa istruktura at kemikal na kinakailangang maidulot.

Istraktura ng butil ng mga metal. Anumang metal ay karaniwang binubuo ng maraming kristal (tinatawag na mga butil) na nakikipag-ugnayan sa isa't isa, kadalasang mikroskopiko ang laki, ngunit minsan ay nakikita ng mata. Sa loob ng bawat butil, ang mga atomo ay nakaayos sa paraang bumubuo sila ng isang regular na three-dimensional na geometric na sala-sala. Ang uri ng sala-sala, na tinatawag na kristal na istraktura, ay isang katangian ng isang materyal at maaaring matukoy sa pamamagitan ng X-ray diffraction analysis. Ang tamang pag-aayos ng mga atom ay pinapanatili sa loob ng buong butil, maliban sa mga maliliit na kaguluhan, tulad ng mga indibidwal na mga site ng sala-sala na hindi sinasadyang lumabas na bakante. Ang lahat ng mga butil ay may parehong kristal na istraktura, ngunit, bilang isang patakaran, ay naiiba na nakatuon sa espasyo. Samakatuwid, sa hangganan ng dalawang butil, ang mga atomo ay palaging hindi gaanong nakaayos kaysa sa loob ng mga ito. Ipinapaliwanag nito, sa partikular, ang katotohanan na ang mga hangganan ng butil ay mas madaling mag-ukit sa mga kemikal na reagents. Sa isang pinakintab na patag na ibabaw ng metal na ginagamot sa isang angkop na etchant, ang isang malinaw na pattern ng mga hangganan ng butil ay karaniwang ipinapakita. Ang mga pisikal na katangian ng isang materyal ay tinutukoy ng mga katangian ng mga indibidwal na butil, ang kanilang pakikipag-ugnayan sa isa't isa, at ang mga katangian ng mga hangganan ng butil. Ang mga katangian ng metal na materyal ay lubos na nakadepende sa laki, hugis at oryentasyon ng mga butil, at ang layunin ng heat treatment ay kontrolin ang mga salik na ito.

Mga proseso ng atom sa panahon ng paggamot sa init. Sa pagtaas ng temperatura ng isang solidong mala-kristal na materyal, nagiging mas madali para sa mga atom nito na lumipat mula sa isang lugar ng kristal na sala-sala patungo sa isa pa. Ito ay sa pagsasabog na ito ng mga atom na nakabatay sa paggamot sa init. Ang pinaka-epektibong mekanismo para sa paggalaw ng mga atomo sa isang kristal na sala-sala ay maaaring isipin bilang ang paggalaw ng mga bakanteng lugar ng sala-sala, na palaging naroroon sa anumang kristal. Sa mataas na temperatura, dahil sa isang pagtaas sa rate ng pagsasabog, ang proseso ng paglipat ng isang di-equilibrium na istraktura ng isang sangkap sa isang equilibrium ay pinabilis. Ang temperatura kung saan kapansin-pansing tumataas ang diffusion rate ay hindi pareho para sa iba't ibang mga metal. Ito ay karaniwang mas mataas para sa mga metal na may mataas na punto ng pagkatunaw. Sa tungsten, na may punto ng pagkatunaw nito na 3387 C, ang recrystallization ay hindi nangyayari kahit na sa pulang init, habang ang heat treatment ng mga aluminyo na haluang metal na natutunaw sa mababang temperatura ay maaaring isagawa sa ilang mga kaso sa temperatura ng silid.

Sa maraming mga kaso, ang paggamot sa init ay nagsasangkot ng napakabilis na paglamig, na tinatawag na pagsusubo, upang mapanatili ang istraktura na nabuo sa mataas na temperatura. Bagaman, sa mahigpit na pagsasalita, ang gayong istraktura ay hindi maaaring ituring na thermodynamically stable sa temperatura ng silid, sa pagsasagawa ito ay medyo matatag dahil sa mababang rate ng pagsasabog. Napakaraming mga kapaki-pakinabang na haluang metal ay may katulad na "metastable" na istraktura.

