I.Giriş
Metal malzemelerin ısıl işlemi, katı metali uygun bir şekilde, bazen hem kimyasal hem de mekanik etkilerle ısıtarak, ısıtarak ve soğutmaktır, böylece metal alaşımın iç yapısı ve yapısı değiştirilir, böylece bir işlem ısıl işlem prosesi elde edilir. malzeme özelliklerini geliştirmek için. Çeşitli metal malzemelerin mükemmel performansını elde etmek için önemli bir araçtır. Birçok pratik uygulamada makul malzeme seçimi ve çeşitli şekillendirme işlemleri, metal iş parçaları için gereken mekanik özellikleri, fiziksel özellikleri ve kimyasal özellikleri tatmin edemez. Bu zamanda, ısıl işlem süreci vazgeçilmezdir.
Bununla birlikte, ısıl işlem sürecinin olumlu etkisinin yanı sıra, kaçınılmaz olarak proseste az veya çok deformasyon üretecek ve bu da işleme prosesinde kaçınılmalıdır. İkisi arasındaki birlikte var olmaktan kaçınılmalıdır. İlişkiler sadece uygun yöntemler kullanılarak mümkün olduğunca az bozulma ile kontrol edilebilir.
İkinci olarak, sıcaklık deformasyonda anahtar faktördür
Endüstride kullanılan birçok ısıl işlem prosesi vardır, ancak bunların temel süreçleri ısıtma, yalıtım ve soğutmadan oluşan ısıl işlemlerdir. Tüm işlem, ısıtma oranı, ısıtma sıcaklığı, bekleme süresi, soğutma hızı ve ısıl işlem döngüsü gibi çeşitli parametrelerle açıklanabilir. Isıl işlem prosesinde, çeşitli ısıtma fırınları kullanılır ve bu fırınlarda metal ısıl işlem yapılır (temel ısıl işlemede tavlama, söndürme, tavlama, karbonlama, nitrürleme, alüminizasyon ve gaz fazı çoklu bileşiklerin kimyasal ısıl işlemleri gibi) Eş geçirgenlik, kromlaştırma veya dehidrojenasyon, vb.). Bu nedenle, ısıtma fırını içindeki sıcaklık ölçümü, ısıl işlemin önemli bir işlem parametresi ölçümü haline gelir. Her bir ısıl işlem prosesi spesifikasyonunda, Sıcaklık çok önemli bir içeriktir. Sıcaklık ölçümü doğru değilse, ısıl işlem süreci spesifikasyonu düzgün bir şekilde uygulanamaz, bu da ürün kalitesinde bir düşüşe neden olur ve hatta hurdaya çıkarılır. Sıcaklık ölçümü ve kontrolü, ısıl işlem sürecinin anahtarıdır ve deformasyonu etkileyen önemli bir faktördür.
(1) Proses sıcaklığı düştükten sonra, iş parçasının yüksek sıcaklık mukavemetinin kaybı nispeten azalır ve plastik direnç artar, böylece iş parçasının gerilme deformasyonuna, anti-söndürme deformasyonuna ve yüksek sıcaklıktaki sürünme yeteneğine karşı direnci artar. deformasyonu artırmak için azalacaktır.
(2) İşlem sıcaklığı düştükten sonra, iş parçası ısıtılır ve soğutma sıcaklığı aralığı azalır. Sonuç olarak, her bir sitedeki sıcaklık tutarsızlığı da azalır. Elde edilen termal stres ve doku stresi de nispeten azalır, böylece deformasyon azalır;
(3) Proses sıcaklığı düşürülür ve ısıl işlem süresi kısalırsa, iş parçasının yüksek sıcaklıkta sürünme süresi azalır ve deformasyon da azalır.
Isıl işlem distorsiyonunun azaltılması, makul bir ısıl işlem gerektirmektedir.
Örneğin, ısıl işlem uygulanmış 20CrNi2MoA çelik dişli dişlerinin yüzeyleri üzerinde, diş çekirdeğinin sertliği ve etkili sertleştirilmiş tabaka derinliği, tüm gereklilikleri karşılar. Şekil 1, farklı sıcaklıklardan sonra MN = 12 mm olan modül dişlinin sertliğinin gradyanını göstermektedir. Şekil 1'den görülebileceği gibi, 650 ° C'de tavlama sonrası sertlik gradyanı ve 740 ° C sferoidizasyon artı 680 ° C izotermal muamelede sertlik gradyanı benzerdir ve sferonize olmayan tavlanmış dişlinin sertliği bundan daha düşüktür. eski ikisinin Bunun nedeni, küreleştirme işleminin, söndürüldükten sonra sızan tabakanın yüzeyindeki austenit miktarını azaltabilmesi, böylece dişlerin yüzey sertliğinin artmasıdır. Bu nedenle, 20CrNi2MoA çelik halka dişlisinin karbürleştirilmesinden sonra küreselleştirici tavlama prosesi benimsenmeli ve aynı zamanda ısıl işlem deformasyonu azaltılmalıdır. 650 ° C küreselleşme tavlama etkisi daha iyidir.
