Trajtimi i nxehtësisë i çelikut. (Trajtimi i nxehtësisë i metaleve). Ngurtësim dhe HDTV. Instalimi i HDTV - parimi i punës për forcimin. Furrë me induksion llambë

Ngrohja me induksion ndodh duke e vendosur pjesën e punës pranë një përcjellësi të rrymës alternative të quajtur induktor. Kur një rrymë me frekuencë të lartë (HFC) kalon përmes induktorit, krijohet një fushë elektromagnetike dhe, nëse një produkt metalik ndodhet në këtë fushë, atëherë në të nxitet një forcë elektromotore, e cila shkakton një rrymë alternative me të njëjtën frekuencë si rryma e induktorit që kalon nëpër produkt.

Kështu, nxitet një efekt termik, i cili bën që produkti të nxehet. Fuqia e nxehtësisë P, e lëshuar në pjesën e ndezur, do të jetë e barabartë me:

ku K është një koeficient në varësi të konfigurimit të produktit dhe madhësisë së hendekut të formuar midis sipërfaqeve të produktit dhe induktorit; Iin - forca aktuale; f - frekuenca aktuale (Hz); r - rezistenca elektrike (Ohm · cm); m - përshkueshmëria magnetike (H / E) e çelikut.

Procesi i ngrohjes me induksion ndikohet ndjeshëm nga një fenomen fizik i quajtur efekti i sipërfaqes (lëkurës): rryma nxitet kryesisht në shtresat sipërfaqësore, dhe në frekuenca të larta dendësia e rrymës në thelbin e pjesës është e ulët. Thellësia e shtresës së nxehtë vlerësohet me formulën:

Rritja e frekuencës së rrymës ju lejon të përqendroni fuqi të konsiderueshme në një vëllim të vogël të pjesës së ndezur. Për shkak të kësaj, realizohet ngrohje me shpejtësi të lartë (deri në 500 C / sek).

Parametrat e ngrohjes me induksion

Ngrohja me induksion karakterizohet nga tre parametra: fuqia specifike, kohëzgjatja e ngrohjes dhe frekuenca aktuale. Fuqia specifike është fuqia e konvertuar në nxehtësi për 1 cm2 të sipërfaqes së metalit të ndezur (kW / cm2). Shkalla e ngrohjes së produktit varet nga vlera e fuqisë specifike: sa më e lartë të jetë, aq më shpejt bëhet ngrohja.

Koha e ngrohjes përcakton sasinë totale të energjisë së nxehtësisë të transferuar, dhe për këtë arsye temperaturën e arritur. Shtë gjithashtu e rëndësishme të merret parasysh frekuenca e rrymës, pasi thellësia e shtresës së ngurtësuar varet nga ajo. Frekuenca e rrymës dhe thellësia e shtresës së ndezur janë në marrëdhënie të kundërt (formula e dytë). Sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më i vogël është vëllimi i metaleve të nxehta. Duke zgjedhur vlerën e fuqisë specifike, kohëzgjatjen e ngrohjes dhe frekuencën aktuale, është e mundur të ndryshoni parametrat përfundimtarë të ngrohjes me induksion brenda një game të gjerë - ngurtësinë dhe thellësinë e shtresës së ngurtësuar gjatë shuarjes ose vëllimin e nxehtë kur nxehet për vulosje Me

Në praktikë, parametrat e kontrolluar të ngrohjes janë parametrat elektrikë të gjeneratorit aktual (fuqia, rryma, tensioni) dhe kohëzgjatja e ngrohjes. Me ndihmën e pirometrave, temperatura e ngrohjes së metalit gjithashtu mund të regjistrohet. Por më shpesh nuk ka nevojë për kontroll të vazhdueshëm të temperaturës, pasi zgjidhet mënyra optimale e ngrohjes, e cila siguron një cilësi konstante të forcimit ose ngrohjes së HFC. Mënyra optimale e ngurtësimit zgjidhet duke ndryshuar parametrat elektrikë. Në këtë mënyrë, disa pjesë ngurtësohen. Më tej, pjesët i nënshtrohen analizave laboratorike me fiksimin e fortësisë, mikrostrukturës, shpërndarjen e shtresës së ngurtësuar në thellësi dhe rrafsh. Kur nën -ftohet, ferriti i mbetur vërehet në strukturën e çeliqeve hipoeutektoid; martensiti acikular i trashë lind kur mbinxehet. Shenjat e defekteve kur nxehet HDTV janë të njëjta si kur teknologjitë klasike trajtimit të ngrohjes.

Në rastin e ngurtësimit të sipërfaqes me HFC, ngrohja kryhet në një temperaturë më të lartë sesa në rastin e forcimit konvencional të pjesës më të madhe. Kjo është për shkak të dy arsyeve. Së pari, me një shkallë shumë të lartë të ngrohjes, temperaturat e pikave kritike në të cilat ndodh kalimi i pearlitit në austenit rriten, dhe së dyti, ky transformim duhet të ketë kohë për të përfunduar në një kohë shumë të shkurtër ngrohjeje dhe mbajtjeje.

Përkundër faktit se ngrohja gjatë shuarjes me frekuencë të lartë kryhet në një temperaturë më të lartë sesa gjatë shuarjes normale, metali nuk mbinxehet. Kjo është për shkak të faktit se kokrra në çelik thjesht nuk ka kohë të rritet në një periudhë shumë të shkurtër kohore. Duhet gjithashtu të theksohet se, në krahasim me shuarjen e vëllimit, ngurtësia pas ngurtësimit me HFC është më e lartë me rreth 2-3 njësi HRC. Kjo siguron një rezistencë më të lartë ndaj konsumit dhe ngurtësinë e sipërfaqes së pjesës.

Avantazhet e shuarjes së frekuencës së lartë

produktivitet i lartë i procesit
lehtësia e rregullimit të trashësisë së shtresës së ngurtësuar
luftë minimale
mungesë pothuajse e plotë e shkallës
aftësia për të automatizuar plotësisht të gjithë procesin
mundësia e vendosjes së një njësie forcuese në rrjedhën e përpunimit.

Më shpesh, pjesët e bëra prej çeliku të karbonit me një përmbajtje prej 0.4-0.5% C i nënshtrohen ngurtësimit të sipërfaqes me frekuencë të lartë. Këta çelikë, pas shuarjes, kanë një ngurtësi sipërfaqësore të HRC 55-60. Në përmbajtje më të larta të karbonit, ekziston rreziku i plasaritjes për shkak të ftohjes së papritur. Së bashku me çelikun e karbonit, përdoren gjithashtu krom me aliazh të ulët, krom-nikel, krom-silikon dhe çelikë të tjerë.

Pajisjet për kryerjen e ngurtësimit me induksion (HFC)

Forcimi i induksionit kërkon të veçantë pajisje teknologjike, e cila përfshin tre njësi kryesore: një burim energjie - një gjenerator i rrymave me frekuencë të lartë, një induktor dhe një pajisje për pjesët lëvizëse në makinë.

Një gjenerator i rrymës me frekuencë të lartë janë makinat elektrike që ndryshojnë në parimet fizike të formimit të një rryme elektrike në to.

Pajisjet elektronike që veprojnë në parimin e tubave elektronikë që shndërrojnë rrymën direkte në rrymë alternative me frekuencë të rritur - gjeneratorë tubash.
Pajisjet elektrike të makinave që veprojnë në parimin e drejtimit të një rryme elektrike në një përcjellës, duke lëvizur në një fushë magnetike, duke shndërruar një rrymë trefazore të frekuencës industriale në rrymë alternative me frekuencë të rritur - gjeneratorë makinerish.
Pajisjet gjysmëpërçuese që veprojnë në parimin e pajisjeve tiristore që konvertojnë rrymën direkte në rrymë alternative me frekuencë të rritur - konvertuesit tiristorë (gjeneratorë statikë).