Ang mga pagbabagong dulot ng heat treatment ay maaaring may dalawang pangunahing uri. Una, kapwa sa mga purong metal at sa mga haluang metal, posible ang mga pagbabago na nakakaapekto lamang sa pisikal na istraktura. Ang mga ito ay maaaring mga pagbabago sa estado ng stress ng materyal, mga pagbabago sa laki, hugis, istraktura ng kristal at oryentasyon ng mga butil ng kristal nito. Pangalawa, ang kemikal na istraktura ng metal ay maaari ring magbago. Ito ay maaaring ipahayag sa pagpapakinis ng mga compositional inhomogeneities at ang pagbuo ng mga precipitates ng isa pang yugto, sa pakikipag-ugnayan sa nakapaligid na kapaligiran na nilikha upang linisin ang metal o bigyan ito ng nais na mga katangian ng ibabaw. Ang mga pagbabago ng parehong uri ay maaaring mangyari nang sabay-sabay.

Nakakawala ng stress. Ang malamig na pagpapapangit ay nagpapataas ng tigas at brittleness ng karamihan sa mga metal. Minsan ang ganitong "pagpapahirap sa trabaho" ay kanais-nais. Ang mga non-ferrous na metal at ang kanilang mga haluang metal ay karaniwang binibigyan ng ilang antas ng katigasan sa pamamagitan ng malamig na pag-roll. Ang mga banayad na bakal ay madalas ding tumigas sa pamamagitan ng malamig na pagbuo. Ang mga high-carbon na bakal na na-cold-rolled o cold-drawn sa mas mataas na lakas na kinakailangan, halimbawa, para sa paggawa ng mga bukal, ay karaniwang napapailalim sa stress-relieving annealing, pinainit sa medyo mababang temperatura, kung saan ang materyal ay nananatiling halos mahirap gaya ng dati, ngunit nawawala sa loob nito.inhomogeneity ng pamamahagi ng mga panloob na stress. Binabawasan nito ang posibilidad na pumutok, lalo na sa mga kinakaing unti-unti na kapaligiran. Ang ganitong kaluwagan ng stress ay nangyayari, bilang panuntunan, dahil sa lokal na daloy ng plastik sa materyal, na hindi humahantong sa mga pagbabago sa pangkalahatang istraktura.

Recrystallization. Sa iba't ibang paraan ng pagbuo ng metal, madalas na kinakailangan upang lubos na baguhin ang hugis ng workpiece. Kung ang paghubog ay dapat isagawa sa isang malamig na estado (na kadalasang idinidikta ng mga praktikal na pagsasaalang-alang), pagkatapos ito ay kinakailangan upang hatiin ang proseso sa isang bilang ng mga hakbang, sa pagitan ng mga ito na isinasagawa ang recrystallization. Matapos ang unang yugto ng pagpapapangit, kapag ang materyal ay pinalakas sa isang lawak na ang karagdagang pagpapapangit ay maaaring humantong sa pagkabali, ang workpiece ay pinainit sa isang temperatura na mas mataas sa temperatura ng pagsusubo ng pampaluwag ng stress at pinapayagang mag-recrystallize. Dahil sa mabilis na pagsasabog sa temperaturang ito, isang ganap na bagong istraktura ang nabuo dahil sa atomic rearrangement. Sa loob ng istraktura ng butil ng deformed na materyal, ang mga bagong butil ay nagsisimulang tumubo, na sa paglipas ng panahon ay ganap na pinapalitan ito. Una, ang mga maliliit na bagong butil ay nabuo sa mga lugar kung saan ang lumang istraktura ay pinaka-naaabala, ibig sabihin, sa lumang mga hangganan ng butil. Sa karagdagang pagsusubo, ang mga atomo ng deformed na istraktura ay muling inaayos ang kanilang mga sarili sa paraang maging bahagi din sila ng mga bagong butil, na lumalaki at kalaunan ay sumisipsip sa buong lumang istraktura. Ang workpiece ay nagpapanatili ng dating hugis nito, ngunit ngayon ay gawa sa isang malambot, hindi naka-stress na materyal na maaaring sumailalim sa isang bagong cycle ng pagpapapangit. Ang ganitong proseso ay maaaring ulitin nang maraming beses, kung kinakailangan ng isang naibigay na antas ng pagpapapangit.

Ang malamig na pagtatrabaho ay pagpapapangit sa isang temperatura na masyadong mababa para sa recrystallization. Para sa karamihan ng mga metal, ang temperatura ng silid ay tumutugma sa kahulugan na ito. Kung ang pagpapapangit ay isinasagawa sa isang sapat na mataas na temperatura upang ang recrystallization ay may oras upang sundin ang pagpapapangit ng materyal, kung gayon ang naturang pagproseso ay tinatawag na mainit. Hangga't ang temperatura ay nananatiling sapat na mataas, maaari itong ma-deform nang arbitraryo. Ang mainit na estado ng isang metal ay pangunahing tinutukoy ng kung gaano kalapit ang temperatura nito sa punto ng pagkatunaw. Ang mataas na malleability ng lead ay nangangahulugan na madali itong magre-recrystallize, ibig sabihin, maaari itong maging "mainit" sa temperatura ng silid.

