I. Uvod
Toplinska obrada metalnih materijala zagrijava, zagrijava i ohladi čvrsti metal na pravilan način, ponekad s kemijskim i mehaničkim učincima, tako da se mijenja unutarnja struktura i struktura metalne legure čime se dobiva proces procesa toplinske obrade za poboljšanje svojstava materijala. To je važno sredstvo za dobivanje izvrsne izvedbe raznih metalnih materijala. Razumni odabir materijala i raznih procesa oblikovanja u mnogim praktičnim primjenama ne može zadovoljiti mehanička svojstva, fizikalna svojstva i kemijska svojstva potrebna za metalne radne komade. U ovom trenutku postupak za toplinsku obradu je neophodan.
Međutim, osim pozitivnog učinka procesa toplinske obrade, neizbježno će proizvesti manje ili više deformacija u procesu, što se pak mora izbjegavati u procesu obrade. Suživot između njih mora se izbjeći. Odnosi se mogu kontrolirati samo što je moguće manje izobličenja pomoću odgovarajućih metoda.
Drugo, temperatura je ključni čimbenik deformacije
Postoje mnoge vrste procesa toplinske obrade koji se zapravo koriste u industriji, ali su njihovi osnovni procesi toplinski procesi, koji se sastoje od grijanja, izolacije i hlađenja. Cijeli proces može se opisati pomoću nekoliko parametara, kao što su brzina zagrijavanja, temperatura zagrijavanja, vrijeme držanja, brzina hlađenja i ciklus toplinske obrade. U postupku toplinske obrade koriste se različiti peći za grijanje, a toplinska obrada metala se izvodi u ovim pećima (kao što je žarenje u bazičnoj toplinskoj obradi, zaustavljanje, temperiranje, kemijska toplinska obrada ugljikovodištva, nitriranje, aluminiziranje i višestruko miješanje plinovite faze Co-permeacija, kromiranje ili dehidrogenacija itd.). Stoga mjerenje temperature u peći za grijanje postaje važan mjerni procesni parametar toplinske obrade. U svakoj specifikaciji procesa toplinske obrade, temperatura je vrlo važan sadržaj. Ako mjerenje temperature nije točno, specifikacija procesa toplinske obrade ne može se pravilno provesti, što rezultira smanjenjem kvalitete proizvoda ili čak odbacivanja. Mjerenje i kontrola temperature ključ je procesa toplinske obrade, a također je ključni čimbenik koji utječe na deformaciju.
(1) Nakon što se smanji procesna temperatura, gubitak čvrstoće na visokoj temperaturi radnog dijela relativno je smanjen, a otpornost na plastičnost povećava se tako da otpornost na deformaciju stresa, deformacije protuustavnog djelovanja i visoku temperaturu kako bi se poboljšala deformacija će se smanjiti.
(2) Nakon što se temperatura procesa smanji, radni komad se grije, a raspon temperature hlađenja se smanjuje. Kao posljedica toga, smanjena je i nekonzistentnost temperature na svakom mjestu. Rezultirajući stres i stres tkiva također su relativno smanjeni, tako da se deformacija smanjuje;
(3) Ako se smanji procesna temperatura i skraćuje vrijeme procesa toplinske obrade, vrijeme rezanja visoke radne temperature na radnom mjestu se smanjuje, a deformacija se također smanjuje.
Smanjenje distorzije toplinske obrade zahtijeva razumni postupak toplinske obrade.
Na primjer, na površinama toplinski obrađenih čeličnih zupčanika 20CrNi2MoA, tvrdoća jezgre zuba i učinkovita dubina otvrdnutog sloja ispunjavaju sve zahtjeve. Slika 1 prikazuje gradijent tvrdoće prstenastog zupčanika s modulima MN = 12 mm nakon različitih temperatura. Na slici 1 vidljivo je da je gradijent tvrdoće nakon sferidiziranja žarenja na 650 ° C i gradijent tvrdoće pri 740 ° C sferoidizaciji plus 680 ° C izotermnom obradom slični su i tvrdoća sferoiziranog žarenja je niža od one od prve dvije. To je zato što sferoidizacijsko žarenje može smanjiti količinu zadržanog austenita na površini infiltriranog sloja nakon gašenja, čime se povećava površinska tvrdoća zuba. Stoga, nakon polimeriziranja zupčanika čeličnog prstena 20CrNi2MoA, treba usvojiti postupak sferoidnog žarenja, a istodobno treba smanjiti deformaciju toplinske obrade. Djelovanje sferoidizirajućeg lijepljenja od 650 ° C je bolje.