Gjeneratorët e të gjitha llojeve ndryshojnë në frekuencën dhe fuqinë e rrymës së gjeneruar

Llojet e gjeneratorëve Fuqia, kW Frekuenca, kHz Efikasiteti

Tub 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

Ngurtësimi sipërfaqësor i pjesëve të vogla (gjilpëra, kontakte, këshilla pranverore) kryhet duke përdorur gjeneratorë mikro-induksion. Frekuenca e gjeneruar prej tyre arrin 50 MHz, koha e ngrohjes për forcim është 0.01-0.001 s.

Metodat e ngurtësimit të HFC

Sipas performancës së ngrohjes, dallohen forcimi i vazhdueshëm-sekuencial i induksionit dhe ngurtësimi i njëkohshëm.

Ngurtësim i vazhdueshëm vijues përdoret për pjesë të gjata të seksionit të tërthortë konstant (boshte, akse, sipërfaqe të sheshta të produkteve të gjata). Pjesa e ndezur lëviz në induktor. Pjesa e pjesës, e cila është në një moment të caktuar në zonën e ndikimit të induktorit, nxehet në temperaturën e forcimit. Në dalje nga induktori, seksioni hyn në zonën e ftohjes me llak. Disavantazhi i kësaj metode të ngrohjes është produktiviteti i ulët i procesit. Për të rritur trashësinë e shtresës së ngurtësuar, është e nevojshme të rritet kohëzgjatja e ngrohjes duke zvogëluar shpejtësinë e lëvizjes së pjesës në induktor. Ngurtësim i njëkohshëm supozon një ngrohje një herë të të gjithë sipërfaqes që do të ngurtësohet.

Efekti i vetë-kalitjes pas shuarjes

Pas përfundimit të ngrohjes, sipërfaqja ftohet nga një dush ose një rrjedhë uji direkt në induktor ose në një pajisje të veçantë ftohëse. Ky ftohje lejon shuarjen e çdo konfigurimi. Duke matur ftohjen dhe duke ndryshuar kohëzgjatjen e tij, është e mundur të kuptohet efekti i vetë-kalitjes në çelik. Ky efekt konsiston në heqjen e nxehtësisë së grumbulluar gjatë ngrohjes në thelbin e pjesës në sipërfaqe. Me fjalë të tjera, kur shtresa sipërfaqësore është ftohur dhe ka pësuar transformim martensitik, një sasi e caktuar e energjisë termike akoma ruhet në shtresën nëntokësore, temperatura e së cilës mund të arrijë temperaturën e ulët të kalitjes. Pas ndalimit të ftohjes, kjo energji do të hiqet në sipërfaqe për shkak të ndryshimit të temperaturës. Kjo eliminon nevojën për operacione shtesë të kalitjes së çelikut.

Projektimi dhe prodhimi i induktorëve për forcimin e HFC

Induktori është bërë nga tuba bakri nëpër të cilët kalon uji gjatë procesit të ngrohjes. Kjo parandalon mbinxehjen dhe djegien e induktorëve gjatë funksionimit. Bëhen gjithashtu induktorë, të kombinuar me një pajisje forcuese - një spërkatës: në sipërfaqen e brendshme të induktorëve të tillë ka vrima përmes të cilave ftohësi rrjedh në pjesën e nxehtë.

Për ngrohje uniforme, është e nevojshme të prodhoni induktorin në atë mënyrë që distanca nga induktori në të gjitha pikat në sipërfaqen e produktit të jetë e njëjtë. Zakonisht kjo distancë është 1.5-3 mm. Kur shuani një produkt të një forme të thjeshtë, ky kusht plotësohet lehtësisht. Për forcim uniform, pjesa duhet të lëvizet dhe (ose) të rrotullohet në induktor. Kjo arrihet duke përdorur pajisje speciale - qendra ose tabela forcimi.

Zhvillimi i modelit të induktorit presupozon, para së gjithash, përcaktimin e formës së tij. Në këtë rast, ato zmbrapsen nga forma dhe dimensionet e produktit të ngurtësuar dhe metoda e ngurtësimit. Përveç kësaj, në prodhimin e induktorëve, merret parasysh natyra e lëvizjes së pjesës në lidhje me induktorin. Ekonomia dhe performanca e ngrohjes gjithashtu merren parasysh.

Ftohja e pjesëve mund të përdoret në tre mënyra: spërkatja e ujit, rrjedhja e ujit, zhytja e pjesëve në një mjet shuarjeje. Ftohja e dushit mund të kryhet si në induktorët-spërkatës ashtu edhe në dhomat e veçanta të shuarjes. Ftohja nga një rrjedhje lejon krijimin e një presioni të tepërt të rendit 1 atm, i cili kontribuon në një ftohje më uniforme të pjesës. Për të siguruar ftohje intensive dhe uniforme, është e nevojshme që uji të lëvizë përgjatë sipërfaqes së ftohur me një shpejtësi prej 5-30 m / s.

Me marrëveshje, trajtimi i nxehtësisë dhe forcimi i pjesëve prej metali dhe çeliku me dimensione më të mëdha se në këtë tabelë është i mundur.

Trajtimi termik (trajtimi termik i çelikut) i metaleve dhe lidhjeve në Moskë është një shërbim që fabrika jonë u ofron klientëve të saj. I kemi të gjitha pajisjet e nevojshme, për të cilat punojnë specialistë të kualifikuar. Ne kryejmë të gjitha porositë me cilësi të lartë dhe në kohë. Ne gjithashtu pranojmë dhe zbatojmë urdhra për trajtimin termik të çeliqeve dhe rrymën me frekuencë të lartë që vjen tek ne dhe nga rajone të tjera të Rusisë.

Llojet kryesore të trajtimit të nxehtësisë të çelikut

Pjekja e llojit të parë:

Pjekja e shpërndarjes e llojit të parë (homogjenizimi) - Ngrohje e shpejtë deri në t 1423 K, mbajtje e gjatë dhe ftohje pasuese e ngadaltë. Shtrirja e inhomogjenitetit kimik të materialit në aktrime çeliku të aliazhit në formë të madhe

Pjekja e rikristalizimit të llojit të parë - Ngrohja në një temperaturë prej 873-973 K, mbajtje e gjatë dhe ftohje pasuese e ngadaltë. Ekziston një rënie e ngurtësisë dhe një rritje e plasticitetit pas deformimit të ftohtë (përpunimi është ndëroperativ)

Pjekja e llojit të parë, zvogëlimi i stresit - Ngrohja në një temperaturë prej 473-673 K dhe ftohje pasuese e ngadaltë. Ai heq streset e mbetura pas hedhjes, saldimit, deformimit plastik ose përpunimit.

Pjekja e tipit II:

Pjekja e plotë e tipit II - Ngrohja në një temperaturë mbi pikën Ac3 me 20-30 K, mbajtja dhe ftohja pasuese. Ekziston një rënie e ngurtësisë, përmirësimi i aftësisë për përpunim, heqja e sforcimeve të brendshme në çeliqet hypoeutectoid dhe eutectoid para forcimit (shih shënimin në tabelë)

Pjekja e llojit II është e paplotë - Ngrohja në një temperaturë midis pikave Ac1 dhe Ac3, mbajtja dhe ftohja pasuese. Ekziston një rënie e ngurtësisë, përmirësimi i aftësisë për përpunim, heqja e sforcimeve të brendshme në çelik hypereutectoid para forcimit

Pjekja izotermike e tipit II - Ngrohja deri në një temperaturë prej 30-50 K mbi pikën Ac3 (për çelik hypereutectoid) ose mbi pikën Ac1 (për çelik hypereutectoid), mbajtja dhe ftohja pasuese hap pas hapi. Përpunimi i përshpejtuar i produkteve të vogla të mbështjellura ose farkëtimeve të bëra nga aliazh dhe çeliqet me karbon të lartë në mënyrë që të zvogëlojë ngurtësinë, të përmirësojë përpunueshmërinë, të lehtësojë streset e brendshme

Pjekja e llojit të dytë, sferoidizues - Ngrohja në një temperaturë mbi pikën Ac1 me 10-25 K, mbajtja dhe ftohja pasuese hap pas hapi. Ekziston një rënie e ngurtësisë, një përmirësim i përpunueshmërisë, një eliminim i sforcimeve të brendshme në çelikun e veglave para forcimit, një rritje e duktilitetit të çeliqeve me aliazh të ulët dhe të mesëm të karbonit para deformimit të ftohtë