Kontrol ng texture. Ang mga pisikal na katangian ng isang butil, sa pangkalahatan, ay hindi pareho sa iba't ibang direksyon, dahil ang bawat butil ay isang kristal na may sariling kristal na istraktura. Ang mga katangian ng sample ng metal ay ang resulta ng pag-average sa lahat ng butil. Sa kaso ng random na oryentasyon ng butil, ang pangkalahatang pisikal na katangian ay pareho sa lahat ng direksyon. Kung, sa kabilang banda, ang ilang mga kristal na eroplano o atomic na hilera ng karamihan sa mga butil ay magkatulad, kung gayon ang mga katangian ng sample ay nagiging "anisotropic", ibig sabihin, nakadepende sa direksyon. Sa kasong ito, ang tasa, na nakuha sa pamamagitan ng malalim na pagpilit mula sa isang bilog na plato, ay magkakaroon ng "mga dila" o "mga festoon" sa itaas na gilid, dahil sa ang katunayan na sa ilang mga direksyon ang materyal ay mas madaling ma-deform kaysa sa iba. Sa mekanikal na paghubog, ang anisotropy ng mga pisikal na katangian ay, bilang panuntunan, ay hindi kanais-nais. Ngunit sa mga sheet ng magnetic na materyales para sa mga transformer at iba pang mga aparato, ito ay lubos na kanais-nais na ang direksyon ng madaling magnetization, na sa mga solong kristal ay tinutukoy ng istraktura ng kristal, ay nag-tutugma sa lahat ng mga butil na may ibinigay na direksyon ng magnetic flux. Kaya, ang "ginustong oryentasyon" (texture) ay maaaring kanais-nais o hindi, depende sa layunin ng materyal. Sa pangkalahatan, habang nagre-recrystallize ang isang materyal, nagbabago ang ginustong oryentasyon nito. Ang likas na katangian ng oryentasyong ito ay nakasalalay sa komposisyon at kadalisayan ng materyal, sa uri at antas ng malamig na pagpapapangit, at gayundin sa tagal at temperatura ng pagsusubo.

Kontrol ng laki ng butil. Ang mga pisikal na katangian ng isang sample ng metal ay higit na tinutukoy ng average na laki ng butil. Ang pinakamahusay na mga mekanikal na katangian ay halos palaging tumutugma sa isang pinong istraktura. Ang pagbabawas ng laki ng butil ay kadalasang isa sa mga layunin ng paggamot sa init (pati na rin ang pagtunaw at paghahagis). Habang tumataas ang temperatura, bumibilis ang pagsasabog, at samakatuwid ay tumataas ang average na laki ng butil. Ang mga hangganan ng butil ay nagbabago upang ang mas malalaking butil ay lumago sa kapinsalaan ng mas maliliit, na kalaunan ay nawawala. Samakatuwid, ang panghuling mainit na proseso ng pagtatrabaho ay karaniwang isinasagawa sa pinakamababang posibleng temperatura upang ang mga sukat ng butil ay kasing liit hangga't maaari. Ang mababang temperatura na mainit na pagtatrabaho ay madalas na sadyang ibinibigay, pangunahin upang bawasan ang laki ng butil, bagaman ang parehong resulta ay maaaring makamit sa pamamagitan ng malamig na pagtatrabaho na sinusundan ng recrystallization.

homogenization. Ang mga prosesong nabanggit sa itaas ay nangyayari kapwa sa mga purong metal at sa mga haluang metal. Ngunit mayroong isang bilang ng iba pang mga proseso na posible lamang sa mga metal na materyales na naglalaman ng dalawa o higit pang mga bahagi. Kaya, halimbawa, sa paghahagis ng isang haluang metal, halos tiyak na magkakaroon ng mga inhomogeneities sa komposisyon ng kemikal, na tinutukoy ng isang hindi pantay na proseso ng solidification. Sa isang hardening alloy, ang komposisyon ng solid phase, na nabuo sa bawat naibigay na sandali, ay hindi katulad ng sa liquid phase, na nasa equilibrium kasama nito. Dahil dito, ang komposisyon ng solid na lumitaw sa paunang sandali ng solidification ay magiging iba kaysa sa pagtatapos ng solidification, at ito ay humahantong sa spatial inhomogeneity ng komposisyon sa isang microscopic scale. Ang ganitong inhomogeneity ay inalis sa pamamagitan ng simpleng pag-init, lalo na sa kumbinasyon ng mekanikal na pagpapapangit.

