Alumiiniumi ja alumiiniumisulamite kuumtöötlemisel tekivad tavaliselt mitmesugused probleemid, näiteks:
- Osade vale paigutus: see võib põhjustada osa deformeerumist, mis on sageli tingitud ebapiisavast soojuse eemaldamisest jahutusvahendi poolt piisavalt kiiresti, et saavutada soovitud mehaanilised omadused.
-Kiire kuumutamine: see võib põhjustada termilist deformatsiooni; osade õige paigutus aitab tagada ühtlase kuumutamise.
-Ülekuumenemine: see võib põhjustada osalist või eutektilist sulamist.
- Pinna katlakivi/kõrgtemperatuuriline oksüdatsioon.
-Liigne või ebapiisav vananemistöötlus, mis mõlemad võivad põhjustada mehaaniliste omaduste kadumist.
-Aja/temperatuuri/jahutusparameetrite kõikumised, mis võivad põhjustada kõrvalekaldeid osade ja partiide mehaanilistes ja/või füüsikalistes omadustes.
-Lisaks võib ebapiisavate tulemusteni kaasa aidata halb temperatuuri ühtlus, ebapiisav isolatsiooniaeg ja ebapiisav jahutus lahuse kuumtöötluse ajal.
Kuumtöötlemine on alumiiniumitööstuses ülioluline termiline protsess, süveneme sellega seotud teadmistesse.
1.Eeltöötlus
Moonutuste vähendamisel on kasulikud eeltöötlusprotsessid, mis parandavad struktuuri ja leevendavad stressi enne kustutamist. Eeltöötlemine hõlmab tavaliselt selliseid protsesse nagu sferoidiseeriv lõõmutamine ja stressi leevendav lõõmutamine ning mõned neist kasutavad ka karastamist ja karastamist või normaliseerivat töötlemist.
Stressi leevendav lõõmutamine: Töötlemise ajal võivad tekkida jääkpinged selliste tegurite tõttu nagu töötlemismeetodid, tööriista haardumine ja lõikekiirus. Nende pingete ebaühtlane jaotumine võib karastamise ajal põhjustada moonutusi. Nende mõjude leevendamiseks on vajalik stressi leevendav lõõmutamine enne kustutamist. Stressi leevendamise lõõmutamise temperatuur on üldiselt 500–700 °C. Õhkkeskkonnas kuumutamisel kasutatakse oksüdeerumise ja dekarburiseerumise vältimiseks temperatuuri 500-550°C säilivusajaga 2-3 tundi. Laadimisel tuleks arvestada osade omakaalust tingitud moonutustega ja muud protseduurid on sarnased tavalise lõõmutamisega.
Eelkuumtöötlus konstruktsiooni parandamiseks: See hõlmab sferoidiseerivat lõõmutamist, karastamist ja karastamist, normaliseerivat töötlemist.
-Sferoidiseeriv lõõmutamine: Tähtis süsiniku tööriistaterase ja legeeritud tööriistaterase jaoks kuumtöötlemise ajal, pärast sferoidiseerivat lõõmutamist saadud struktuur mõjutab oluliselt moonutustendentsi karastamise ajal. Reguleerides järellõõmutusstruktuuri, saab karastamise ajal regulaarseid moonutusi vähendada.
-Muud eeltöötlusmeetodid: Kustutamise moonutuste vähendamiseks saab kasutada erinevaid meetodeid, näiteks karastamine ja karastamine, töötluse normaliseerimine. Sobivate eeltöötluste, nagu karastamine ja karastamine, valimine, töötluse normaliseerimine moonutuse põhjuse ja detaili materjali alusel võib moonutusi tõhusalt vähendada. Siiski tuleb olla ettevaatlik jääkpingete ja kõvaduse suurenemise pärast pärast karastamist, eriti karastamine ja karastamine võib vähendada paisumist karastamise ajal W ja Mn sisaldavate teraste puhul, kuid sellel on vähe mõju deformatsiooni vähendamisele selliste teraste puhul nagu GCr15.
Praktilises tootmises on tõhusa ravi jaoks oluline kustutamise moonutuste põhjuse väljaselgitamine, olgu selleks siis jääkpinged või halb struktuur. Stressi leevendamise lõõmutamine tuleks läbi viia jääkpingetest põhjustatud moonutuste jaoks, samas kui struktuuri muutvad töötlused nagu karastamine ei ole vajalikud ja vastupidi. Ainult sel juhul on võimalik saavutada eesmärk vähendada summutusmoonutusi, et vähendada kulusid ja tagada kvaliteet.
2.Quenching soojendusoperatsioon
Jahutustemperatuur: Kustutustemperatuur mõjutab oluliselt moonutusi. Deformatsiooni vähendamise eesmärgi saame saavutada karastustemperatuuri reguleerimisega või reserveeritud töötlemisvaru on sama, mis karastustemperatuur, et saavutada deformatsiooni vähendamise eesmärk, või on mõistlikult valitud ja reserveeritud töötlemisvaru ja karastustemperatuur pärast kuumtöötluskatseid. , et vähendada järgnevat töötlemisvaru. Karastustemperatuuri mõju karastusdeformatsioonile ei ole seotud ainult tooriku koostises kasutatava materjaliga, vaid ka tooriku suuruse ja kujuga. Kui tooriku kuju ja suurus on väga erinevad, kuigi tooriku materjal on sama, on summutamise deformatsiooni suundumus üsna erinev ja operaator peaks tegelikus tootmises sellele olukorrale tähelepanu pöörama.