Pjekja e lehtë e tipit II - Ngrohja në një mjedis të kontrolluar në një temperaturë mbi pikën Ac3 me 20-30 K, mbajtja dhe ftohja pasuese në një mjedis të kontrolluar. Ndodh Mbrojtja e sipërfaqes së çelikut nga oksidimi dhe dekarburizimi

Pjekja e llojit të dytë Normalizimi (normalizimi i pjekjes) - Ngrohja në një temperaturë mbi pikën Ac3 me 30-50 K, mbajtja dhe ftohja pasuese në ajër të qetë. Ekziston një korrigjim i strukturës së çelikut të nxehtë, heqja e sforcimeve të brendshme në pjesët strukturore të çelikut dhe përmirësimi i përpunueshmërisë së tyre, një rritje në thellësinë e ngurtësimit të mjeteve. çeliku para forcimit

Ngurtësim:

Shuarje e vazhdueshme e plotë - Ngrohja në një temperaturë mbi pikën Ac3 me 30-50 K, mbajtja dhe ftohja pasuese e mprehtë. Marrja (në kombinim me kalitjen) e ngurtësisë së lartë dhe rezistencës ndaj konsumit të pjesëve të bëra nga çeliqet hypoeutectoid dhe eutectoid

Shuarja e paplotë - Ngrohja në një temperaturë midis pikave Ac1 dhe Ac3, mbajtja dhe ftohja pasuese e mprehtë. Marrja (në kombinim me kalitjen) e ngurtësisë së lartë dhe rezistencës ndaj konsumit të pjesëve të bëra prej çeliku hypereutectoid

Shuarja e përhershme - Ngrohja deri në t mbi pikën Ac3 me 30-50 K (për çeliqet hipoutektoid dhe eutektoid) ose midis pikave Ac1 dhe Ac3 (për çelikun hipereutektoid), mbajtja dhe ftohja pasuese në ujë, dhe më pas në vaj. Redukton streset dhe tendosjet e mbetura në pjesët e çelikut të veglave me karbon të lartë

Shuarja izotermike - Ngrohja në një temperaturë mbi pikën Ac3 me 30-50 K, mbajtja dhe ftohja pasuese në kripërat e shkrira, dhe më pas në ajër. Ndodh Marrja e deformimit minimal (shtrembërimi), rritja e duktilitetit, kufirit të qëndrueshmërisë dhe rezistencës ndaj lakimit të pjesëve të bëra prej çeliku të mjeteve të aliazhit

Ngurtësimi i hapit - E njëjta gjë (ndryshon nga ngurtësimi izotermik në një kohë më të shkurtër qëndrimi të pjesës në mediumin ftohës). Zvogëlon streset, sforcon dhe parandalon plasaritjen e veglave të vogla të çelikut të veglave të karbonit, si dhe çelikut të veglave më të mëdha të aliazhit dhe mjeteve HSS

Forcimi i sipërfaqes - Ngrohja nga rryma elektrike ose flaka e gazit e shtresës sipërfaqësore të produktit në shuarje t, e ndjekur nga ftohja e shpejtë e shtresës së nxehtë. Ekziston një rritje e ngurtësisë së sipërfaqes në një thellësi të caktuar, rezistencë ndaj konsumit dhe rritje të qëndrueshmërisë së pjesëve dhe veglave të makinës

Shuarja vetë-kalitëse-Ngrohja në një temperaturë mbi pikën Ac3 me 30-50 K, mbajtja dhe ftohja pasuese jo e plotë. Nxehtësia e mbajtur brenda pjesës siguron kalitje të shtresës së jashtme të ngurtësuar

Shuarja me trajtim të ftohtë-Ftohje e thellë pas shuarjes në një temperaturë prej 253-193 K. Ekziston një rritje e ngurtësisë dhe marrja e dimensioneve të qëndrueshme të pjesëve nga çeliku me aliazh të lartë

Shuarje me ftohje - Para zhytjes në një medium ftohës, pjesët e nxehta ftohen në ajër për ca kohë ose mbahen në një termostat me një t të reduktuar. Ekziston një zvogëlim i ciklit të trajtimit të nxehtësisë të çelikut (zakonisht përdoret pas karburizimit).

Ngurtësim i lehtë - Ngrohja në një mjedis të kontrolluar në një temperaturë mbi pikën Ac3 me 20-30 K, mbajtja dhe ftohja pasuese në një mjedis të kontrolluar. Ndodh Mbrojtje kundër oksidimit dhe dekarburizimit të pjesëve komplekse të mykut, ngjyrave dhe pajisjeve që nuk i nënshtrohen bluarjes

Pushimet e ulëta - Ngrohja në intervalin e temperaturës 423-523 K dhe ftohja e përshpejtuar pasuese. Ekziston një lëshim i streseve të brendshme dhe një zvogëlim i brishtësisë së mjetit prerës dhe matës pas forcimi i sipërfaqes; për pjesët e ngurtësuara në rast pas ngurtësimit

Pushimet mesatare - Ngrohja në intervalin t = 623-773 K dhe ftohja pasuese e ngadaltë ose e përshpejtuar. Ka një rritje të kufirit elastik të burimeve, burimeve dhe elementëve të tjerë elastikë

Pushime të larta - Ngrohja në intervalin e temperaturës 773-953 K dhe ftohje pasuese e ngadaltë ose e shpejtë. Ndodh Sigurimi i elasticitetit të lartë të pjesëve strukturore të çelikut, si rregull, gjatë përmirësimit termik

Përmirësimi termik - Shuarja dhe kalitja e mëvonshme e lartë. Ndodh heqja e plotë e streseve të mbetura. Sigurimi i një kombinimi të forcës së lartë dhe duktilitetit gjatë trajtimit përfundimtar të nxehtësisë të pjesëve strukturore të çelikut që veprojnë nën goditje dhe dridhje

Trajtimi termomekanik - Ngrohje, ftohje e shpejtë në 673-773 K, deformime të shumta plastike, shuarje dhe kalitje. Dispozitë për produktet e mbështjellë dhe pjesë të formës së thjeshtë që nuk janë ngjitur, forcë e rritur në krahasim me forcën e marrë nga trajtimi konvencional i nxehtësisë

Plakja - Ngrohja dhe ekspozimi i gjatë në temperatura të larta. Ekziston një stabilizim i dimensioneve të pjesëve dhe mjeteve

Karburizim - Ngopja e shtresës sipërfaqësore të çelikut të butë me karbon (karburizim). Ajo pasohet nga një forcim i mëvonshëm me një kalitje të ulët. Thellësia e shtresës së çimentuar është 0.5-2 mm. I jep produktit një ngurtësi të madhe të sipërfaqes duke ruajtur një bërthamë të fortë. Çeliqet e karbonit ose aliazhit me përmbajtje karboni i nënshtrohen çimentimit: për produktet e vogla dhe të mesme 0.08-0.15%, për ato më të mëdha 0.15-0.5%. Rrotat e ingranazheve, kunjat e pistonit, etj i nënshtrohen çimentimit.

Cianidimi-Trajtimi termokimik i produkteve të çelikut në një zgjidhje të kripërave të cianidit në një temperaturë prej 820. Shtresa sipërfaqësore e çelikut është e ngopur me karbon dhe azot (shtresa 0.15-0.3 mm.) Çeliqet me karbon të ulët i nënshtrohen cianidimit, si rezultat i të cilit , së bashku me një sipërfaqe të ngurtë, produkti ka një bërthamë viskoze. Produkte të tilla karakterizohen nga rezistencë e lartë ndaj konsumit dhe rezistencë ndaj goditjes.

Nitriding (nitriding) - Ngopja e azotit e shtresës sipërfaqësore të produkteve të çelikut në një thellësi prej 0.2-0.3 mm. Jep një ngurtësi të lartë sipërfaqësore, rezistencë të shtuar ndaj gërryerjes dhe korrozionit. Matësit, ingranazhet, ditarët e boshtit, etj i nënshtrohen nitridimit.