Paglilinis. Kahit na ang kadalisayan ng metal ay pangunahing tinutukoy ng mga kondisyon ng pagtunaw at paghahagis, ang paglilinis ng metal ay kadalasang nakakamit sa pamamagitan ng solid state heat treatment. Ang mga impurities na nakapaloob sa metal ay tumutugon sa ibabaw nito sa kapaligiran kung saan ito ay pinainit; kaya, ang isang kapaligiran ng hydrogen o iba pang ahente ng pagbabawas ay maaaring mag-convert ng isang makabuluhang bahagi ng mga oxide sa isang purong metal. Ang lalim ng naturang paglilinis ay nakasalalay sa kakayahan ng mga impurities na kumalat mula sa dami hanggang sa ibabaw, at samakatuwid ay tinutukoy ng tagal at temperatura ng paggamot sa init.

Paghihiwalay ng mga pangalawang yugto. Karamihan sa mga rehimen ng init na paggamot ng mga haluang metal ay batay sa isang mahalagang epekto. Ito ay nauugnay sa katotohanan na ang solubility sa solidong estado ng mga sangkap ng haluang metal ay nakasalalay sa temperatura. Hindi tulad ng isang purong metal, kung saan ang lahat ng mga atomo ay pareho, sa isang dalawang bahagi, halimbawa, solid, solusyon, mayroong mga atomo ng dalawang magkakaibang uri, na random na ibinahagi sa mga node ng kristal na sala-sala. Kung dagdagan mo ang bilang ng mga atomo ng pangalawang klase, maaari mong maabot ang isang estado kung saan hindi nila basta-basta mapapalitan ang mga atomo ng unang klase. Kung ang halaga ng pangalawang bahagi ay lumampas sa limitasyong ito ng solubility sa solid state, ang mga inklusyon ng ikalawang bahagi ay lilitaw sa istruktura ng balanse ng haluang metal, na naiiba sa komposisyon at istraktura mula sa orihinal na mga butil at kadalasang nakakalat sa pagitan ng mga ito sa anyo ng indibidwal. mga particle. Ang ganitong mga particle ng pangalawang bahagi ay maaaring magkaroon ng malakas na impluwensya sa mga pisikal na katangian ng materyal, depende sa kanilang laki, hugis at pamamahagi. Ang mga salik na ito ay maaaring baguhin sa pamamagitan ng heat treatment (heat treatment).

Paggamot ng init - ang proseso ng pagproseso ng mga produktong gawa sa mga metal at haluang metal sa pamamagitan ng thermal exposure upang mabago ang kanilang istraktura at mga katangian sa isang tiyak na direksyon. Ang epektong ito ay maaari ding isama sa kemikal, deformation, magnetic, atbp.