Treće, ostali utjecajni čimbenici deformacije i smanjenja mjera
(1) Pripremite toplinsku obradu
Normalizirana tvrdoća je previsoka, miješani kristali, veliki broj struktura sorbita ili Widmans povećava deformaciju unutrašnje rupice, stoga koristite normalizaciju temperature ili izotermalno žarenje kako biste se nosili s otkivcima. Normaliziranje metala, žarenje i gašenje prije gašenja imat će određeni utjecaj na konačnu deformaciju metala. Izravni utjecaj na strukturu metala se mijenja. Praksa je dokazala da uporaba izotermnog (stupnjevitog) gašenja tijekom normalizacije može efektivno izraditi metalnu strukturu i time smanjiti količinu deformacije.
(2) Koristite razumnu metodu hlađenja
Utjecaj procesa hlađenja na deformaciju nakon gašenja metala također je vrlo važan uzrok deformacije. U slučaju hardenability, zaustavljanje toplog ulja je manje deformirano od hladenja hladnog ulja i općenito se kontrolira na 100 ± 20 ° C. Kapacitet hlađenja ulja također je ključan za deformaciju. Metoda i brzina miješanja za gašenje utječu na deformaciju. Što je brža brzina hlađenja toplinske obrade metala, što je hlađenje neravnomjernije, to je veći stres koji nastaje, to je veća deformacija kalupa. Moguće je koristiti prethodno hlađenje na pretpostavci da se osiguraju zahtjevi tvrdoće kalupa; koristeći frakcijsko hlađenje i gašenje može značajno smanjiti toplinski stres i stres tkiva nastao tijekom gašenja metala, što je učinkovita metoda za smanjenje deformacije nekih složenih oblika; Ili radovi s visokom preciznošću, korištenjem izotermnog (ili stupnjevitog) gašenja mogu značajno smanjiti deformaciju.
(3) Razumna struktura dijelova
Nakon metalne toplinske obrade, tijekom procesa hlađenja, tankog dijela je uvijek hladno i gusti dio hladan. U slučaju zadovoljavanja stvarnih potreba proizvodnje, debljina i debljina obratka treba biti svedena na najmanju moguću mjeru, a dio dijela treba biti jednolik da bi se smanjila tendencija izobličenja i pucanja prijelazne zone zbog koncentracije naprezanja; radni komad treba pokušati održati simetriju strukture i sastav materijala i organizacije kako bi se smanjila Zbog neujednačenog hlađenja uzrokovanog iskrivljenjem; radni komadi trebaju biti što je moguće da se izbjegnu oštri uglovi, utori i sl., na spoju debljine obradaka, korak bi trebao imati zaobljeni prijelaz; što je više moguće smanjiti rupu na izratku, strukturu užlijebljene asimetrije; debljina neujednačena Dio prihvaća metodu rezerviranog volumena obrade.
(4) Koristite odgovarajuće stezanje i pričvršćivanje
Svrha Izraditi radni komad ravnomjerno zagrijavanjem i hlađenjem kako bi se smanjio neravnomjeran toplinski stres i neujednačeni stres tkiva kako bi se smanjila deformacija. Metoda stezanja može se mijenjati. Dijelovi diska su okomiti na površinu ulja. Dijelovi osovine su montirani okomito. Perilica se koristi za podupiranje podloške. , Prevučeni podložni dijelovi, dijelovi bušotine, štrcaljke, itd.
(5) Mehanička obrada
Kada je toplinska obrada završni proces obrade obradaka, dopuštena vrijednost izobličenja toplinske obrade trebala bi zadovoljiti veličinu obradaka navedenu na uzorku, a izobličenje treba odrediti prema veličini obrade prethodnog postupka. Iz tog razloga, u skladu sa zakonom izobličenja radnog dijela, prije korekcije dimenzija prije toplinske obrade izvodi se tako da je iskrivljenost toplinske obrade unutar prihvatljivog raspona. Kada je toplinska obrada srednji postupak, obradna granica prije toplinske obrade mora se smatrati zbrojem troškova strojne obrade i poremećaja toplinske obrade. Općenito, odstupanje strojne obrade je lako odrediti, a toplinska obrada je složena zbog mnogih čimbenika koji utječu na to. Zato je dostatna količina obrade potrebno za obradu, a ostatak se može koristiti kao toplinska obrada kako bi se osiguralo izobličenje. Toplinska obrada, a zatim obrada, prema deformaciji obratka, primjena anti-deformacije, kontrakcija kraja pred-ekspanzije, povećava brzinu deformacije nakon prestanka kuhanja.
(6) Koristite odgovarajući medij
Pod pretpostavkom da osiguravaju iste zahtjeve za tvrdoćom, pokušajte koristiti masne medije. Eksperimenti i praksa pokazali su da pod pretpostavkom nijedne druge uvjete brzina hlađenja uljastog medija nije sporija, a brzina hlađenja vodenog medija relativno je brža. Štoviše, u usporedbi s uljnim medijem, promjena temperature vode ima veliki utjecaj na karakteristike hlađenja vodenog medija. Pod istim uvjetima toplinske obrade, deformacijska količina uljastog medija nakon gašenja u odnosu na vodeni medij mora biti relativno mala i stabilna.