عند تصنيع أجزاء القالب ، عادة ما تستخدم عمليات المعالجة الحرارية لتحقيق الصلابة والقوة المطلوبة. عملية المعالجة الحرارية للمعادن هي تغيير السطح أو الهيكل الداخلي للمادة والحصول على الأداء المطلوب عن طريق التسخين والحفاظ على الحرارة والتبريد في الحالة الصلبة للمادة المعدنية.
ومع ذلك ، في التشغيل الفعلي ، غالبًا ما يكون سبب الفشل هو التفاصيل الصغيرة التي لا تستحق الذكر بدلاً من المشكلات التقنية الرئيسية ، كما أنها ليست ناجمة عن أخطاء في التطبيق المحدد للنظريات النموذجية المذكورة في الكتب. يجب تعلم الدروس وتحذيرها. لقد قمت اليوم بفرز بعض حقول الألغام في عملية المعالجة الحرارية من أجلك ، على النحو التالي:
لا يمكن تصنيع الأجزاء الصلبة التي تتطلب صلابة أعلى وأبعادًا أكبر من الفولاذ الكربوني
تعتمد الصلابة التي يمكن تحقيقها لسطح الجزء بعد التبريد على صلابة الفولاذ وحجم المقطع وعامل التبريد. عندما تكون الظروف الأخرى ثابتة ، مع زيادة حجم الجزء ، تقل صلابة سطحه بعد التبريد. لذلك ، يجب مراعاة تأثير صلابة التبريد والحجم عند تصميم واختيار مادة الأجزاء المروية.
بالنسبة للصلب الكربوني ، نظرًا لضعف صلابته ، فإن صلابة التبريد وتأثير الحجم أكثر وضوحًا. عندما يكون حجم المقطع العرضي للجزء المصمم أكبر من قطر التبريد الحرج للفولاذ المحدد ، لا يمكن الوصول إلى متطلبات الصلابة المحددة مسبقًا. لذلك ، يجب استخدام سبائك الصلب ذات الصلابة الأفضل لهذا النوع من قطع العمل.
لا يمكن تطبيق بيانات الخصائص الميكانيكية للمواد المدرجة في الدليل ببساطة في التصميم الميكانيكي
يعتمد عدد الخصائص الميكانيكية المدرجة في الكتيبات المختلفة بشكل عام على البيانات التي تم الحصول عليها عن طريق اختبار العينات الصغيرة الحجم التي يمكن تقويتها. لذلك ، عند استخدام هذه البيانات ، يجب الانتباه إلى تأثير تأثير الحجم على الخواص الميكانيكية.
عندما يكون قطر (سمك) الجزء مشابهًا لقطر التصلب الحرج للمادة ، يمكن استخدام البيانات الموجودة في الدليل كأساس للتصميم واختيار المواد. عندما يكون حجم الجزء أكبر من القطر الحرج للمادة ، فإن الخواص الميكانيكية للصلب ستنخفض مع زيادة حجم المقطع (تسمى هذه الظاهرة تأثير الحجم) ، خاصة بالنسبة للصلب ذي الصلابة المنخفضة ، يكون تأثير الحجم هو واضح بشكل خاص.
لا يمكن اختيار الأجزاء الصلبة ذات الأشكال المعقدة من الفولاذ ذي التشوه الكبير
بالنسبة لقطع العمل ذات الأشكال المعقدة ، نظرًا لتأثير الإجهاد الحراري والضغط الهيكلي أثناء التبريد ، سيتم إنشاء ضغوط داخلية كبيرة داخل قطعة العمل ، مما يتسبب في تشوه قطعة العمل أو حتى تشققها وإلغائها.
للتخلص من الآثار الجانبية الناتجة أثناء التبريد ، يجب أن نحاول تقليل معدل تبريد التبريد. لتكون قادرًا على التصلب عند معدل تبريد منخفض ، يجب اختيار درجات فولاذية ذات صلابة جيدة وتشوه صغير.