Trajtimi i Ftohtë - Ftohet pasi shuhet në temperatura nën zero. Ekziston një ndryshim në strukturën e brendshme të çeliqeve të ngurtësuar. Përdoret për çeliqet e veglave, produktet e ngurtësuara në rast, disa çeliqet me aliazh të lartë.

METALE TREATMIMI I NXEHTSIS ((TREATIMI I NXEHTSIS), një cikël i caktuar kohor i ngrohjes dhe ftohjes, të cilit i nënshtrohen metalet për të ndryshuar vetitë e tyre fizike. Trajtimi i nxehtësisë në kuptimin e zakonshëm të termit kryhet në temperatura nën pikën e shkrirjes. Proceset e shkrirjes dhe derdhjes që kanë një efekt të rëndësishëm në vetitë e metalit nuk përfshihen në këtë koncept. Ndryshimet në vetitë fizike të shkaktuara nga trajtimi i nxehtësisë janë për shkak të ndryshimeve në strukturën e brendshme dhe marrëdhënieve kimike që ndodhin në një material të ngurtë. Ciklet e trajtimit të nxehtësisë janë kombinime të ndryshme të ngrohjes, që mbahen në një temperaturë të caktuar dhe ftohje të shpejtë ose të ngadaltë, që korrespondojnë me ndryshimet strukturore dhe kimike që duhet të shkaktohen.

Struktura kokrrizore e metaleve. Çdo metal zakonisht përbëhet nga shumë kristale në kontakt me njëri -tjetrin (të quajtur kokrra), zakonisht në madhësi mikroskopike, por ndonjëherë të dukshme me sy të lirë. Atomet brenda secilit kokërr janë rregulluar në atë mënyrë që të formojnë një grilë të rregullt gjeometrike tre-dimensionale. Lloji i grilës, i quajtur strukturë kristalore, është një karakteristikë e materialit dhe mund të përcaktohet me metoda të analizës së difraksionit të rrezeve X. Rregullimi i saktë i atomeve ruhet në të gjithë kokrrën, me përjashtim të shkeljeve të vogla, siç janë vendet e grilës individuale që aksidentalisht rezultojnë të jenë të lira. Të gjitha kokrrat kanë të njëjtën strukturë kristalore, por, si rregull, janë të orientuara ndryshe në hapësirë. Prandaj, në kufirin e dy kokrrave, atomet janë gjithmonë më pak të renditur sesa brenda tyre. Kjo shpjegon, në veçanti, se kufijtë e kokrrës janë më të lehta për tu gdhendur me reagentët kimikë. Një sipërfaqe e sheshtë metalike e lëmuar e trajtuar me një gdhendës të përshtatshëm zakonisht shfaq një model të qartë kufiri të kokrrës. Karakteristikat fizike të një materiali përcaktohen nga vetitë e kokrrave individuale, efekti i tyre mbi njëri -tjetrin dhe vetitë e kufijve të kokrrës. Vetitë e një materiali metalik varen në mënyrë kritike nga madhësia, forma dhe orientimi i kokrrave, dhe qëllimi i trajtimit të nxehtësisë është të kontrollojë këta faktorë.

Proceset atomike gjatë trajtimit të nxehtësisë. Ndërsa temperatura e një materiali të ngurtë kristalor rritet, bëhet më e lehtë për atomet e tij të lëvizin nga një vend i grilës kristalore në një tjetër. Në këtë shpërndarje të atomeve bazohet trajtimi i nxehtësisë. Mekanizmi më efektiv për lëvizjen e atomeve në një grilë kristali mund të imagjinohet si lëvizja e vendeve të lira të grilës, të cilat janë gjithmonë të pranishme në çdo kristal. Në temperatura të ngritura, për shkak të rritjes së shkallës së difuzionit, procesi i kalimit të strukturës jo të ekuilibrit të një substance në një ekuilibër përshpejtohet. Temperatura në të cilën shkalla e difuzionit rritet ndjeshëm nuk është e njëjtë për metale të ndryshme. Zakonisht është më e lartë për metalet me një pikë të lartë të shkrirjes. Në tungsten, me pikën e tij të shkrirjes të barabartë me 3387 C, rikristalizimi nuk ndodh as me nxehtësinë e kuqe, ndërsa trajtimi termik i lidhjeve të aluminit që shkrihen në temperatura të ulëta, në disa raste, është e mundur të kryhet në temperaturën e dhomës.

Në shumë raste, trajtimi i nxehtësisë përfshin një ftohje shumë të shpejtë, të quajtur shuarje, në mënyrë që të ruhet struktura e formuar në temperaturë të ngritur. Edhe pse, duke folur rreptësisht, një strukturë e tillë nuk mund të konsiderohet termodinamikisht e qëndrueshme në temperaturën e dhomës, në praktikë ajo është mjaft e qëndrueshme për shkak të shkallës së ulët të përhapjes. Shumë lidhje të dobishme kanë këtë strukturë "metastabile".

Ndryshimet e shkaktuara nga trajtimi i nxehtësisë mund të jenë të dy llojeve kryesore. Së pari, si në metalet e pastra ashtu edhe në lidhjet, ndryshimet që prekin vetëm strukturën fizike janë të mundshme. Këto mund të jenë ndryshime në gjendjen e sforcimit të materialit, ndryshime në madhësinë, formën, strukturën kristalore dhe orientimin e kokrrave të tij kristalore. Së dyti, struktura kimike e metalit gjithashtu mund të ndryshojë. Kjo mund të shprehet në zbutjen e johomogjeniteteve në përbërje dhe formimin e precipitateve të një faze tjetër, në bashkëveprim me atmosferën përreth, të krijuara për të pastruar metalin ose për të dhënë vetitë e specifikuara të sipërfaqes në të. Ndryshimet e të dy llojeve mund të ndodhin njëkohësisht.

Lehtësimi i stresit. Deformimi i ftohtë rrit ngurtësinë dhe brishtësinë e shumicës së metaleve. Ndonjëherë ky "forcim i tendosjes" është i dëshirueshëm. Metalet me ngjyra dhe lidhjet e tyre zakonisht u jepet një shkallë e fortësisë nga rrotullimi i ftohtë. Çeliqet e butë gjithashtu shpesh punohen në të ftohtë të ngurtësuar. Çeliqet e karbonit të lartë të cilët janë mbështjellë ftohtë ose janë tërhequr nga forca e rritur e kërkuar, për shembull, për prodhimin e burimeve, zakonisht i nënshtrohen pjekjes së lehtësimit të stresit, të nxehtë në një temperaturë relativisht të ulët, në të cilën materiali mbetet pothuajse aq i fortë sa më parë, por zhduket në të.hohomogjeniteti i shpërndarjes së sforcimeve të brendshme. Kjo zvogëlon tendencën për plasaritje, veçanërisht në mjedise gërryese. Një lehtësim i tillë i stresit ndodh, si rregull, për shkak të rrjedhës plastike lokale në material, i cili nuk çon në ndryshime në strukturën e përgjithshme.

Rikristalizimi Me metoda të ndryshme të formimit të metaleve nga presioni, shpesh kërkohet të ndryshojë shumë formën e pjesës së punës. Nëse formësimi do të kryhet në një gjendje të ftohtë (e cila shpesh diktohet nga konsiderata praktike), atëherë procesi duhet të ndahet në një numër fazash, me rikristalizim në mes. Pas fazës së parë të deformimit, kur materiali është ngurtësuar në atë masë që deformimi i mëtejshëm mund të çojë në thyerje, pjesa e punës nxehet në një temperaturë më të lartë se temperatura e pjekjes së lehtësimit të stresit dhe mbahet për rikristalizim. Për shkak të përhapjes së shpejtë në këtë temperaturë, një strukturë krejtësisht e re lind për shkak të rirregullimit atomik. Kokrra të reja fillojnë të rriten brenda strukturës së grurit të materialit të deformuar, të cilat me kalimin e kohës e zëvendësojnë plotësisht atë. Së pari, kokrra të vogla të reja formohen në vendet ku struktura e vjetër është më e shqetësuar, përkatësisht në kufijtë e vjetër të grurit. Me pjekjen e mëtejshme, atomet e strukturës së deformuar janë riorganizuar në mënyrë që ato gjithashtu të bëhen pjesë e kokrrave të reja, të cilat rriten dhe përfundimisht thithin të gjithë strukturën e vjetër. Pjesa e punës ruan formën e saj të mëparshme, por tani është bërë nga një material i butë, pa stres që mund t'i nënshtrohet një cikli të ri deformimi. Ky proces mund të përsëritet disa herë nëse kërkohet nga një shkallë e caktuar deformimi.