Makasaysayang background sa paggamot sa init.
Ang tao ay gumagamit ng heat treatment ng mga metal mula pa noong sinaunang panahon. Bumalik sa panahon ng Eneolithic, gamit ang malamig na forging ng katutubong ginto at tanso, ang primitive na tao ay nakatagpo ng hindi pangkaraniwang bagay ng hardening, na nagpahirap sa paggawa ng mga produkto na may manipis na talim at matutulis na mga tip, at upang maibalik ang plasticity, ang panday ay kailangang magpainit ng malamig. -huwad na tanso sa apuyan. Ang pinakamaagang ebidensya ng paggamit ng panlambot na pagsusubo ng tumigas na metal ay nagsimula noong katapusan ng ika-5 milenyo BC. e. Ang nasabing pagsusubo ay ang unang operasyon ng paggamot sa init ng mga metal sa oras ng paglitaw nito. Sa paggawa ng mga sandata at kasangkapan mula sa bakal na nakuha gamit ang proseso ng pagbuga ng keso, pinainit ng panday ang billet ng bakal para sa mainit na pagpanday sa isang pugon ng uling. Kasabay nito, ang bakal ay carburized, iyon ay, naganap ang sementasyon, isa sa mga uri ng chemical-thermal treatment. Ang pagpapalamig ng isang huwad na produkto na gawa sa carburized na bakal sa tubig, natuklasan ng panday ang isang matalim na pagtaas sa katigasan nito at pagpapabuti sa iba pang mga katangian. Ang pagpapatigas ng carburized iron sa tubig ay ginamit mula sa katapusan ng ika-2 hanggang sa simula ng ika-1 milenyo BC. e. Sa "Odyssey" ni Homer (8-7th century BC) mayroong mga ganitong linya: "Paano ibinaon ng isang panday ang isang mainit na palakol o palakol sa malamig na tubig, at ang bakal ay sumisingit na may lagaslas, mas malakas kaysa sa bakal, na tumitigas sa apoy. at tubig." Noong ika-5 c. BC e. ang mga Etruscans na tempered na salamin na gawa sa mataas na lata na tanso sa tubig (malamang na mapabuti ang pagtakpan kapag pinakintab). Ang pagsemento ng bakal sa uling o organikong bagay, pagpapatigas at pag-tempera ng bakal ay malawakang ginagamit noong Middle Ages sa paggawa ng mga kutsilyo, espada, file, at iba pang kasangkapan. Hindi alam ang kakanyahan ng mga panloob na pagbabagong-anyo sa metal, madalas na iniuugnay ng mga manggagawa sa medieval ang pagkuha ng mga mataas na katangian sa panahon ng paggamot sa init ng mga metal sa pagpapakita ng mga supernatural na puwersa. Hanggang sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo. ang kaalaman ng tao sa heat treatment ng mga metal ay isang koleksyon ng mga recipe na binuo batay sa mga siglo ng karanasan. Ang mga pangangailangan ng pag-unlad ng teknolohiya, at lalo na ang pag-unlad ng produksyon ng bakal na kanyon, ay humantong sa pagbabago ng heat treatment ng mga metal mula sa sining tungo sa agham. Sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo, nang hinangad ng hukbo na palitan ang mga kanyon na tanso at cast-iron ng mas makapangyarihang mga bakal, ang problema sa paggawa ng mga baril ng baril na may mataas at garantisadong lakas ay lubhang talamak. Sa kabila ng katotohanan na alam ng mga metalurgist ang mga recipe para sa pagtunaw at paghahagis ng bakal, ang mga baril ng baril ay madalas na sumabog nang walang maliwanag na dahilan. Si D.K. Chernov sa planta ng bakal ng Obukhov sa St. Petersburg, na pinag-aaralan ang mga nakaukit na seksyon na inihanda mula sa mga bariles ng baril sa ilalim ng mikroskopyo at pinagmamasdan ang istraktura ng mga bali sa punto ng pagkalagot sa ilalim ng magnifying glass, napagpasyahan na ang bakal ay mas malakas, mas pino nito. istraktura. Noong 1868, natuklasan ni Chernov ang mga panloob na pagbabago sa istruktura sa paglamig ng bakal na nangyayari sa ilang mga temperatura. na tinawag niyang kritikal na puntos na a at b. Kung ang bakal ay pinainit sa mga temperatura sa ibaba ng punto a, kung gayon hindi ito maaaring tumigas, at upang makakuha ng isang pinong butil na istraktura, ang bakal ay dapat na pinainit sa mga temperatura sa itaas ng punto b. Ang pagtuklas ni Chernov ng mga kritikal na punto ng mga pagbabago sa istruktura sa bakal ay naging posible na bigyang-katwiran ng siyentipiko ang pagpili ng mode ng paggamot sa init upang makuha ang mga kinakailangang katangian ng mga produktong bakal.

Noong 1906, si A. Wilm (Germany), gamit ang duralumin, na kanyang naimbento, ay natuklasan ang pagtanda pagkatapos ng hardening (tingnan ang Pagtanda ng mga metal), ang pinakamahalagang paraan para sa pagpapatigas ng mga haluang metal batay sa iba't ibang mga base (aluminyo, tanso, nikel, bakal, atbp. ). Noong 30s. ika-20 siglo Ang thermomechanical treatment ng aging copper alloys ay lumitaw, at noong 1950s thermomechanical treatment ng steels, na naging posible upang makabuluhang taasan ang lakas ng mga produkto. Kasama sa pinagsamang mga uri ng paggamot sa init ang thermomagnetic na paggamot, na ginagawang posible, bilang resulta ng paglamig ng mga produkto sa isang magnetic field, upang mapabuti ang ilan sa kanilang mga magnetic na katangian.

Maraming mga pag-aaral ng mga pagbabago sa istraktura at mga katangian ng mga metal at haluang metal sa ilalim ng thermal action ay nagresulta sa isang magkakaugnay na teorya ng heat treatment ng mga metal.