Kustutamise ooteaeg: Hoidmisaja valik ei taga mitte ainult põhjalikku kuumutamist ja soovitud kõvaduse või mehaaniliste omaduste saavutamist pärast kustutamist, vaid arvestab ka selle mõju moonutustele. Karastuse hoidmisaja pikendamine tõstab oluliselt karastustemperatuuri, mis on eriti märgatav kõrge süsinikusisaldusega ja kõrge kroomisisaldusega terase puhul.
Laadimismeetodid: Kui toorik asetatakse kuumutamise ajal ebamõistlikule kujule, põhjustab see deformatsiooni tooriku kaalust või detailide vastastikusest ekstrusioonist tingitud deformatsiooni või ebaühtlasest kuumenemisest ja jahtumisest tingitud deformatsiooni tooriku liigse virnastamise tõttu.
Küttemeetod: Keerulise kujuga ja erineva paksusega toorikute, eriti kõrge süsinikusisaldusega ja sulamielementidega detailide puhul on aeglane ja ühtlane kuumutamisprotsess ülioluline. Sageli on vaja kasutada eelsoojendust, mis mõnikord nõuab mitut eelsoojendustsüklit. Suuremate toorikute puhul, mida ei ole eelsoojendusega tõhusalt töödeldud, võib kontrollitud kuumutamisega kasttakistusahju kasutamine vähendada kiirest kuumutamisest põhjustatud moonutusi.
3. Jahutusrežiim
Jahutusdeformatsioon tuleneb peamiselt jahutusprotsessist. Õige jahutusaine valik, oskuslik töötamine ja jahutusprotsessi iga etapp mõjutavad otseselt kustutamise deformatsiooni.
Kustutuskeskkonna valik: Soovitud kõvaduse tagamisel tuleks moonutuste minimeerimiseks eelistada leebemat karastusvahendit. Soovitatav on kasutada jahutamiseks kuumutatud vannikeskkonda (sirgendamiseks, kui osa on veel kuum) või isegi õhkjahutust. Vee ja õli vahelise jahutuskiirusega kandjad võivad asendada ka vesi-õli topeltkeskkonda.
- Õhkjahutusega kustutamine: Õhkjahutusega karastamine on tõhus kiirterase, kroomvormiterase ja õhkjahutusega mikrodeformatsiooniterase summutamise deformatsiooni vähendamiseks. Terase 3Cr2W8V puhul, mis ei nõua pärast karastamist kõrget kõvadust, saab deformatsiooni vähendamiseks kasutada ka õhkkarastamist, reguleerides korralikult karastustemperatuuri.
- Õli jahutamine ja karastamine: õli on karastusaine, mille jahutuskiirus on palju väiksem kui vesi, kuid nende toorikute puhul, millel on kõrge karastatavus, väikesed mõõtmed, keeruline kuju ja kalduvus suurele deformatsioonile, on õli jahutuskiirus liiga kõrge, kuid väikeste mõõtmetega, kuid kehvade detailide puhul karastatavus, õli jahutuskiirus on ebapiisav. Ülaltoodud vastuolude lahendamiseks ja toorikute karastamise deformatsiooni vähendamiseks õlikarastuse täielikuks ärakasutamiseks on inimesed kasutusele võtnud meetodid õli temperatuuri reguleerimiseks ja karastustemperatuuri tõstmiseks, et laiendada õli kasutamist.
-kustutusõli temperatuuri muutmine: sama õlitemperatuuri kasutamisel karastamise deformatsiooni vähendamiseks on endiselt järgmised probleemid, st kui õli temperatuur on madal, on karastamise deformatsioon endiselt suur ja kui õli temperatuur on kõrge, on raske tagada, et õli temperatuur on madal. töödeldav detail pärast kõvaduse summutamist. Mõne detaili kuju ja materjali koosmõjul võib karastusõli temperatuuri tõstmine suurendada ka selle deformatsiooni. Seetõttu on väga vajalik pärast katse läbimist määrata karastusõli õlitemperatuur vastavalt tooriku materjali tegelikele tingimustele, ristlõike suurusele ja kujule.
Kustutamiseks kuuma õli kasutamisel, et vältida kustutamisest ja jahutamisest põhjustatud kõrgest õlitemperatuurist põhjustatud tulekahju, tuleb õlipaagi lähedale varustada vajalikud tulekustutusvahendid. Lisaks tuleks regulaarselt kontrollida karastusõli kvaliteediindeksit ja õigeaegselt uut õli lisada või välja vahetada.