Puna e ftohtë është deformim në një temperaturë shumë të ulët për rikristalizim. Për shumicën e metaleve, temperatura e dhomës plotëson këtë përkufizim. Nëse deformimi kryhet në një temperaturë mjaft të lartë në mënyrë që rikristalizimi të ketë kohë për të ndjekur deformimin e materialit, atëherë ky trajtim quhet i nxehtë. Përderisa temperatura mbetet mjaft e lartë, ajo mund të deformohet sa të doni. Gjendja e nxehtë e një metali përcaktohet kryesisht nga sa afër temperaturës së tij është pika e tij e shkrirjes. Lakueshmëria e lartë e plumbit do të thotë që ai rikristalizohet lehtë, domethënë përpunimi i tij "i nxehtë" mund të kryhet në temperaturën e dhomës.

Kontrolli i teksturës. Në përgjithësi, vetitë fizike të një kokrre nuk janë të njëjta në drejtime të ndryshme, pasi secila kokërr është një kristal i vetëm me strukturën e vet kristalore. Karakteristikat e një mostre metalike janë mesatare mbi të gjitha kokrrat. Në rastin e orientimit të rastësishëm të grurit, vetitë e përgjithshme fizike janë të njëjta në të gjitha drejtimet. Nëse disa rrafshe kristalore ose rreshta atomikë të shumicës së kokrrave janë paralele, atëherë vetitë e mostrës bëhen "anizotropike", dmth., Në varësi të drejtimit. Në këtë rast, kupa, e marrë me nxjerrje të thellë nga një pllakë rrethore, do të ketë "gjuhë", ose "fiston", në skajin e sipërm, për faktin se në disa drejtime materiali deformohet më lehtë sesa në të tjerat. Në formimin mekanik, anizotropia e vetive fizike është përgjithësisht e padëshirueshme. Por në fletët e materialeve magnetike për transformatorët dhe pajisjet e tjera, është shumë e dëshirueshme që drejtimi i magnetizimit të lehtë, i cili në kristale të vetme përcaktohet nga struktura kristalore, në të gjitha kokrrat të përkojë me drejtimin e dhënë të fluksit magnetik. Kështu, "orientimi i preferuar" (struktura) mund të jetë e dëshirueshme ose e padëshirueshme në varësi të qëllimit të materialit. Në përgjithësi, ndërsa materiali rikristalizohet, orientimi i tij i preferuar ndryshon. Natyra e këtij orientimi varet nga përbërja dhe pastërtia e materialit, nga lloji dhe shkalla e deformimit të ftohtë, si dhe nga kohëzgjatja dhe temperatura e pjekjes.

Kontrolli i madhësisë së kokrrës. Karakteristikat fizike të një mostre metalike përcaktohen kryesisht nga madhësia mesatare e kokrrës. Një strukturë me kokrriza të imët pothuajse gjithmonë korrespondon me vetitë më të mira mekanike. Zvogëlimi i madhësisë së kokrrës është shpesh një nga qëllimet e trajtimit të nxehtësisë (si dhe shkrirja dhe derdhja). Ndërsa temperatura rritet, difuzioni përshpejtohet, dhe për këtë arsye madhësia mesatare gruri rritet. Kufijtë e kokrrës zhvendosen në mënyrë që kokrrat më të mëdha të rriten në kurriz të atyre më të vogla, të cilat përfundimisht zhduken. Prandaj, proceset përfundimtare të nxehta të punës zakonisht kryhen në temperaturën më të ulët të mundshme në mënyrë që madhësitë e kokrrës të mbahen në minimum. Puna e nxehtë me temperaturë të ulët shpesh parashikohet qëllimisht, kryesisht për të zvogëluar madhësinë e kokrrës, megjithëse i njëjti rezultat mund të arrihet me punë të ftohtë të ndjekur nga rikristalizimi.

Homogjenizimi. Proceset e përmendura më sipër ndodhin si në metale të pastra ashtu edhe në lidhjet. Por ka një numër procesesh të tjera që janë të mundshme vetëm në materialet metalike që përmbajnë dy ose më shumë përbërës. Kështu, për shembull, në derdhjen e aliazhit, me siguri do të ketë johomogjenitete në përbërjen kimike, e cila përcaktohet nga procesi i ngurtësimit të pabarabartë. Në një aliazh ngurtësues, përbërja e fazës së ngurtë të formuar në çdo moment të caktuar nuk është e njëjtë si në fazën e lëngshme, e cila është në ekuilibër me të. Rrjedhimisht, përbërja e ngurtës që u ngrit në momentin fillestar të ngurtësimit do të jetë e ndryshme sesa në fund të ngurtësimit, dhe kjo çon në heterogjenitet hapësinor të përbërjes në një shkallë mikroskopike. Kjo johomogjenitet eliminohet me ngrohje të thjeshtë, veçanërisht në kombinim me deformimin mekanik.

Pastrim. Edhe pse pastërtia e metalit përcaktohet kryesisht nga kushtet e shkrirjes dhe hedhjes, pastrimi i metalit shpesh arrihet me trajtim të nxehtësisë në gjendje të ngurtë. Papastërtitë e përfshira në metal reagojnë në sipërfaqen e tij me atmosferën në të cilën nxehet; kështu, një atmosferë hidrogjeni ose agjenti tjetër reduktues mund të shndërrojë një pjesë të konsiderueshme të oksideve në metal të pastër. Thellësia e një pastrimi të tillë varet nga aftësia e papastërtive për t'u përhapur nga vëllimi në sipërfaqe, dhe për këtë arsye përcaktohet nga kohëzgjatja dhe temperatura e trajtimit të nxehtësisë.

Izolimi i fazave dytësore. Një efekt i rëndësishëm qëndron në shumicën e mënyrave të trajtimit të nxehtësisë të lidhjeve. Ajo lidhet me faktin se tretshmëria në gjendjen e ngurtë të përbërësve të aliazhit varet nga temperatura. Ndryshe nga metali i pastër, në të cilin të gjithë atomet janë të njëjtë, në një përbërës me dy përbërës, për shembull, një zgjidhje të ngurtë, ka atome të dy llojeve të ndryshme, të shpërndara rastësisht në vendet e grilës kristalore. Nëse rrisni numrin e atomeve të llojit të dytë, atëherë mund të arrini një gjendje ku ato nuk mund të zëvendësojnë thjesht atomet e llojit të parë. Nëse sasia e përbërësit të dytë tejkalon këtë kufi të tretshmërisë në gjendje të ngurtë, përfshirjet e fazës së dytë shfaqen në strukturën e ekuilibrit të aliazhit, të cilat ndryshojnë në përbërje dhe strukturë nga kokrrat fillestare dhe zakonisht shpërndahen mes tyre në formën e grimca individuale. Grimca të tilla të fazës së dytë mund të kenë një efekt të thellë në vetitë fizike të materialit, i cili varet nga madhësia, forma dhe shpërndarja e tyre. Këta faktorë mund të ndryshohen nga trajtimi i nxehtësisë (trajtimi i nxehtësisë).

Trajtimi i nxehtësisë është procesi i përpunimit të produkteve metalike dhe aliazh me anë të veprimit termik në mënyrë që të ndryshojë strukturën dhe vetitë e tyre në një drejtim të caktuar. Ky efekt gjithashtu mund të kombinohet me kimike, deformime, magnetike, etj.

Sfond historik mbi trajtimin e nxehtësisë.
Njeriu ka përdorur trajtimin termik të metaleve që nga kohërat e lashta. Edhe në epokën eneolitike, duke përdorur falsifikim të ftohtë të arit dhe bakrit vendas, njeriu primitiv u përball me fenomenin e forcimit të punës, gjë që e bëri të vështirë prodhimin e produkteve me tehe të hollë dhe maja të mprehta, dhe për të rivendosur plasticitetin, farkëtarit iu desh të ngrohej bakër i farkëtuar në të ftohtë në vatër. Dëshmia më e hershme e përdorimit të pjekjes zbutëse të metaleve të ngurtësuar daton në fund të mijëvjeçarit të 5 para Krishtit. NS Pjekja e tillë ishte, për sa i përket kohës së shfaqjes së saj, operacioni i parë i trajtimit të nxehtësisë së metaleve. Në prodhimin e armëve dhe veglave nga hekuri të marra duke përdorur procesin e fryrjes së papërpunuar, farkëtari nxehte pllakën e hekurit për falsifikim të nxehtë në një falsifikim qymyr druri. Në të njëjtën kohë, hekuri u karburizua, domethënë u bë çimentimi, një nga varietetet e trajtimit kimiko-termik. Duke ftohur një produkt të falsifikuar të bërë nga hekuri i karbonizuar në ujë, farkëtari zbuloi një rritje të mprehtë të ngurtësisë së tij dhe një përmirësim në vetitë e tjera. Shuarja e ujit të hekurit të karbonizuar është përdorur që nga fundi i mijëvjeçarit të 2 -të të parë para Krishtit. NS Odisea e Homerit (shekujt VIII-VII para erës sonë) përmban rreshtat e mëposhtëm: "Si një farkëtar zhyt një sëpatë të nxehtë ose një sëpatë në ujë të ftohtë, dhe fërshëllen hekuri me një gurgullimë, më të fortë se hekuri, duke u kalitur në zjarr dhe ujë. " Në shekullin e 5 -të. Para Krishtit NS Etruskët shuan pasqyrat prej bronzi me kallaj të lartë në ujë (ka shumë të ngjarë të përmirësojnë shkëlqimin gjatë lustrimit). Çimentimi i hekurit në qymyr ose lëndë organike, forcimi dhe kalitja e çelikut u përdor gjerësisht në Mesjetë në prodhimin e thikave, shpatave, skedarëve dhe mjeteve të tjera. Duke mos ditur thelbin e transformimeve të brendshme në metal, zejtarët mesjetarë shpesh ia atribuan marrjen e pronave të larta gjatë trajtimit të nxehtësisë së metaleve në shfaqjen e forcave të mbinatyrshme. Deri në mesin e shekullit XIX. njohuritë njerëzore për trajtimin termik të metaleve ishin një grup recetash të zhvilluara në bazë të përvojës shekullore. Kërkesat për zhvillimin e teknologjisë, dhe, para së gjithash, për zhvillimin e prodhimit të topave të çelikut, çuan në transformimin e trajtimit të nxehtësisë të metaleve nga arti në shkencë. Në mesin e shekullit XIX, kur ushtria kërkoi të zëvendësonte topat prej bronzi dhe gize me ato më të fuqishme prej çeliku, problemi i prodhimit të fuçive të armëve me forcë të lartë dhe të garantuar ishte jashtëzakonisht i mprehtë. Përkundër faktit se metalurgët i dinin recetat për shkrirjen dhe derdhjen e çelikut, fuçitë e armëve shpesh shpërthenin pa ndonjë arsye të dukshme. DKChernov në Obukhov Steel Works në Shën Petersburg, duke studiuar pjesë të gdhendura të holla të përgatitura nga grykat e armëve nën një mikroskop dhe duke vëzhguar strukturën e thyerjeve në vendin e këputjes nën një xham zmadhues, arriti në përfundimin se çeliku është më i fortë, aq më i hollë është struktura. Në 1868 Chernov zbuloi transformimet strukturore të brendshme në çelikun ftohës që ndodhin në temperatura të caktuara. të cilat ai i quajti pikat kritike a dhe b. Nëse çeliku nxehet në temperatura nën pikën a, atëherë nuk mund të ngurtësohet, dhe për të marrë një strukturë të imët, çeliku duhet të nxehet në temperatura mbi pikën b. Zbulimi nga Chernov i pikave kritike të transformimeve strukturore në çelik bëri të mundur zgjedhjen shkencore të mënyrës së trajtimit të nxehtësisë për të marrë vetitë e kërkuara të produkteve të çelikut.

Në vitin 1906 A. Wilm (Gjermani) zbuloi plakjen pas forcimit të duraluminit të shpikur prej tij (shih Plakjen e metaleve) mënyra më e rëndësishme forcimi i lidhjeve në një bazë të ndryshme (alumini, bakri, nikeli, hekuri, etj.). Në vitet '30. Shekulli 20 u shfaq trajtimi termomekanik i lidhjeve të plakjes së bakrit, dhe në vitet '50 trajtimi termomekanik i çeliqeve, i cili bëri të mundur rritjen e ndjeshme të forcës së produkteve. Llojet e kombinuara të trajtimit të nxehtësisë përfshijnë trajtimin termomagnetik, i cili lejon, si rezultat i produkteve të ftohjes në një fushë magnetike, të përmirësojë disa nga vetitë e tyre magnetike.

Rezultati i studimeve të shumta të ndryshimeve në strukturën dhe vetitë e metaleve dhe lidhjeve nën veprimin termik ishte një teori harmonike e trajtimit të nxehtësisë së metaleve.

Klasifikimi i llojeve të trajtimit të nxehtësisë bazohet në atë se çfarë lloj ndryshimesh strukturore në metal ndodhin kur ekspozohen ndaj nxehtësisë. Trajtimi termik i metaleve ndahet në vetë trajtimin termik, i cili konsiston vetëm në efektin termik në metal, kimiko-termik, i cili kombinon efektet termike dhe kimike, dhe termomekanik, i cili kombinon efektet termike dhe deformimin plastik. Trajtimi aktual i nxehtësisë përfshin llojet e mëposhtme: pjekja e llojit të parë, pjekja e llojit të dytë, shuarja pa transformim polimorf dhe me transformim polimorf, plakje dhe kalitje.

Nitriding - ngopja e sipërfaqes së pjesëve metalike me azot në mënyrë që të rritet ngurtësia, rezistenca ndaj konsumit, kufiri i lodhjes dhe rezistenca ndaj korrozionit. Çeliku, titani, disa prej lidhjeve, më së shpeshti çeliqet e aliazhuar, veçanërisht krom-alumin, si dhe çeliku që përmban vanadium dhe molibden, i nënshtrohen nitridimit.
Nitridizimi i çelikut ndodh në t 500 650 C në amoniak. Mbi 400 C, shkëputja e amoniakut fillon sipas reagimit NH3 '3H + N. Azoti atomik i formuar shpërndahet në metal, duke formuar faza azotike. Në një temperaturë nitridizimi nën 591 C, shtresa e nitrideve përbëhet nga tre faza (Fig.): Μ nitride Fe2N, nit nitride Fe4N, fer ferrite azotike që përmbajnë rreth 0.01% azot në temperaturën e dhomës. Dhe phase-fazë, e cila, si rezultat i ftohjes së ngadaltë, zbërthehet në 591 C në një eutektoid ± + ³ 1. Ngurtësia e shtresës së nitridizuar rritet në HV = 1200 (që korrespondon me 12 H / m2) dhe mbetet në ngrohje të përsëritur deri në 500 600 C, gjë që siguron temperaturë të lartë rezistenca ndaj konsumit të pjesëve në temperatura të larta. Çeliqet e nitride janë dukshëm më të lartë në rezistencën ndaj konsumit ndaj çeliqeve të ngurtësuar dhe të ngurtësuar. Nitridimi është një proces i gjatë, duhen 20-50 orë për të marrë një shtresë me trashësi 0.2 0.4 mm. përdoren nitriding, plating kallaji (për çeliqet strukturore) dhe nikel (për çeliqet inox dhe rezistente ndaj nxehtësisë). Ngurtësia e shtresës nitriding të çeliqeve rezistente ndaj nxehtësisë ndonjëherë kryhet në një përzierje të amoniakut dhe azotit.
Nitridizimi i lidhjeve të titanit kryhet në 850-950 C në azot me pastërti të lartë (nitridizimi në amoniak nuk përdoret për shkak të brishtësisë së shtuar të metalit).