في خزان زيت التبريد ، يجب منع الماء بشكل صارم من الدخول
الزيت هو عامل تبريد شائع الاستخدام لبعض سبائك الفولاذ صغيرة المقطع. ومع ذلك ، إذا تم إحضار الماء عن غير قصد إلى زيت التبريد العادي وكان الزيت غير قابل للذوبان في الماء ، فسوف يستحلب الزيت بالماء ليشكل مستحلبًا. قدرة التبريد لهذا الوسيط قابلة للمقارنة مع الزيت الضعيف. إذا كان الزيت عبارة عن سائل غير مستحلب ، توجد طبقات من الماء والزيت ، ويوجد الماء في أسفل خزان الزيت ، مما قد يتسبب في تشوه وتكسير قطعة العمل أثناء التبريد. إذا كانت طبقة الماء سميكة ، فقد يتسبب الماء المتبخر بسرعة أثناء التبريد في حدوث انفجار.
في بعض الأحيان يكون من غير الممكن تجنب استخدام التبريد المتوسط بالماء والزيت ، والذي يجب إدارته في مكانه وفصله بانتظام.
لا يمكن تصنيع تصميم وتصنيع تجهيزات التبريد بدون مبدأ
من أجل ضمان إمكانية تسخين قطعة العمل المروية بشكل معقول وغمرها في عامل التبريد بالطريقة الصحيحة لتحسين كفاءة الإنتاج ، غالبًا ما يكون من الضروري تصميم وتصنيع بعض التركيبات في الإنتاج. ترتبط جودة تصميم تجهيزات التبريد بعلاقة كبيرة مع جودة المنتج ، لذلك لا يمكن تنفيذ جودة تصميم وتصنيع تركيبات التبريد حسب الرغبة ، ويجب استيفاء المتطلبات التالية:
1) التركيبات والشماعات التي لا يمكنها تحمل الحمل الناتج عن قطعة العمل أثناء الحرارة الحمراء ، كما أن تشوه الوحدة أثناء التسخين والتبريد يمنع الامتداد الحر لقطعة العمل ؛
- حجم ووزن الوحدة كبيرة جدًا أو ثقيلة جدًا بحيث لا يمكن استخدامها ؛
- لا ينبغي استخدام التركيبات التي تؤثر على تبريد قطعة العمل في الهيكل ؛
- لا ينبغي استخدام الفولاذ عالي الكربون كمادة للتركيب ، والفولاذ منخفض الكربون هو الأفضل لأن الفولاذ عالي الكربون يصعب لحامه ويسهل كسره من الكسر ، مما يؤثر على التبريد. الفولاذ عالي الكربون سهل التأكسد وإزالة الكربنة ، وينكسر بسبب التصلب المتكرر أثناء الوميض المتكرر ، وله عمر خدمة قصير.
يجب أن تخضع قطع العمل المقواة بالحث ذات التردد العالي والمتوسط السطحي إلى معالجة حرارية أولية
يتم إخماد قطعة العمل بواسطة معدات التسخين بالحث ذات التردد المتوسط ومعدات التسخين بالحث عالي التردد ولديها صلابة سطح أعلى ، وقوة أعلى ، وقوة إجهاد أعلى من تلك المبردة العادية. ترجع هذه الأداء المتفوق بشكل أساسي إلى حقيقة أن التسخين بالتردد العالي والمتوسط هو نوع من التسخين السريع دون الحفاظ على الحرارة. تتسبب حالة التسخين هذه في تكوين الأوستينيت غير المتكافئ ، وتنقية حبيبات الأوستينيت والبنى التحتية ، وفي الطبقة المتصلبة بعد التسقية ، تكون إبر المارتينسيت صغيرة للغاية ، وتحتوي الكربيدات على درجة عالية من التشتت.
لا يمكن الحصول على هذه المنظمات المتفوقة والأداء الممتاز إلا في ظل المنظمة الأصلية الصغيرة. إذا كانت هناك قطع كبيرة من الفريت الحر في الهيكل الأصلي ، فإن سماكة الطبقة المتصلدة ستكون غير متساوية بعد التبريد ، مما سيؤثر على توحيد صلابة الطبقة المتصلدة ، مما يقلل من أداء الطبقة المتصلدة ، أو تظهر بقع ناعمة بعد التبريد. لذلك ، يجب تطبيع أو إخماد الأجزاء المروية ذات التردد العالي والمتوسط قبل التبريد للحصول على بنية دقيقة وموحدة.