Ang pag-uuri ng mga uri ng paggamot sa init ay batay sa kung anong uri ng mga pagbabago sa istruktura sa metal ang nangyayari sa panahon ng thermal exposure. Ang heat treatment ng mga metal ay nahahati sa thermal treatment mismo, na binubuo lamang sa thermal effect sa metal, chemical-thermal treatment, na pinagsasama ang thermal at chemical effect, at thermomechanical, na pinagsasama ang thermal effect at plastic deformation. Sa totoo lang, ang heat treatment ay kinabibilangan ng mga sumusunod na uri: annealing ng 1st kind, annealing ng 2nd kind, hardening na walang polymorphic transformation at may polymorphic transformation, aging at tempering.

Ang Nitriding ay ang saturation ng ibabaw ng mga bahagi ng metal na may nitrogen upang mapataas ang katigasan, paglaban sa pagsusuot, limitasyon sa pagkapagod at paglaban sa kaagnasan. Ang nitriding ay inilalapat sa bakal, titanium, ilang mga haluang metal, kadalasang mga haluang metal, lalo na ang chromium-aluminum, pati na rin ang bakal na naglalaman ng vanadium at molibdenum.
Ang nitriding ng bakal ay nangyayari sa t 500 650 C sa ammonia. Sa itaas ng 400 C, ang dissociation ng ammonia ay nagsisimula ayon sa reaksyon na NH3 3H + N. Ang resultang atomic nitrogen ay nagkakalat sa metal, na bumubuo ng mga nitrogenous phase. Sa temperatura ng nitriding sa ibaba 591 C, ang nitrided layer ay binubuo ng tatlong phase (Fig.): µ Fe2N nitride, ³ "Fe4N nitride, ± nitrogenous ferrite na naglalaman ng humigit-kumulang 0.01% nitrogen sa room temperature. Sa nitriding temperature na 600 650 C, higit pa at ³-phase, na, bilang resulta ng mabagal na paglamig, ay nabubulok sa 591 C sa isang eutectoid ± + ³ 1. Ang tigas ng nitrided layer ay tumataas sa HV = 1200 (naaayon sa 12 Gn / m2) at pinananatili sa paulit-ulit na pag-init hanggang sa 500 600 C, na nagsisiguro ng mataas na wear resistance ng mga bahagi sa mataas na temperatura Ang Nitrided steels ay makabuluhang superior sa wear resistance sa hardened at hardened steels Ang Nitriding ay isang mahabang proseso, ito ay tumatagal ng 20-50 na oras upang makakuha ng isang layer na 0.2-0.4 mm makapal Ang pagtaas ng temperatura ay nagpapabilis sa proseso, ngunit binabawasan ang katigasan ng layer Upang maprotektahan ang mga lugar, huwag sumailalim sa nitriding, tinning (para sa mga istrukturang bakal) at nickel plating (para sa hindi kinakalawang at lumalaban sa init na bakal) ay ginagamit. Ang pagkalastiko ng nitriding layer ng heat-resistant steels ay minsan ay isinasagawa sa isang pinaghalong ammonia at nitrogen.
Ang nitriding ng mga titanium alloy ay isinasagawa sa 850 950 C sa mataas na kadalisayan ng nitrogen (ang nitriding sa ammonia ay hindi ginagamit dahil sa pagtaas ng brittleness ng metal).

Sa panahon ng nitriding, isang itaas na manipis na layer ng nitride at isang solidong solusyon ng nitrogen sa ±-titanium ay nabuo. Layer depth para sa 30 oras 0.08 mm na may surface tigas HV = 800 850 (tumutugma sa 8 8.5 H/m2). Ang pagpapakilala ng ilang mga elemento ng alloying (Al hanggang 3%, Zr 3 5%, atbp.) Ang nitriding ng titanium alloys sa rarefied nitrogen ay ginagawang posible na makakuha ng mas malalim na layer na walang brittle nitride zone.
Ang nitriding ay malawakang ginagamit sa industriya, kabilang ang para sa mga bahaging nagpapatakbo sa temperatura hanggang 500-600 C (cylinder liners, crankshafts, gears, spool pairs, parts of fuel equipment, atbp.).
Lit .: Minkevich A.N., Chemical-thermal treatment ng mga metal at alloy, 2nd ed., M., 1965: Gulyaev A.P. Metallurgy, 4th ed., M., 1966.