Gjatë nitridimit, formohet një shtresë e sipërme e hollë e nitridit dhe një zgjidhje e ngurtë e azotit në ± titan. Thellësia e shtresës në 30 orë është 0.08 mm me një ngurtësi sipërfaqësore HV = 800 850 (korrespondon me 8 8.5 H / m2). Futja e disa elementeve lidhës në aliazh (deri në 3% Al, 3 5% Zr, etj.) Rrit shkallën e shpërndarjes së azotit, duke rritur thellësinë e shtresës së nitridizuar, dhe kromi zvogëlon shkallën e difuzionit. Nitridizimi i lidhjeve të titanit në azot të rralluar bën të mundur marrjen e një shtrese më të thellë pa një zonë nitride të brishtë.
Nitriding përdoret gjerësisht në industri, përfshirë për pjesët që punojnë në t deri në 500 600 C (veshje cilindrash, bosht me gunga, ingranazhe, palë valvulash rrëshqitëse, pjesë pajisjet e karburantit dhe të tjerët).
Lit.: Minkevich A.N., Trajtimi kimik i nxehtësisë i metaleve dhe lidhjeve, edicioni i dytë, M., 1965: Gulyaev A.P. Metallovedenie, edicioni i 4 -të, M., 1966.

Për herë të parë, V.P. Volodin. Ishte gati një shekull më parë - në 1923. Dhe në vitin 1935 ky lloj trajtimi i nxehtësisë filloi të përdoret për forcimin e çelikut. Popullariteti i forcimit sot është i vështirë të mbivlerësohet - përdoret në mënyrë aktive në pothuajse të gjitha degët e inxhinierisë mekanike, dhe instalimet HFC për forcim janë gjithashtu në kërkesë të madhe.

Për të rritur ngurtësinë e shtresës së ngurtësuar dhe për të rritur fortësinë në qendër të pjesës së çelikut, është e nevojshme të përdorni një sipërfaqe HDTV ngurtësim... Në këtë rast, shtresa e sipërme e pjesës nxehet në temperaturën e forcimit dhe ftohjen e mprehtë. Importantshtë e rëndësishme që vetitë e bërthamës së pjesës të mbeten të pandryshuara. Ndërsa qendra e pjesës ruan qëndrueshmërinë e saj, vetë pjesa bëhet më e fortë.

Me ndihmën e shuarjes së HFC, është e mundur të forcohet shtresa e brendshme e pjesës së aliazhuar; përdoret për çeliqet me karbon të mesëm (0.4-0.45% C).

Avantazhet e forcimit të HDTV:

Me ngrohjen me induksion, vetëm pjesa e kërkuar e pjesës ndryshon, kjo metodë është më ekonomike sesa ngrohja konvencionale. Përveç kësaj, forcimi i HDTV kërkon më pak kohë;
Me shuarjen e çelikut HFC, është e mundur të shmangni shfaqjen e çarjeve, si dhe të zvogëloni rrezikun e refuzimeve për shkak të luftës;
Gjatë ngrohjes HFC, djegia e karbonit dhe formimi i shkallës nuk ndodhin;
Nëse është e nevojshme, ndryshimet në thellësinë e shtresës së ngurtësuar janë të mundshme;
Duke përdorur shuarjen e HFC, është e mundur të përmirësohen vetitë mekanike të çelikut;
Kur përdorni ngrohje me induksion, është e mundur të shmangni shfaqjen e deformimeve;
Automatizimi dhe mekanizimi i të gjithë procesit të ngrohjes është në një nivel të lartë.

Sidoqoftë, ngurtësimi i HDTV gjithashtu ka disavantazhe. Pra, është shumë problematike të përpunohen disa pjesë komplekse, dhe në disa raste ngrohja me induksion është krejtësisht e papranueshme.

Ngurtësimi i çelikut HFC - varietetet:

HDTV e palëvizshme duke u forcuar. Përdoret për forcimin e pjesëve të vogla të sheshta (sipërfaqeve). Në këtë rast, pozicioni i pjesës dhe ngrohësit ruhet vazhdimisht.

Ngurtësim i vazhdueshëm vijues HDTV... Kur kryhet ky lloj ngurtësimi, pjesa ose lëviz nën ngrohës ose mbetet në vend. Në rastin e fundit, vetë ngrohësi lëviz në drejtim të pjesës. Një forcim i tillë HFC është i përshtatshëm për përpunimin e pjesëve dhe sipërfaqeve të sheshta dhe cilindrike.

Ngurtësimi tangjencial i vazhdueshëm HD HD i njëpasnjëshëm... Përdoret për të ngrohur pjesë jashtëzakonisht të vogla cilindrike që rrotullohen një herë.

Po kërkoni pajisje për forcim cilësor? Pastaj kontaktoni kompaninë kërkimore dhe prodhuese "Ambit". Ne garantojmë që çdo njësi ngurtësimi HDTV që prodhojmë është e besueshme dhe e teknologjisë së lartë.

Ngrohja me induksion e prerësve të ndryshëm para saldimit, shuarjes,
njësia e ngrohjes me induksion IHM 15-8-50

Saldim me induksion, forcim (riparim) i teheve të sharrës rrethore,
njësia e ngrohjes me induksion IHM 15-8-50

Ngrohja me induksion e prerësve të ndryshëm para saldimit, shuarjes

Forca e elementeve është veçanërisht kritike strukturat e çelikut në masë të madhe varet nga gjendja e nyjeve. Sipërfaqja e pjesëve luan një rol të rëndësishëm. Për t'i dhënë ngurtësinë, qëndrueshmërinë ose qëndrueshmërinë e kërkuar, kryhen operacionet e trajtimit të nxehtësisë. Ata forcojnë sipërfaqen e pjesëve me metoda të ndryshme. Njëra prej tyre është forcimi me rryma me frekuencë të lartë, domethënë rrymë me frekuencë të lartë. Shtë një nga mënyrat më të zakonshme dhe shumë produktive në prodhimin me volum të lartë të elementeve të ndryshëm strukturorë.

Një trajtim i ngjashëm i nxehtësisë zbatohet si për të gjithë pjesët, ashtu edhe për zonat e tyre individuale. Në këtë rast, qëllimi është të arrihen nivele të caktuara të forcës, duke rritur kështu jetën dhe performancën e shërbimit.

Teknologjia përdoret për të forcuar nyjet e pajisjeve dhe transportit teknologjik, si dhe kur forcon mjete të ndryshme.

Thelbi i teknologjisë

Ngurtësimi HFC është një përmirësim në karakteristikat e forcës së një pjese për shkak të aftësisë së një rryme elektrike (me amplituda të ndryshueshme) për të depërtuar në sipërfaqen e pjesës, duke i nënshtruar asaj ngrohjes. Thellësia e depërtimit për shkak të fushës magnetike mund të jetë e ndryshme. Njëkohësisht me ngrohjen dhe forcimin e sipërfaqes, bërthama e njësisë mund të mos nxehet fare ose vetëm të rrisë pak temperaturën e saj. Shtresa sipërfaqësore e pjesës së punës formon trashësinë e kërkuar, të mjaftueshme për kalimin e rrymës elektrike. Kjo shtresë përfaqëson thellësinë e depërtimit të rrymës elektrike.

Eksperimentet e kanë vërtetuar këtë një rritje në frekuencën e rrymës kontribuon në një rënie në thellësinë e depërtimit... Ky fakt hap mundësi për rregullimin dhe marrjen e pjesëve me një shtresë minimale të ngurtësuar.

Trajtimi i nxehtësisë i HDTV kryhet në instalime speciale - gjeneratorë, shumëzues, konvertues të frekuencave, të cilat lejojnë rregullimin në intervalin e kërkuar. Përveç karakteristikave të frekuencës, forcimi përfundimtar ndikohet nga dimensionet dhe forma e pjesës, materiali i prodhimit dhe induktori i përdorur.