— Tõstke jahutustemperatuuri: See meetod sobib väikese ristlõikega süsinikterasest toorikutele ja veidi suurematele legeerterasest toorikutele, mis ei vasta kõvadusnõuetele pärast kuumutamist ja kuumuse säilitamist normaalsetel karastustemperatuuridel ja õlikarastamisel. Karastustemperatuuri ja seejärel õlikarastuse asjakohase tõstmisega on võimalik saavutada kõvenemise ja deformatsiooni vähendamise efekt. Selle karastusmeetodi kasutamisel tuleb olla ettevaatlik, et vältida selliseid probleeme nagu tera jämestumine, tooriku mehaaniliste omaduste ja kasutusea vähenemine kõrgendatud karastustemperatuuri tõttu.
— Liigitamine ja karmistamine: Kui karastuse kõvadus vastab projekteerimisnõuetele, tuleks kuuma vanni kandja klassifitseerimist ja karmistamist täielikult ära kasutada, et saavutada karastusdeformatsiooni vähendamise eesmärk. See meetod on efektiivne ka madala karastavusega, väikese läbilõikega süsinikkonstruktsiooniterase ja tööriistaterase, eriti kroomi sisaldava stantsitud terase ja suure karastavusega kiirterasest toorikute puhul. Kuuma vannikeskkonna klassifikatsioon ja austempering jahutusmeetod on seda tüüpi terase peamised karastusmeetodid. Samamoodi on see efektiivne ka nende süsinikteraste ja madala legeeritud konstruktsiooniteraste puhul, mis ei vaja kõrget karastuskõvadust.
Kuuma vanniga kustutamisel tuleks tähelepanu pöörata järgmistele probleemidele:
Esiteks, kui sorteerimiseks ja isotermiliseks kustutamiseks kasutatakse õlivanni, tuleks tulekahju vältimiseks õli temperatuuri rangelt kontrollida.
Teiseks, nitraatsoola klassidega karastamise korral peaks nitraatsoola paak olema varustatud vajalike instrumentide ja vesijahutusseadmetega. Muude ettevaatusabinõude kohta vaadake asjakohast teavet ja neid siin ei korrata.
Kolmandaks tuleks isotermilise kustutamise ajal rangelt kontrollida isotermilist temperatuuri. Kõrge või madal temperatuur ei soodusta summutamise deformatsiooni vähendamist. Lisaks tuleks austempereerimise ajal valida tooriku riputusmeetod, et vältida tooriku kaalust tingitud deformatsiooni.
Neljandaks, kui kasutate kuuma töödeldava detaili kuju korrigeerimiseks isotermilist või astmelist karastamist, peavad tööriistad ja kinnitused olema täielikult varustatud ning toimima töö ajal kiiresti. Vältige kahjulikke mõjusid tooriku karastamise kvaliteedile.
Jahutusoperatsioon: Oskuslik kasutamine jahutusprotsessi ajal mõjutab märkimisväärselt summutamise deformatsiooni, eriti kui kasutatakse vett või õli.
- Kustutuskeskkonna sisenemise õige suund: Tavaliselt tuleb sümmeetriliselt tasakaalustatud või piklikud vardakujulised toorikud söötmesse vertikaalselt karastada. Asümmeetrilisi osi saab karastada nurga all. Õige suuna eesmärk on tagada kõigi osade ühtlane jahutus, kusjuures kõigepealt sisenevad keskkonda aeglasemad jahutusalad, millele järgneb kiirem jahutus. Tooriku kuju ja selle mõju jahutuskiirusele arvestamine on praktikas ülioluline.
-Toorikute liikumine karastuskeskkonnas: Aeglaselt jahtuvad osad peavad olema suunatud kustutusaine poole. Sümmeetrilise kujuga toorikud peaksid liikuma keskkonnas tasakaalustatud ja ühtlaselt, säilitades väikese amplituudi ja kiire liikumise. Õhukeste ja piklike toorikute puhul on stabiilsus karastamise ajal ülioluline. Vältige kõikumist ja kaaluge parema juhtimise tagamiseks traadi sidumise asemel klambrite kasutamist.
- Jahutamise kiirus: Toorikud tuleb kiiresti karastada. Eelkõige õhukeste vardataoliste detailide puhul võivad aeglasemad karastuskiirused põhjustada suuremat paindedeformatsiooni ja erinevatel aegadel karastatud sektsioonide deformatsiooni erinevusi.
- Kontrollitud jahutus: Märkimisväärse ristlõike suuruse erinevusega toorikute puhul kaitske kiiremini jahtuvaid sektsioone selliste materjalidega nagu asbestköis või metalllehed, et vähendada nende jahutuskiirust ja saavutada ühtlane jahutus.
- Jahutusaeg vees: Toorikute puhul, mis deformeeruvad peamiselt struktuurse pinge tõttu, lühendage nende jahtumisaega vees. Toorikute puhul, mis deformeeruvad peamiselt termilise pinge tõttu, pikendage nende jahtumisaega vees, et vähendada summutamise deformatsiooni.
Toimetanud May Jiang ettevõttest MAT Aluminium
Postitusaeg: 21.02.2024