Üçüncü olarak, diğer etkileyen faktörler deformasyon ve azaltma önlemleri
(1) ısıl işlem hazırlayın
Normalleştirilmiş sertlik çok yüksektir, karışık kristaller, çok sayıda sorbit veya Widmans yapısı iç deliğin deformasyonunu artıracaktır, bu nedenle dövme ile ilgilenmek için sıcaklık kontrolü normalleştirmesi veya izotermal tavlama kullanın. Soğutma işleminden önce metalin normalleştirilmesi, tavlama ve söndürme işlemlerinin hepsi, metalin nihai deformasyonu üzerinde belirli bir etkiye sahip olacaktır. Metal yapı üzerindeki doğrudan etki değişir. Uygulama, normalleştirme sırasında izotermal (derecelendirme) söndürme işleminin, metal yapıyı etkili bir şekilde oluşturabildiğini ve böylece deformasyon miktarını azaltabildiğini kanıtlamıştır.
(2) Makul bir soğutma yöntemi kullanın
Soğutma işleminin metal söndürme sonrası deformasyon üzerindeki etkisi de deformasyonun çok önemli bir sebebidir. Sertleşebilirlik durumunda, sıcak yağ söndürme işlemi soğuk yağ söndürmekten daha az deforme olur ve genellikle 100 ± 20 ° C'de kontrol edilir. Yağın soğutma kapasitesi deformasyon için çok önemlidir. Söndürme karıştırma yöntemi ve hızı deformasyonu etkiler. Metal ısıl işlemin soğutma hızı ne kadar hızlı olursa, soğutma ne kadar düzensiz olursa, üretilen gerilim o kadar büyük olur, kalıbın deformasyonu o kadar büyük olur. Kalıbın sertlik gereksinimlerini sağlamak için ön soğutma kullanmak mümkündür; fraksiyonel soğutma ve söndürme kullanarak, metal söndürme sırasında oluşan termal stres ve doku stresini önemli ölçüde azaltabilir; bu, bazı karmaşık şekillerin deformasyonunu azaltmak için etkili bir yöntemdir; Veya izotermal (veya kademeli) söndürme kullanarak yüksek hassasiyetli iş parçaları deformasyonu önemli ölçüde azaltabilir.
(3) Makul parça yapısı
Metal ısıl işlemden sonra, soğutma işlemi sırasında, ince parça daima soğuk ve kalın kısım soğuktur. Gerçek üretim ihtiyaçlarının karşılanması durumunda, iş parçasının kalınlığı ve kalınlığı en aza indirilmelidir ve gerilme konsantrasyonundan dolayı geçiş bölgesinin bozulma ve çatlama eğilimini azaltmak için parçanın kesiti muntazam olmalıdır; iş parçası, simetrinin yapı ve malzeme kompozisyonunu ve bozulmayı engelleyen düzensiz soğuma nedeniyle azalan organizasyonu korumaya çalışmalıdır; iş parçalarının işlenecek parçanın kalınlığının birleşme noktasında keskin köşeler, oluklar vb. önlemek için mümkün olduğu kadar iyi olması gerekir, adımda yuvarlak bir geçiş olmalıdır; iş parçasındaki deliği azaltmak için mümkün olduğunca, yivli asimetri yapısı; kalınlık düzensiz Parça, ayrılmış işlem hacminin yöntemini kullanır.
(4) Makul bağlama ve fikstür kullanın
Amaç İş parçasının düzgün ısınmasını ve soğutulmasını sağlamak, düzensiz termal gerilmeyi ve deformasyonu azaltmak için düz olmayan doku stresini azaltmak. Sıkma yöntemi değiştirilebilir. Disk parçaları yağ yüzeyine diktir. Mil parçaları dikey olarak monte edilir. Yıkayıcı yıkayıcıyı desteklemek için kullanılır. , Bindirilmiş rondelalar, spline deliği parçaları, karbürleme mandreli, vb.
(5) Mekanik işleme
Isıl işlem işlenecek parçanın işlem sürecinin son prosesi olduğunda, ısıl işlem distorsiyonunun izin verilen değeri, model üzerinde belirtilen iş parçasının büyüklüğünü karşılamalı ve distorsiyon önceki işlemin işlem büyüklüğüne göre belirlenmelidir. Bu nedenle, iş parçasının bozulma yasasına uygun olarak, ısıl işlemden önce boyutların ön-düzeltmesi gerçekleştirilir, böylece ısıl işlemin bozulması, kabul edilebilir aralıktadır. Isıl işlem bir ara işlem olduğu zaman, ısıl işlemden önce işleme toleransı, işleme ödeneğinin ve ısıl işlem bozulmasının toplamı olarak kabul edilmelidir. Genel olarak, işleme ödeneğinin belirlenmesi kolaydır ve birçok etki faktörü nedeniyle ısıl işlem karmaşıklaşır. Bu nedenle, işleme için yeterli işleme izni ayrılmıştır ve geri kalanı distorsiyona izin vermek için ısıl işlem olarak kullanılabilir. Isıl işlem ve daha sonra işleme, iş parçasının deformasyonuna göre, anti-deformasyonun uygulanması, ön genleşme sonundaki daralma, su verme sonrası deformasyon hızını arttırır.
(6) Uygun bir ortam kullanın
Aynı sertlik şartlarını sağlama temeli altında, yağlı ortamı kullanmaya çalışın. Deneyler ve uygulama, başka bir koşulun olmaması koşuluyla, yağlı ortamın soğutma hızının daha yavaş olduğunu ve sulu ortamın soğutma hızının nispeten daha hızlı olduğunu kanıtlamıştır. Ayrıca, yağlı ortam ile karşılaştırıldığında, su sıcaklığının değişimi sulu ortamın soğutma özellikleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Aynı ısıl işlem koşulları altında, sulu ortama göre su verildikten sonra yağlı ortamın deformasyon miktarı nispeten küçük ve stabil olmalıdır.