Ընդհանուր տեղեկություններ պողպատե ձուլվածքների ջերմային մշակման մասին

Պողպատե ձուլվածքների ջերմային մշակումը հիմնված է Fe-Fe3C փուլային դիագրամի վրա՝ պողպատե ձուլվածքների միկրոկառուցվածքը վերահսկելու համար՝ պահանջվող կատարողականությանը հասնելու համար: Ջերմային մշակումը պողպատե ձուլվածքների արտադրության կարևոր գործընթացներից մեկն է: Ջերմային բուժման որակը և ազդեցությունը ուղղակիորեն կապված են պողպատե ձուլվածքների վերջնական կատարման հետ:

Պողպատե ձուլվածքների ձևավորված կառուցվածքը կախված է քիմիական կազմից և ամրացման գործընթացից: Ընդհանուր առմամբ, կան համեմատաբար լուրջ դենդրիտների տարանջատում, շատ անհավասար կառուցվածք և կոպիտ հատիկներ: Հետևաբար, պողպատե ձուլվածքները սովորաբար ջերմային մշակման կարիք ունեն վերոնշյալ խնդիրների ազդեցությունը վերացնելու կամ նվազեցնելու համար, որպեսզի բարելավվեն պողպատե ձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները: Բացի այդ, պողպատե ձուլվածքների կառուցվածքի և պատի հաստության տարբերության պատճառով նույն ձուլման տարբեր մասերը ունեն տարբեր կազմակերպչական ձևեր և առաջացնում են զգալի մնացորդային ներքին սթրես: Հետևաբար, պողպատե ձուլվածքները (հատկապես լեգիրված պողպատե ձուլվածքները) սովորաբար պետք է մատակարարվեն ջերմամշակված վիճակում:

 

 

1. Պողպատե ձուլվածքների ջերմային մշակման բնութագրերը

1) Պողպատե ձուլվածքների ձևավորված կառուցվածքում հաճախ հանդիպում են կոպիտ դենդրիտներ և տարանջատում: Ջերմային մշակման ընթացքում ջեռուցման ժամանակը պետք է մի փոքր ավելի բարձր լինի, քան նույն կազմի դարբնոցային պողպատե մասերը: Միևնույն ժամանակ, անհրաժեշտ է պատշաճ կերպով երկարացնել austenitization-ի անցկացման ժամանակը:

2) Որոշ լեգիրված պողպատե ձուլվածքների ձուլածո կառուցվածքի լուրջ տարանջատման պատճառով ձուլվածքների վերջնական հատկությունների վրա դրա ազդեցությունը վերացնելու համար պետք է միջոցներ ձեռնարկել ջերմային մշակման ընթացքում համասեռացման համար:

3) Բարդ ձևերով և պատերի հաստության մեծ տարբերություններով պողպատե ձուլվածքների համար ջերմային մշակման ժամանակ պետք է հաշվի առնել խաչմերուկային ազդեցությունները և ձուլման սթրեսային գործոնները:
4) Երբ ջերմային մշակումը կատարվում է պողպատե ձուլվածքների վրա, այն պետք է լինի ողջամիտ՝ ելնելով դրա կառուցվածքային բնութագրերից և փորձի խուսափել ձուլվածքների դեֆորմացիան:

 

2. Պողպատե ձուլվածքների ջերմային մշակման հիմնական գործընթացի գործոնները

Պողպատե ձուլվածքների ջերմային մշակումը բաղկացած է երեք փուլից՝ ջեռուցում, ջերմային պահպանում և հովացում։ Գործընթացի պարամետրերի որոշումը պետք է հիմնված լինի արտադրանքի որակի ապահովման և ծախսերի խնայողության վրա:

1) Ջեռուցում

Ջեռուցումն ամենաէներգատար գործընթացն է ջերմամշակման գործընթացում: Ջեռուցման գործընթացի հիմնական տեխնիկական պարամետրերն են ընտրել համապատասխան ջեռուցման մեթոդը, ջեռուցման արագությունը և լիցքավորման եղանակը:

(1) Ջեռուցման մեթոդ. Պողպատե ձուլվածքների ջեռուցման մեթոդները հիմնականում ներառում են ճառագայթային ջեռուցում, աղի լոգանքի տաքացում և ինդուկցիոն ջեռուցում: Ջեռուցման մեթոդի ընտրության սկզբունքը արագ և միատեսակ է, հեշտ վերահսկելի, բարձր արդյունավետություն և ցածր ծախսեր: Ջեռուցման ժամանակ ձուլարանն ընդհանուր առմամբ հաշվի է առնում կառուցվածքային չափերը, քիմիական կազմը, ջերմային մշակման գործընթացը և ձուլման որակի պահանջները:

(2) Ջեռուցման արագություն. Ընդհանուր պողպատե ձուլվածքների համար ջեռուցման արագությունը չի կարող սահմանափակվել, և վառարանի առավելագույն հզորությունը օգտագործվում է ջեռուցման համար: Տաք վառարանի լիցքավորման օգտագործումը կարող է զգալիորեն կրճատել ջեռուցման ժամանակը և արտադրության ցիկլը: Փաստորեն, արագ տաքացման պայմաններում ձուլման մակերեսի և միջուկի միջև ակնհայտ ջերմաստիճանային հիստերեզ չկա: Դանդաղ տաքացումը կհանգեցնի արտադրության արդյունավետության նվազմանը, էներգիայի սպառման ավելացմանը և ձուլման մակերեսի լուրջ օքսիդացմանն ու ածխաթթվացմանը: Այնուամենայնիվ, որոշ ձուլվածքների համար, որոնք ունեն բարդ ձևեր և կառուցվածքներ, մեծ պատերի հաստություն և ջեռուցման գործընթացում մեծ ջերմային լարումներ, ջեռուցման արագությունը պետք է վերահսկվի: Ընդհանուր առմամբ, ցածր ջերմաստիճանը և դանդաղ ջեռուցումը (600 °C-ից ցածր) կամ ցածր կամ միջին ջերմաստիճանում կարող են օգտագործվել, իսկ հետո արագ ջեռուցումը կարող է օգտագործվել բարձր ջերմաստիճանի տարածքներում:

(3) Բեռնման մեթոդ. Սկզբունքը, որ պողպատե ձուլվածքները պետք է տեղադրվեն վառարանում, այն է, որ լիարժեք օգտագործվի արդյունավետ տարածքը, ապահովվի միատեսակ տաքացում և ձուլվածքները դեֆորմացվեն:

2) Մեկուսացում

Պողպատե ձուլվածքների աուստենիտացման համար պահման ջերմաստիճանը պետք է ընտրվի ձուլված պողպատի քիմիական կազմի և պահանջվող հատկությունների համաձայն: Պահման ջերմաստիճանը ընդհանուր առմամբ մի փոքր ավելի բարձր է (մոտ 20 °C), քան նույն կազմի պողպատե մասերի դարբնոցը: Էվեկտոիդ պողպատից ձուլվածքների համար պետք է ապահովել, որ կարբիդները կարող են արագ ներդնել ավստենիտի մեջ, և որ ավստենիտը կարող է պահպանել նուրբ հատիկներ:

Պողպատե ձուլվածքների ջերմության պահպանման ժամանակի համար պետք է հաշվի առնել երկու գործոն՝ առաջին գործոնը ձուլման մակերեսի և միջուկի ջերմաստիճանը միատեսակ դարձնելն է, իսկ երկրորդը՝ կառուցվածքի միատեսակությունը: Հետևաբար, պահելու ժամանակը հիմնականում կախված է ձուլման ջերմային հաղորդունակությունից, հատվածի պատի հաստությունից և խառնուրդի տարրերից: Ընդհանուր առմամբ, լեգիրված պողպատի ձուլվածքները պահանջում են ավելի երկար պահելու ժամանակ, քան ածխածնային պողպատից ձուլվածքները: Ձուլման պատի հաստությունը սովորաբար հիմնական հիմքն է պահելու ժամանակը հաշվարկելու համար: Կոփման մշակման և ծերացման մշակման պահպանման ժամանակի համար պետք է հաշվի առնել այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են ջերմային մշակման նպատակը, պահպանման ջերմաստիճանը և տարրերի դիֆուզիոն արագությունը:

3) Սառեցում

Պողպատե ձուլվածքները ջերմային պահպանումից հետո կարող են սառչել տարբեր արագություններով՝ մետալոգրաֆիկ փոխակերպումն ավարտելու, պահանջվող մետալոգրաֆիկ կառուցվածքը ստանալու և սահմանված կատարողական ցուցանիշներին հասնելու համար: Ընդհանուր առմամբ, սառեցման արագության բարձրացումը կարող է օգնել լավ կառուցվածք ձեռք բերելու և հատիկները կատարելագործելու՝ դրանով իսկ բարելավելով ձուլման մեխանիկական հատկությունները: Այնուամենայնիվ, եթե սառեցման արագությունը չափազանց արագ է, հեշտ է ավելի մեծ սթրես առաջացնել ձուլման մեջ: Սա կարող է առաջացնել բարդ կառուցվածքներով ձուլվածքների դեֆորմացիա կամ ճեղքվածք:

Պողպատե ձուլվածքների ջերմային մշակման սառեցման միջավայրը հիմնականում ներառում է օդը, յուղը, ջուրը, աղաջուրը և հալած աղը:

 

 

3. Պողպատե ձուլվածքների ջերմային մշակման մեթոդ

Ըստ տաքացման տարբեր մեթոդների, պահպանման ժամանակի և հովացման պայմանների, պողպատե ձուլվածքների ջերմամշակման մեթոդները հիմնականում ներառում են եռացում, նորմալացում, մարում, կոփում, լուծույթով մշակում, տեղումների կարծրացում, սթրեսից ազատման և ջրածնի հեռացման մշակում:

1) կռում.