يجب ألا تكون المسافة بين قطع عمل الكربنة بالغاز صغيرة جدًا
يستخدم كربنة الغاز مروحة لجعل الغلاف الجوي يدور بشكل مكثف في الفرن لتحقيق جو موحد في الفرن. من أجل تحقيق الغرض من الدوران الجيد لغاز الفرن في خزان الكربنة ، يجب ألا تكون المسافة بين قطع العمل صغيرة جدًا. خاصة بالنسبة لبعض الأسمنت الصغير ، ليس فقط قطع العمل لا يمكن أن تكون على اتصال مع بعضها البعض عند تركيب الفرن ، ولكن أيضًا لا يمكن جعل التباعد صغيرًا جدًا ، وإلا فإنه سيجعل من الصعب تدوير جو الفرن. الغلاف الجوي في الفرن غير متساوٍ وحتى يتسبب في زاوية ميتة في جزء الفرن ، مما يؤدي إلى ضعف الكربنة. في ظل الظروف العادية ، يجب أن تكون الفجوة بين قطع العمل 5-10 مم.
لا يجب إخماد أجزاء الإصلاح المروية من الفولاذ عالي الكربون وسبائك الصلب مباشرة
يحتوي الفولاذ عالي السبيكة عالي الكربون على نقطة MS منخفضة وحجم تبريد خاص كبير. لذلك ، فإن الجزء المخمد له ضغط داخلي كبير. إذا تم إعادة إخماده مباشرة ، فمن السهل أن يتشوه ويتشقق. لذلك ، يجب إجراء معالجة التلدين قبل إعادة التسقية للتخلص من إجهادها الداخلي.
لا يمكن استخدام قوالب السبائك العالية مع التبريد بدرجة الحرارة العالية لفترة طويلة من التقسية بدلاً من التقسية المتعددة
تحتاج القوالب عالية السبائك التي يتم إخمادها في درجات حرارة عالية إلى التقسية عدة مرات ، مثل قوالب التزوير الساخنة المصنوعة من فولاذ 3Cr2W8 الذي يحتاج إلى تقسية أكثر من مرتين. ويرجع ذلك إلى أن قطع العمل عالية السبيكة المروية ذات درجة الحرارة العالية تحتوي على قدر أكبر من الأوستينيت في الهيكل بعد التبريد. الغرض من التقسية المتعددة هو إكمال تحول الأوستينيت المحتفظ به إلى مارتينسيت أثناء التقسية والتبريد بحيث يتم بعد ذلك تحويل الأوستينيت المحتفظ به المارتينسيت المحول إلى مارتينسيت مقسّى.
من الصعب تحقيق التحول الهيكلي المذكور أعلاه إذا تم استخدام تلطيف طويل الأجل. سيؤدي التقسية غير الكافية إلى تصلب ثانوي غير مهم ، وثبات أبعاد ضعيف لقطعة العمل ، وهشاشة أكبر ، وعمر خدمة منخفض.
الفولاذ الكربوني العالي مع كربيدات الشبكة غير مناسب لعملية التلدين الكروية
من أجل تقليل الصلابة والحصول على أداء معالجة أفضل ، فإن الفولاذ الكربوني العالي ليس عرضة للسخونة الزائدة ، والتشوه ، والتشقق أثناء التبريد. بشكل عام ، يتم اعتماد التلدين الكروي. ولكن قبل التلدين الكروي ، يجب ألا يكون هناك كربيد شبكي خطير في الفولاذ. إذا كانت كربيدات الشبكة موجودة ، فستمنع عملية الكروي من المتابعة.
بالنسبة للصلب عالي الكربون بهيكل كربيد الشبكة الشديد ، يجب استخدام معالجة التطبيع قبل عملية التلدين الكروية للتخلص من كربيدات الشبكة ثم التحمية الكروية.
END