Gjithashtu u zbulua rregullsia e mëposhtme - sa më i vogël produkti dhe sa më e thjeshtë të jetë forma e tij, aq më mirë shkon procesi i ngurtësimit. Kjo gjithashtu zvogëlon konsumin e përgjithshëm të energjisë të instalimit.

Induktor bakri. Shpesh ka vrima shtesë në sipërfaqen e brendshme për furnizimin me ujë gjatë ftohjes. Në këtë rast, procesi shoqërohet me ngrohje parësore dhe ftohje pasuese pa furnizim me energji elektrike. Konfigurimet e induktorëve janë të ndryshme. Pajisja e zgjedhur varet drejtpërdrejt nga pjesa e punës që përpunohet. Disa njësive u mungojnë vrimat. Në një situatë të tillë, pjesa ftohet në një rezervuar të veçantë shuarjeje.

Kërkesa kryesore për procesin e ngurtësimit të HFC është mbajtja e një hendeku konstant midis induktorit dhe produktit. Ndërsa ruan intervalin e specifikuar, cilësia e ngurtësimit bëhet më e larta.

Forcimi mund të bëhet në njërën nga mënyrat:

Vazhdimisht-sekuenciale: pjesa është e palëvizshme, dhe induktori lëviz përgjatë boshtit të tij.
I njëkohshëm: produkti po lëviz, dhe induktori është anasjelltas.
Sekuenciale: pjesët e ndryshme përpunohen me radhë.

Karakteristikat e instalimit me induksion

Njësia e ngurtësimit HDTV është një gjenerator me frekuencë të lartë së bashku me një induktor. Pjesa e punës që do të përpunohet është e vendosur si në vetë induktorin ashtu edhe pranë tij. Shtë një spirale mbi të cilën është mbështjellë një tub bakri.

Një rrymë elektrike alternative, kur kalon përmes një induktori, krijon një fushë elektromagnetike që depërton në pjesën e punës. Ai provokon zhvillimin e rrymave të vërshimit (rrymat Foucault), të cilat kalojnë në strukturën e pjesës dhe rrisin temperaturën e saj.

Karakteristika kryesore e teknologjisë- depërtimi i rrymës së vërshimit në strukturën sipërfaqësore të metalit.

Rritja e frekuencës hap mundësi për përqendrimin e nxehtësisë në një zonë të vogël të pjesës. Kjo rrit shkallën e rritjes së temperaturës dhe mund të arrijë deri në 100 - 200 gradë / sek. Shkalla e ngurtësisë rritet në 4 njësi, e cila përjashtohet gjatë forcimit në masë.

Ngrohja me induksion - karakteristikat

Shkalla e ngrohjes me induksion varet nga tre parametra - fuqia specifike, koha e ngrohjes, frekuenca e rrymës elektrike. Fuqia përcakton kohën e kaluar për ngrohjen e pjesës. Prandaj, me një vlerë më të madhe, shpenzohet më pak kohë.

Koha e ngrohjes karakterizohet nga sasia totale e nxehtësisë së konsumuar dhe temperatura e zhvilluar. Frekuenca, siç u përmend më lart, përcakton thellësinë e depërtimit të rrymave dhe shtresës së formuar të ngurtësueshme. Këto karakteristika janë të lidhura anasjelltas. Ndërsa frekuenca rritet, densiteti i pjesës më të madhe të metalit të ndezur zvogëlohet.

Janë këto 3 parametra që lejojnë në një gamë të gjerë të rregullojnë shkallën e ngurtësisë dhe thellësisë së shtresës, si dhe vëllimin e ngrohjes.

Praktika tregon se kontrollohen karakteristikat e grupit gjenerues (tensioni, fuqia dhe vlerat aktuale), si dhe koha e ngrohjes. Shkalla e ngrohjes së pjesës mund të monitorohet duke përdorur një pirometër. Sidoqoftë, në përgjithësi, kontrolli i vazhdueshëm i temperaturës nuk kërkohet sepse ka mënyra optimale të ngrohjes HDTV që sigurojnë cilësi të qëndrueshme. Mënyra e përshtatshme zgjidhet duke marrë parasysh karakteristikat elektrike të ndryshuara.

Pas shuarjes, produkti dërgohet në laborator për kërkime. Studohen fortësia, struktura, thellësia dhe rrafshi i shtresës së ngurtësuar të shpërndarë.

HFC forcimi i sipërfaqes shoqëruar me ngrohje të madhe në krahasim me procesin konvencional. Kjo shpjegohet si më poshtë. Para së gjithash, shkalla e lartë e rritjes së temperaturës tenton të rrisë pikat kritike. Së dyti, është e nevojshme në afatshkurtër për të siguruar përfundimin e transformimit të pearlitit në austenit.

Forcimi me frekuencë të lartë, në krahasim me procesin konvencional, shoqërohet me ngrohje më të lartë. Sidoqoftë, metali nuk nxehet shumë. Kjo shpjegohet me faktin se elementët e grimcuar në strukturën e çelikut nuk kanë kohë të rriten në një kohë minimale. Për më tepër, forcimi volumetrik ka një forcë më të ulët se 2-3 njësi. Pas forcimit të HFC, pjesa ka rezistencë dhe ngurtësi më të lartë ndaj konsumit.

Si zgjidhet temperatura?

Pajtueshmëria me teknologjinë duhet të shoqërohet me përzgjedhjen e saktë të diapazonit të temperaturës. Kryesisht, gjithçka do të varet nga metali që përpunohet.

Çeliku klasifikohet në disa lloje:

Hypoeutectoid - përmbajtja e karbonit deri në 0.8%;
Hipereutectoid - më shumë se 0.8%.

Çeliku hipereutektoid nxehet në një vlerë pak më të lartë se sa është e nevojshme për të shndërruar perlitin dhe ferritin në austenit. Gama nga 800 në 850 gradë. Pastaj pjesa me shpejtësi e lartë u ftoh Pas ftohjes së papritur, austeniti shndërrohet në martensit, i cili ka ngurtësi dhe forcë të lartë. Me një kohë të shkurtër ekspozimi, merret austeniti i një strukture të imët, si dhe martensiti i hollë acikular. Çeliku merr ngurtësi të lartë dhe brishtësi të ulët.

Çeliku hipereutektoid nxehet më pak. Gama është nga 750 në 800 gradë. Në këtë rast, kryhet forcim jo i plotë. Kjo shpjegohet me faktin se një temperaturë e tillë lejon ruajtjen e një vëllimi të caktuar të çimentitit në strukturë, i cili ka një ngurtësi më të lartë në krahasim me martensitin. Me ftohjen e shpejtë, austeniti shndërrohet në martensit. Çimentiti ruhet me përfshirje të vogla. Zona gjithashtu mban karbon jo të tretur plotësisht, i cili është kthyer në karabit të ngurtë.

Përparësitë e teknologjisë

Mënyrat e kontrollit;
Zëvendësimi i çelikut të aliazhit me çelik karboni;
Procesi uniform i ngrohjes së produktit;
Aftësia për të mos ngrohur plotësisht të gjithë pjesën. Konsumi i reduktuar i energjisë;
Forca e lartë e marrë e pjesës së punës të përpunuar;
Procesi i oksidimit nuk ndodh, karboni nuk digjet;
Pa mikrokrisje;
Nuk ka pika të shtrembëruara;
Ngrohja dhe ngurtësimi i zonave të caktuara të produkteve;
Reduktimi i kohës së kaluar në procedurë;
Zbatimi në prodhimin e pjesëve për instalimet HFC në linjat teknologjike.

disavantazhet

Disavantazhi kryesor i kësaj teknologjie është kostoja e konsiderueshme e instalimit. Forshtë për këtë arsye që përshtatshmëria e aplikimit justifikohet vetëm në prodhimin në shkallë të gjerë dhe përjashton mundësinë për të bërë punë me duart tuaja në shtëpi.

Mësoni më shumë rreth funksionimit dhe parimit të funksionimit të instalimit në videot e paraqitura.