Եռացումն այն է, որ պողպատը, որի կառուցվածքը շեղվում է հավասարակշռության վիճակից մինչև պրոցեսի կողմից կանխորոշված ​​որոշակի ջերմաստիճան, այնուհետև դանդաղ սառչում է այն ջերմային պահպանումից հետո (սովորաբար սառչում է վառարանում կամ թաղում կրաքարի մեջ), որպեսզի ստացվի ջերմամշակման գործընթաց մոտ: կառուցվածքի հավասարակշռության վիճակը. Ըստ պողպատի բաղադրության և եռացման նպատակի և պահանջների, եռացումը կարելի է բաժանել ամբողջական եռացման, իզոթերմային հալման, գնդաձև զտման, վերաբյուրեղացման, սթրեսից ազատման և այլնի:

(1) Ամբողջական կռում: Ամբողջական հալման ընդհանուր գործընթացը հետևյալն է. պողպատե ձուլվածքը տաքացնել մինչև Ac3-ից 20°C-30°C, պահելով այն որոշ ժամանակով, որպեսզի պողպատի կառուցվածքն ամբողջությամբ վերածվի ավստենիտի, այնուհետև դանդաղ սառչի (սովորաբար սառեցումը վառարանով) 500 ℃-600 ℃ ջերմաստիճանում և վերջապես սառեցվեց օդում: Այսպես կոչված ամբողջական նշանակում է, որ տաքացնելիս ստացվում է ամբողջական ավստենիտի կառուցվածք։

Ամբողջական հալման նպատակը հիմնականում ներառում է. առաջինը տաք աշխատանքից առաջացած կոպիտ և անհարթ կառուցվածքի բարելավումն է. երկրորդը ածխածնային պողպատի և լեգիրված պողպատի ձուլվածքների կարծրությունը նվազեցնելն է միջին ածխածնից բարձր՝ դրանով իսկ բարելավելով դրանց կտրման աշխատանքը (ընդհանուր առմամբ, երբ աշխատանքային մասի կարծրությունը 170 HBW-230 HBW է, այն հեշտ է կտրել: Երբ կարծրությունը այս միջակայքից բարձր կամ ցածր է, դա կդժվարացնի կտրումը); երրորդը պողպատե ձուլման ներքին սթրեսի վերացումն է:

Օգտագործման շրջանակը ամբողջական կռում. Ամբողջական եռացումը հիմնականում հարմար է ածխածնային պողպատի և լեգիրված պողպատի ձուլվածքների համար՝ հիպոէուտեկտոիդ բաղադրությամբ, ածխածնի պարունակությամբ, որը տատանվում է 0,25%-ից մինչև 0,77%: Հիպերէուտեկտոիդ պողպատը չպետք է ամբողջությամբ հալվի, քանի որ երբ հիպերէուտեկտոիդ պողպատը տաքացվում է Accm-ից բարձր և դանդաղ սառչում է, երկրորդական ցեմենտիտը նստում է ավստենիտի հատիկի սահմանի երկայնքով ցանցային ձևով, ինչը նշանակալի է դարձնում պողպատի ամրությունը, պլաստիկությունը և հարվածային ամրությունը: անկում։

(2) Իզոթերմային կռում. Իզոթերմային կռումը վերաբերում է պողպատե ձուլվածքների տաքացմանը Ac3-ից (կամ Ac1-ից) 20 °C - 30 °C-ով բարձր ջերմաստիճանում, որոշ ժամանակ պահելուց հետո, արագ սառչելուց մինչև ավստենիտի ենթասառեցված իզոթերմային փոխակերպման կորի առավելագույն ջերմաստիճանը, այնուհետև որոշակի ժամանակահատված պահելը: ժամանակի (Պարլիտի վերափոխման գոտի): Օստենիտը մարգարիտի վերածվելուց հետո այն դանդաղ սառչում է։

(3) Spheroidizing Annealing. Սֆերոիդացնող եռացումն այն է, որ պողպատե ձուլվածքները տաքացնեն Ac1-ից մի փոքր ավելի բարձր ջերմաստիճանի, այնուհետև երկար ժամանակ ջերմային պահպանումից հետո պողպատի մեջ երկրորդական ցեմենտիտը ինքնաբերաբար վերածվում է հատիկավոր (կամ գնդաձև) ցեմենտիտի, այնուհետև դանդաղ արագությամբ Ջերմային մշակում: գործընթացը սառչում է սենյակային ջերմաստիճանում:
Սֆերոիդացման կռման նպատակը ներառում է. նվազեցնել կարծրությունը. մետալոգրաֆիկ կառուցվածքը միատեսակ դարձնելը; բարելավելով կտրման կատարումը և պատրաստվել մարման:
Սֆերոիդացնող կռումը հիմնականում կիրառելի է էուտեկտոիդ պողպատների և հիպերէուտեկտոիդ պողպատների համար (ածխածնի պարունակությունը ավելի քան 0,77%), ինչպիսիք են ածխածնային գործիքների պողպատը, լեգիրված զսպանակային պողպատը, շարժակազմի պողպատը և լեգիրված գործիքային պողպատը:

(4) Սթրեսից ազատման զտում և վերաբյուրեղացման կռում: Սթրեսից թուլացումը կոչվում է նաև ցածր ջերմաստիճանի եռացում: Դա մի գործընթաց է, որի ընթացքում պողպատե ձուլվածքները տաքացվում են մինչև Ac1 ջերմաստիճանից ցածր (400 °C - 500 °C), այնուհետև պահվում են որոշ ժամանակով, այնուհետև դանդաղ սառչում են մինչև սենյակային ջերմաստիճանը: Սթրեսից ազատման կռելու նպատակն է վերացնել ձուլման ներքին լարվածությունը: Պողպատի մետալոգրաֆիկ կառուցվածքը չի փոխվի սթրեսից ազատման կռելու գործընթացում: Վերաբյուրեղացման կռումը հիմնականում օգտագործվում է սառը դեֆորմացիայի մշակման հետևանքով առաջացած աղավաղված կառուցվածքը վերացնելու և աշխատանքային կարծրացումը վերացնելու համար: Վերաբյուրեղացման համար տաքացման ջերմաստիճանը 150 °C - 250 °C բարձր է վերաբյուրեղացման ջերմաստիճանից: Վերաբյուրեղացման կռումը կարող է վերակազմավորել երկարավուն բյուրեղյա հատիկները սառը դեֆորմացիայից հետո միատարր հավասարեցված բյուրեղների՝ դրանով իսկ վերացնելով աշխատանքային կարծրացման ազդեցությունը:

2) նորմալացում

Նորմալացումը ջերմային մշակումն է, որի ժամանակ պողպատը տաքացվում է մինչև 30 °C - 50 °C բարձր Ac3-ից (հիպոէվեկտոիդ պողպատ) և Acm-ից (հիպերէվեկտոիդ պողպատից) և ջերմության պահպանման ժամանակաշրջանից հետո այն սառչում է մինչև սենյակային ջերմաստիճանը օդում կամ օդում: հարկադիր օդ. մեթոդ. Նորմալացումը ունի ավելի արագ սառեցման արագություն, քան կռելը, ուստի նորմալացված կառուցվածքը ավելի նուրբ է, քան եռացված կառուցվածքը, և դրա ուժն ու կարծրությունը նույնպես ավելի բարձր են, քան զտված կառուցվածքը: Արտադրության կարճ ցիկլի և նորմալացման սարքավորումների բարձր օգտագործման պատճառով նորմալացումը լայնորեն օգտագործվում է պողպատի տարբեր ձուլվածքներում:

Նորմալացման նպատակը բաժանված է հետևյալ երեք կատեգորիաների.

(1) Նորմալացումը որպես վերջնական ջերմային բուժում
Ցածր ամրության պահանջներով մետաղական ձուլվածքների համար նորմալացումը կարող է օգտագործվել որպես վերջնական ջերմային բուժում: Նորմալացումը կարող է մաքրել հատիկները, համասեռացնել կառուցվածքը, նվազեցնել ֆերիտի պարունակությունը հիպոէվեկտոիդ պողպատում, ավելացնել և կատարելագործել պեռլիտի պարունակությունը՝ դրանով իսկ բարելավելով պողպատի ամրությունը, կարծրությունը և ամրությունը:

(2) Նորմալացումը որպես նախնական ջերմային բուժում
Ավելի մեծ հատվածներով պողպատե ձուլվածքների համար նորմալացումը նախքան մարելը կամ մարելը և կոփումը (մարելը և բարձր ջերմաստիճանի կոփումը) կարող են վերացնել Widmanstatten կառուցվածքը և ժապավենային կառուցվածքը և ստանալ նուրբ և միատեսակ կառուցվածք: Ցանցային ցեմենտիտի համար, որն առկա է ածխածնային պողպատներում և համաձուլված գործիքների պողպատներում, որոնց ածխածնի պարունակությունը գերազանցում է 0,77%-ը, նորմալացումը կարող է նվազեցնել երկրորդական ցեմենտիտի պարունակությունը և կանխել դրա շարունակական ցանցի ձևավորումը՝ կազմակերպությունը պատրաստելով գնդաձև եռացման համար:

(3) Բարելավել կտրման կատարումը
Նորմալացումը կարող է բարելավել ցածր ածխածնային պողպատի կտրման աշխատանքը: Ցածր ածխածնային պողպատից ձուլվածքների կարծրությունը կռելուց հետո չափազանց ցածր է, և կտրման ժամանակ հեշտ է կպչել դանակին, ինչը հանգեցնում է մակերեսի չափազանց կոշտության: Ջերմային մշակման նորմալացման միջոցով ցածր ածխածնային պողպատից ձուլվածքների կարծրությունը կարող է ավելացվել մինչև 140 HBW - 190 HBW, ինչը մոտ է օպտիմալ կտրման կարծրությանը, դրանով իսկ բարելավելով կտրման կատարումը:

3) մարում

Quenching-ը ջերմային մշակման գործընթաց է, որի ժամանակ պողպատե ձուլվածքները ջեռուցվում են մինչև Ac3 կամ Ac1-ից բարձր ջերմաստիճան, այնուհետև արագ սառչում են որոշ ժամանակ պահելուց հետո՝ ամբողջական մարտենզիտային կառուցվածք ստանալու համար: Պողպատե ձուլվածքները պետք է ժամանակին կոփվեն ամենաթեժից հետո, որպեսզի վերացնեն մարման լարվածությունը և ստանան պահանջվող համապարփակ մեխանիկական հատկությունները:

(1) մարման ջերմաստիճանը
Հիպոէվեկտոիդ պողպատի մարման ջեռուցման ջերմաստիճանը 30℃-50℃ է Ac3-ից բարձր; էվեկտոիդ պողպատի և հիպերէուտեկտոիդ պողպատի մարման ջեռուցման ջերմաստիճանը Ac1-ից բարձր է 30℃-50℃: Հիպոէվեկտոիդ ածխածնային պողպատը տաքացվում է վերը նշված մարման ջերմաստիճանում, որպեսզի ստացվի նուրբ հատիկավոր ավստենիտ, իսկ մարտենզիտի նուրբ կառուցվածքը կարելի է ձեռք բերել մարելուց հետո: Էվեկտոիդ պողպատը և հիպերէուտեկտոիդ պողպատը սֆերոիդացվել և հալվել են մարելուց և տաքացնելուց առաջ, հետևաբար Ac1-ից մինչև 30℃-50℃ տաքացումից և ամբողջովին ավստենիտացվելուց հետո կառուցվածքը ավստենիտ է և մասամբ չլուծված մանրահատիկ ներթափանցող ածխածնի մարմնի մասնիկներ: Մարելուց հետո ավստենիտը վերածվում է մարտենզիտի, իսկ չլուծված ցեմենտիտի մասնիկները պահպանվում են։ Ցեմենտիտի բարձր կարծրության շնորհիվ այն ոչ միայն չի նվազեցնում պողպատի կարծրությունը, այլև բարելավում է դրա մաշվածության դիմադրությունը: Հիպերէուտեկտոիդ պողպատի նորմալ մարված կառուցվածքը նուրբ շերտավոր մարտենզիտն է, իսկ նուրբ հատիկավոր ցեմենտիտը և փոքր քանակությամբ պահպանված ուստենիտը հավասարաչափ բաշխված են մատրիցայի վրա: Այս կառուցվածքն ունի բարձր ամրություն և մաշվածության դիմադրություն, բայց նաև ունի որոշակի ամրության աստիճան:

(2) Սառեցնող միջոց ջերմային մշակման գործընթացը մարելու համար
Մարման նպատակը ամբողջական մարտենզիտ ստանալն է: Հետևաբար, ձուլածո պողպատի հովացման արագությունը մարման ժամանակ պետք է լինի ավելի մեծ, քան ձուլված պողպատի սառեցման կրիտիկական արագությունը, հակառակ դեպքում մարտենզիտի կառուցվածքը և համապատասխան հատկությունները չեն կարող ձեռք բերել: Այնուամենայնիվ, չափազանց բարձր սառեցման արագությունը կարող է հեշտությամբ հանգեցնել ձուլման դեֆորմացման կամ ճեղքման: Վերոնշյալ պահանջները միաժամանակ բավարարելու համար պետք է ընտրել համապատասխան հովացման միջավայր՝ ըստ ձուլման նյութի, կամ ընդունել փուլային սառեցման եղանակը։ 650℃-400℃ ջերմաստիճանի տիրույթում պողպատի գերսառեցված ուստենիտի իզոթերմային փոխակերպման արագությունը ամենամեծն է: Հետևաբար, երբ ձուլումը մարվում է, այս ջերմաստիճանի միջակայքում պետք է ապահովվի արագ սառեցում: Ms կետից ցածր սառեցման արագությունը պետք է ավելի դանդաղ լինի՝ դեֆորմացիան կամ ճաքելը կանխելու համար: Հանգստացնող միջավայրը սովորաբար ընդունում է ջուր, ջրային լուծույթ կամ յուղ: Բեմական մարման կամ այրման ժամանակ սովորաբար օգտագործվող միջավայրերը ներառում են տաք յուղ, հալված մետաղ, հալած աղ կամ հալած ալկալի:

650℃-550℃ բարձր ջերմաստիճանի գոտում ջրի սառեցման հզորությունը ուժեղ է, իսկ 300℃-200℃ ցածր ջերմաստիճանի գոտում ջրի սառեցման հզորությունը շատ ուժեղ է: Ջուրն ավելի հարմար է պարզ ձևերով և մեծ խաչմերուկներով ածխածնային պողպատից ձուլվածքները մարելու և սառեցնելու համար: Երբ օգտագործվում է մարման և հովացման համար, ջրի ջերմաստիճանը սովորաբար 30°C-ից բարձր չէ: Հետևաբար, ընդհանուր առմամբ ընդունված է ուժեղացնել ջրի շրջանառությունը՝ ջրի ջերմաստիճանը ողջամիտ միջակայքում պահելու համար: Բացի այդ, ջրի մեջ աղ (NaCl) կամ ալկալի (NaOH) տաքացնելը մեծապես կբարձրացնի լուծույթի սառեցման հզորությունը:

Նավթի՝ որպես հովացման միջավայրի հիմնական առավելությունն այն է, որ 300℃-200℃ ցածր ջերմաստիճանի գոտում հովացման արագությունը շատ ավելի ցածր է, քան ջրինը, ինչը կարող է մեծապես նվազեցնել հանգցված աշխատանքային մասի ներքին լարվածությունը և նվազեցնել դեֆորմացիայի հնարավորությունը։ և ձուլման ճեղքվածքը: Միևնույն ժամանակ, 650℃-550℃ բարձր ջերմաստիճանի միջակայքում յուղի հովացման հզորությունը համեմատաբար ցածր է, ինչը նաև նավթի հիմնական թերությունն է՝ որպես մարման միջոց: Հանգստացնող յուղի ջերմաստիճանը սովորաբար վերահսկվում է 60℃-80℃: Յուղը հիմնականում օգտագործվում է բարդ ձևերով լեգիրված պողպատե ձուլվածքների մարման և փոքր խաչմերուկներով և բարդ ձևերով ածխածնային պողպատից ձուլվածքների մարման համար:

Բացի այդ, հալած աղը սովորաբար օգտագործվում է նաև որպես մարման միջոց, որն այս պահին դառնում է աղի լոգանք: Աղի բաղնիքը բնութագրվում է բարձր եռման կետով, և դրա սառեցման հզորությունը ջրի և յուղի միջև է: Աղի բաղնիքը հաճախ օգտագործվում է ամորձատման և բեմական մարման համար, ինչպես նաև բարդ ձևերով, փոքր չափսերով և դեֆորմացիայի խիստ պահանջներով ձուլվածքների բուժման համար:

 

 

4) կոփում

Կոփումը վերաբերում է ջերմային մշակման գործընթացին, երբ հանգցված կամ նորմալացված պողպատե ձուլվածքները ջեռուցվում են Ac1 կրիտիկական կետից ցածր ընտրված ջերմաստիճանում, և որոշ ժամանակ պահելուց հետո դրանք սառչում են համապատասխան արագությամբ: Կոփման ջերմային մշակումը կարող է մարելուց կամ նորմալացնելուց հետո ստացված անկայուն կառուցվածքը վերածել կայուն կառուցվածքի՝ սթրեսը վերացնելու և պողպատե ձուլվածքների պլաստիկությունն ու ամրությունը բարելավելու համար: Ընդհանրապես, մարման և բարձր ջերմաստիճանի կոփման բուժման գործընթացը կոչվում է մարման և կոփման բուժում: Մարած պողպատե ձուլվածքները պետք է ժամանակին կոփվեն, իսկ նորմալացված պողպատե ձուլվածքները պետք է կոփվեն, երբ անհրաժեշտ է: Պողպատե ձուլվածքների կատարումը կոփումից հետո կախված է կոփման ջերմաստիճանից, ժամանակից և անգամների քանակից: Կոփման ջերմաստիճանի բարձրացումը և պահման ժամանակի երկարաձգումը ցանկացած պահի կարող է ոչ միայն թեթևացնել պողպատե ձուլվածքների մարման սթրեսը, այլև անկայուն մարտենսիտը վերածել կոփված մարտենզիտի, տրոստիտի կամ սորբիտի: Պողպատե ձուլվածքների ուժն ու կարծրությունը նվազում է, իսկ պլաստիկությունը զգալիորեն բարելավվում է: Որոշ միջին լեգիրված պողպատների համար, որոնք ունեն համաձուլվածքային տարրեր, որոնք ուժեղ ձևավորում են կարբիդներ (օրինակ՝ քրոմ, մոլիբդեն, վանադիում և վոլֆրամ և այլն), կարծրությունը մեծանում է, իսկ ամրությունը նվազում է 400℃-500℃ ջերմաստիճանում կոփելու ժամանակ: Այս երեւույթը կոչվում է երկրորդային կարծրացում, այսինքն՝ ձուլածո պողպատի կարծրությունը կոփված վիճակում հասնում է առավելագույնի։ Իրական արտադրության մեջ միջին լեգիրված ձուլածո պողպատը երկրորդական կարծրացման բնութագրերով պետք է բազմիցս կոփվի:

(1) Ցածր ջերմաստիճանի կոփում
Ցածր ջերմաստիճանի կոփման ջերմաստիճանի միջակայքը 150℃-250℃ է: Ցածր ջերմաստիճանի կոփումը կարող է ձեռք բերել մարտենզիտի կոփված կառուցվածք, որը հիմնականում օգտագործվում է բարձր ածխածնային պողպատը մարելու և բարձր լեգիրված պողպատը մարելու համար: Կոփված մարտենզիտը վերաբերում է կրիպտոկրիստալային մարտենզիտի կառուցվածքին և մանր հատիկավոր կարբիդներին: Հիպոէվեկտոիդ պողպատի կառուցվածքը ցածր ջերմաստիճանի կոփումից հետո կոփված մարտենսիտ է. Հիպերէուտեկտոիդ պողպատի կառուցվածքը ցածր ջերմաստիճանի կոփումից հետո կոփված մարտենսիտ + կարբիդներ + պահպանված ավստենիտ է: Ցածր ջերմաստիճանի կոփման նպատակն է պատշաճ կերպով բարելավել հանգցված պողպատի ամրությունը՝ պահպանելով բարձր կարծրություն (58HRC-64HRC), բարձր ամրություն և մաշվածության դիմադրություն՝ միաժամանակ զգալիորեն նվազեցնելով պողպատե ձուլվածքների մարման լարվածությունը և փխրունությունը:

(2) Միջին ջերմաստիճանի կոփում
Միջին ջերմաստիճանի կոփման ջերմաստիճանը հիմնականում 350℃-500℃ է: Միջին ջերմաստիճանում կոփվելուց հետո կառուցվածքը մեծ քանակությամբ մանրահատիկ ցեմենտիտ է, որը ցրված և բաշխված է ֆերիտային մատրիցայի վրա, այսինքն՝ կոփված տրոստիտի կառուցվածքի վրա: Կոփված տրոստիտի կառուցվածքում ֆերիտը դեռ պահպանում է մարտենզիտի ձևը: Կոփումից հետո պողպատե ձուլվածքների ներքին լարվածությունը հիմնականում վերացվում է, և դրանք ունեն ավելի բարձր առաձգական սահման և բերքատվության սահման, ավելի բարձր ամրություն և կարծրություն, ինչպես նաև լավ պլաստիկություն և ամրություն:

(3) Բարձր ջերմաստիճանի կոփում
Բարձր ջերմաստիճանի կոփման ջերմաստիճանը սովորաբար 500°C-650°C է, իսկ ջերմային մշակման գործընթացը, որը համատեղում է մարման և հետագա բարձր ջերմաստիճանի կոփումը, սովորաբար կոչվում է մարման և կոփման բուժում: Բարձր ջերմաստիճանի կոփումից հետո կառուցվածքը կոփված սորբիտն է, այսինքն՝ մանրահատիկ ցեմենտիտը և ֆերիտը։ Կոփված սորբիտի ֆերիտը բազմանկյուն ֆերիտ է, որը ենթարկվում է վերաբյուրեղացման: Պողպատե ձուլվածքները բարձր ջերմաստիճանի կոփումից հետո ունեն լավ համապարփակ մեխանիկական հատկություններ ամրության, պլաստիկության և ամրության առումով: Բարձր ջերմաստիճանի կոփումը լայնորեն օգտագործվում է միջին ածխածնային պողպատի, ցածր լեգիրված պողպատի և բարդ ուժերով տարբեր կարևոր կառուցվածքային մասերի մեջ:

 

 

5) Կոշտ լուծույթի բուժում

Լուծույթով մշակման հիմնական նպատակը կարբիդների կամ նստվածքի այլ փուլերի լուծարումն է պինդ լուծույթում՝ գերհագեցած միաֆազ կառուցվածք ստանալու համար: Օստենիտիկ չժանգոտվող պողպատից, ավստենիտիկ մանգանային պողպատից և տեղումներից կարծրացնող չժանգոտվող պողպատից ձուլվածքները սովորաբար պետք է մշակվեն պինդ լուծույթով: Լուծման ջերմաստիճանի ընտրությունը կախված է ձուլված պողպատի քիմիական կազմից և փուլային դիագրամից: Օստենիտային մանգանային պողպատից ձուլվածքների ջերմաստիճանը սովորաբար կազմում է 1000 ℃ - 1100 ℃; Օստենիտիկ քրոմ-նիկել չժանգոտվող պողպատից ձուլվածքների ջերմաստիճանը սովորաբար 1000℃-1250℃ է:

Որքան բարձր է ածխածնի պարունակությունը ձուլածո պողպատում և որքան ավելի շատ չլուծվող համաձուլվածքների տարրերը, այնքան բարձր պետք է լինի դրա պինդ լուծույթի ջերմաստիճանը: Պղինձ պարունակող տեղումներով կարծրացող պողպատե ձուլվածքների համար պողպատե ձուլվածքների կարծրությունը մեծանում է հովացման ընթացքում ձուլված վիճակում կոշտ պղնձով հարուստ փուլերի տեղումների պատճառով: Կառուցվածքը փափկացնելու և մշակման կատարումը բարելավելու համար պողպատե ձուլվածքները պետք է մշակվեն ամուր լուծույթով: Դրա պինդ լուծույթի ջերմաստիճանը 900℃-950℃ է։

6) տեղումների կարծրացման բուժում

Տեղումների կարծրացման բուժումը ցրման ամրապնդման բուժում է, որն իրականացվում է կոփման ջերմաստիճանի միջակայքում, որը նաև հայտնի է որպես արհեստական ​​ծերացում: Տեղումների կարծրացման բուժման էությունը կայանում է նրանում, որ ավելի բարձր ջերմաստիճաններում կարբիդները, նիտրիդները, միջմետաղական միացությունները և այլ անկայուն միջանկյալ փուլերը նստում են գերհագեցած պինդ լուծույթից և ցրվում մատրիցայում՝ դրանով իսկ ձուլված պողպատը դարձնելով համապարփակ բարելավված մեխանիկական հատկություններ և կարծրություն:

Ծերացման բուժման ջերմաստիճանը ուղղակիորեն ազդում է պողպատե ձուլվածքների վերջնական կատարման վրա: Եթե ​​ծերացման ջերմաստիճանը շատ ցածր է, տեղումների կարծրացման փուլը դանդաղորեն կտեղավորվի; եթե ծերացման ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, ապա նստվածքային փուլի կուտակումը կհանգեցնի գերծերացման, և լավագույն արդյունքը չի ստացվի: Հետևաբար, ձուլարանը պետք է ընտրի համապատասխան ծերացման ջերմաստիճանը՝ համաձայն ձուլածո պողպատի դասի և պողպատի ձուլման սահմանված կատարողականի: Օստենիտիկ ջերմակայուն ձուլածո պողպատի ծերացման ջերմաստիճանը սովորաբար 550℃-850℃ է; բարձր ամրության տեղումների կարծրացման ձուլածո պողպատի ծերացման ջերմաստիճանը ընդհանուր առմամբ 500℃ է:

7) Սթրեսի նվազեցման բուժում

Սթրեսի նվազեցման ջերմային մշակման նպատակն է վերացնել ձուլման սթրեսը, մարել սթրեսը և հաստոցների արդյունքում ձևավորված սթրեսը, որպեսզի կայունացվի ձուլման չափը: Սթրեսի նվազեցման ջերմային մշակումը սովորաբար տաքացվում է մինչև 100°C-200°C ցածր Ac1-ից ցածր, այնուհետև պահվում է որոշ ժամանակով և վերջապես սառչում է վառարանի հետ: Պողպատի ձուլման կառուցվածքը չի փոխվել սթրեսից ազատվելու գործընթացում: Ածխածնային պողպատից ձուլվածքները, ցածր լեգիրված պողպատե ձուլվածքները և բարձր լեգիրված պողպատե ձուլվածքները կարող են ենթարկվել սթրեսից ազատման բուժման:

 

 

4. Ջերմային մշակման ազդեցությունը պողպատե ձուլվածքների հատկությունների վրա

Բացի քիմիական կազմից և ձուլման գործընթացից կախված պողպատե ձուլվածքների կատարումից, կարող են օգտագործվել նաև ջերմային մշակման տարբեր մեթոդներ, որպեսզի այն ունենա գերազանց համապարփակ մեխանիկական հատկություններ: Ջերմային մշակման գործընթացի ընդհանուր նպատակն է բարելավել ձուլվածքների որակը, նվազեցնել ձուլվածքների քաշը, երկարացնել ծառայության ժամկետը և նվազեցնել ծախսերը: Ջերմային բուժումը ձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները բարելավելու կարևոր միջոց է. Ձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները կարևոր ցուցանիշ են ջերմային մշակման ազդեցությունը գնահատելու համար: Բացի հետևյալ հատկություններից, ձուլարանը պետք է նաև հաշվի առնի այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են մշակման ընթացակարգերը, կտրման արդյունավետությունը և ձուլվածքների օգտագործման պահանջները պողպատե ձուլվածքները ջերմամշակելիս:

1) Ջերմային մշակման ազդեցությունը ձուլվածքների ամրության վրա
Միևնույն ձուլածո պողպատի բաղադրության պայմաններում տարբեր ջերմային մշակման գործընթացներից հետո պողպատե ձուլվածքների ամրությունը աճի միտում ունի։ Ընդհանուր առմամբ, ածխածնային պողպատից ձուլվածքների և ցածր լեգիրված պողպատի ձուլվածքների առաձգական ուժը ջերմային մշակումից հետո կարող է հասնել 414 ՄՊա-1724 ՄՊա:

2) Ջերմային մշակման ազդեցությունը պողպատե ձուլվածքների պլաստիկության վրա
Պողպատե ձուլվածքների ձուլված կառուցվածքը կոպիտ է, իսկ պլաստիկությունը՝ ցածր: Ջերմային մշակումից հետո դրա միկրոկառուցվածքը և պլաստիկությունը համապատասխանաբար կբարելավվեն: Զգալիորեն կբարելավվի հատկապես պողպատե ձուլվածքների պլաստիկությունը մարման և կոփման մշակումից հետո (մարող + բարձր ջերմաստիճանի կոփում):

3) պողպատե ձուլվածքների ամրություն
Պողպատե ձուլվածքների ամրության ինդեքսը հաճախ գնահատվում է ազդեցության փորձարկումներով: Քանի որ պողպատե ձուլվածքների ուժն ու ամրությունը զույգ հակասական ցուցանիշներ են, ձուլարանը պետք է համապարփակ նկատառումներ կատարի համապատասխան ջերմամշակման գործընթաց ընտրելու համար՝ հաճախորդների կողմից պահանջվող համապարփակ մեխանիկական հատկություններին հասնելու համար:

4) Ջերմային մշակման ազդեցությունը ձուլվածքների կարծրության վրա
Երբ ձուլածո պողպատի կարծրությունը նույնն է, ջերմային մշակումից հետո ձուլված պողպատի կարծրությունը կարող է մոտավորապես արտացոլել ձուլածո պողպատի ամրությունը: Հետևաբար, կարծրությունը կարող է օգտագործվել որպես ինտուիտիվ ինդեքս՝ ջերմային մշակումից հետո ձուլված պողպատի արդյունավետությունը գնահատելու համար: Ընդհանուր առմամբ, ածխածնային պողպատից ձուլվածքների կարծրությունը կարող է հասնել 120 HBW - 280 HBW ջերմային մշակումից հետո: