Ⅰ.المفهوم الأساسي للمعالجة الحرارية.
أ.المفهوم الأساسي للمعالجة الحرارية.
العناصر والوظائف الأساسيةالمعالجة الحرارية:
1. التدفئة
والغرض من ذلك هو الحصول على هيكل الأوستينيت موحد ودقيق.
2. القابضة
الهدف هو التأكد من تسخين قطعة العمل تمامًا ومنع إزالة الكربنة والأكسدة.
3. التبريد
الهدف هو تحويل الأوستينيت إلى هياكل مجهرية مختلفة.
الهياكل المجهرية بعد المعالجة الحرارية
أثناء عملية التبريد بعد التسخين والإمساك، يتحول الأوستينيت إلى هياكل مجهرية مختلفة اعتمادًا على معدل التبريد. تظهر الهياكل المجهرية المختلفة خصائص مختلفة.
ب. المفهوم الأساسي للمعالجة الحرارية.
التصنيف على أساس طرق التدفئة والتبريد، وكذلك البنية المجهرية وخصائص الفولاذ
1. المعالجة الحرارية التقليدية (المعالجة الحرارية الشاملة): التقسية، التلدين، التطبيع، التبريد
2. المعالجة الحرارية السطحية: تبريد السطح، تبريد سطح التسخين التعريفي، تبريد سطح تسخين اللهب، تبريد سطح تسخين التلامس الكهربائي.
3. المعالجة الحرارية الكيميائية: الكربنة، النيترة، نيترة الكربون.
4. المعالجات الحرارية الأخرى: المعالجة الحرارية للجو المتحكم فيه، المعالجة الحرارية للفراغ، المعالجة الحرارية للتشوه.
ج. درجة الحرارة الحرجة للفولاذ
تعد درجة حرارة التحول الحرجة للصلب أساسًا مهمًا لتحديد عمليات التسخين والإمساك والتبريد أثناء المعالجة الحرارية. يتم تحديده بواسطة مخطط طور الحديد والكربون.
الاستنتاج الرئيسي:درجة حرارة التحول الحرجة الفعلية للصلب تتخلف دائمًا عن درجة حرارة التحول الحرجة النظرية. هذا يعني أن التسخين الزائد مطلوب أثناء التسخين، والتبريد السفلي ضروري أثناء التبريد.
Ⅱ.التليين والتطبيع للصلب
1. تعريف التلدين
يتضمن التلدين تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة أعلى أو أقل من النقطة الحرجة Ac₁، وإبقائه عند درجة الحرارة تلك، ثم تبريده ببطء، عادة داخل الفرن، لتحقيق هيكل قريب من التوازن.
2. الغرض من التلدين
①ضبط الصلابة للتشغيل الآلي: تحقيق الصلابة الآلية في نطاق HB170~230.
②تخفيف الضغط المتبقي: يمنع التشوه أو التشقق أثناء العمليات اللاحقة.
③تحسين بنية الحبوب: يحسن البنية المجهرية.
④التحضير للمعالجة الحرارية النهائية: الحصول على البيرليت الحبيبي (الكروي) للتبريد والتلطيف اللاحق.
3. التلدين الكروي
مواصفات العملية: درجة حرارة التسخين قريبة من نقطة Ac₁.
الغرض: تحويل السمنتيت أو الكربيدات إلى شكل كروي في الفولاذ، مما ينتج عنه بيرليت حبيبي (كروي).
النطاق المطبق: يستخدم للفولاذ الذي يحتوي على تركيبات eutectoid وhypereutectoid.
4. التلدين المنتشر (التليين المتجانس)
مواصفات العملية: درجة حرارة التسخين أقل قليلاً من خط الذوبان في مخطط الطور.
الغرض: القضاء على التمييز.
①للمنخفضةالصلب الكربونيمع محتوى كربون أقل من 0.25%، يفضل التطبيع على التلدين كمعالجة حرارية تحضيرية.
②بالنسبة للفولاذ متوسط الكربون الذي يتراوح محتوى الكربون فيه بين 0.25% و0.50%، يمكن استخدام التلدين أو التطبيع كمعالجة حرارية تحضيرية.
③بالنسبة للفولاذ ذو الكربون المتوسط إلى العالي مع محتوى الكربون بين 0.50% و0.75%، يوصى بالتليين الكامل.
④للارتفاع-الصلب الكربونيمع محتوى كربون أكبر من 0.75%، يتم استخدام التطبيع أولاً لإزالة شبكة Fe₃C، يليها التلدين الكروي.
Ⅲ.تبريد وتلطيف الفولاذ
أ.التبريد
1. تعريف التسقية: يتضمن التسقية تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة معينة فوق نقطة Ac₃ أو Ac₁، وإبقائه عند درجة الحرارة تلك، ثم تبريده بمعدل أكبر من معدل التبريد الحرج لتكوين المارتينسيت.
2. الغرض من التبريد: الهدف الأساسي هو الحصول على مارتنسيت (أو في بعض الأحيان بينيت أقل) لزيادة صلابة الفولاذ ومقاومته للتآكل. يعد التبريد أحد أهم عمليات المعالجة الحرارية للصلب.
3. تحديد درجات حرارة التبريد لأنواع مختلفة من الفولاذ
الفولاذ Hypoeutectoid: Ac₃ + 30 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية
فولاذ يوتكتويد وفولاذ مفرط اليوتكتويد: Ac₁ + 30 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية
سبائك الصلب: 50 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية فوق درجة الحرارة الحرجة
4. خصائص التبريد لوسط التبريد المثالي:
التبريد البطيء قبل درجة حرارة "الأنف": لتقليل الإجهاد الحراري بدرجة كافية.
قدرة تبريد عالية بالقرب من درجة الحرارة "الأنفية": لتجنب تكوين هياكل غير مارتنسيتية.
التبريد البطيء بالقرب من النقطة M₅: لتقليل الضغط الناتج عن التحول المارتنسيتي.
5. طرق التسقية وخصائصها:
①التبريد البسيط: سهل التشغيل ومناسب لقطع العمل الصغيرة ذات الشكل البسيط. البنية المجهرية الناتجة هي مارتنزيت (M).
②التبريد المزدوج: أكثر تعقيدًا وصعوبة في التحكم، يستخدم للفولاذ عالي الكربون ذو الشكل المعقد وقطع العمل الأكبر من سبائك الصلب. البنية المجهرية الناتجة هي مارتنزيت (M).
③التبريد المكسور: عملية أكثر تعقيدًا، تستخدم لقطع العمل الكبيرة ذات الشكل المعقد من سبائك الفولاذ. البنية المجهرية الناتجة هي مارتنزيت (M).
④التبريد متساوي الحرارة: يستخدم لقطع العمل الصغيرة ذات الشكل المعقد ذات المتطلبات العالية. البنية المجهرية الناتجة هي أقل بينيت (B).
6. العوامل المؤثرة على الصلابة
يعتمد مستوى الصلابة على ثبات الأوستينيت فائق التبريد في الفولاذ. كلما زاد استقرار الأوستينيت فائق التبريد، كلما كانت قابليته للتصلب أفضل، والعكس صحيح.
العوامل المؤثرة على استقرار الأوستينيت فائق التبريد:
موضع المنحنى C: إذا تحول المنحنى C إلى اليمين، فإن معدل التبريد الحرج للتبريد ينخفض، مما يؤدي إلى تحسين الصلابة.
الاستنتاج الرئيسي:
أي عامل يؤدي إلى تحويل المنحنى C إلى اليمين يزيد من صلابة الفولاذ.
العامل الرئيسي:
التركيب الكيميائي: باستثناء الكوبالت (Co)، فإن جميع عناصر السبائك الذائبة في الأوستينيت تزيد من قابلية الصلابة.
كلما كان محتوى الكربون أقرب إلى التركيبة اليوتيكتويدية في الفولاذ الكربوني، كلما زاد تحول المنحنى C إلى اليمين، وزادت قابلية الصلابة.
7. تحديد وتمثيل الصلابة
①اختبار الصلابة النهائية للإخماد: يتم قياس الصلابة باستخدام طريقة اختبار الإخماد النهائي.
②طريقة قطر التسقية الحرجة: يمثل قطر التسقية الحرجة (D₀) الحد الأقصى لقطر الفولاذ الذي يمكن تصليبه بالكامل في وسط تبريد محدد.
ب. هدأ
1. تعريف التهدئة
التقسية هي عملية معالجة حرارية حيث يتم إعادة تسخين الفولاذ المروي إلى درجة حرارة أقل من النقطة A₁، ويتم الاحتفاظ بها عند درجة الحرارة هذه، ثم يتم تبريدها إلى درجة حرارة الغرفة.
2. الغرض من هدأ
تقليل أو إزالة الإجهاد المتبقي: يمنع تشوه أو تشقق قطعة العمل.
تقليل أو إزالة الأوستينيت المتبقي: يعمل على تثبيت أبعاد قطعة العمل.
القضاء على هشاشة الفولاذ المسقي: يضبط البنية الدقيقة والخصائص لتلبية متطلبات قطعة العمل.
ملاحظة هامة: يجب أن يتم تقسية الفولاذ مباشرة بعد التبريد.
3. عمليات التقسية
1. هدأ منخفض
الغرض: تقليل إجهاد التبريد، وتحسين صلابة قطعة العمل، وتحقيق صلابة عالية ومقاومة التآكل.
درجة الحرارة: 150 درجة مئوية ~ 250 درجة مئوية.
الأداء: الصلابة: HRC 58 ~ 64. صلابة عالية ومقاومة التآكل.
التطبيقات: الأدوات والقوالب والمحامل والأجزاء المكربنة والمكونات المتصلبة السطح.
2. هدأ عالية
الغرض: تحقيق صلابة عالية مع قوة وصلابة كافية.
درجة الحرارة: 500 درجة مئوية ~ 600 درجة مئوية.
الأداء: الصلابة: HRC 25 ~ 35. خصائص ميكانيكية جيدة بشكل عام.
التطبيقات: الأعمدة، التروس، قضبان التوصيل، إلخ.
التكرير الحراري
التعريف: يسمى التبريد الذي يتبعه التقسية بدرجة حرارة عالية بالتكرير الحراري، أو ببساطة التقسية. يتمتع الفولاذ المعالج بهذه العملية بأداء عام ممتاز ويستخدم على نطاق واسع.
Ⅳ.المعالجة الحرارية السطحية للصلب
أ. التبريد السطحي للفولاذ
1. تعريف تصلب السطح
تصلب السطح هو عملية معالجة حرارية مصممة لتقوية الطبقة السطحية لقطعة العمل عن طريق تسخينها بسرعة لتحويل الطبقة السطحية إلى الأوستينيت ثم تبريدها بسرعة. يتم تنفيذ هذه العملية دون تغيير التركيب الكيميائي للصلب أو البنية الأساسية للمادة.
2. المواد المستخدمة في تصلب السطح وهيكل ما بعد التصلب
المواد المستخدمة لتصلب السطح
المواد النموذجية: فولاذ متوسط الكربون وسبائك فولاذية متوسطة الكربون.
المعالجة المسبقة: العملية النموذجية: التقسية. إذا لم تكن الخصائص الأساسية حرجة، فيمكن استخدام التطبيع بدلاً من ذلك.
هيكل ما بعد التصلب
هيكل السطح: تشكل الطبقة السطحية عادةً بنية صلبة مثل المارتنسيت أو الباينيت، والتي توفر صلابة عالية ومقاومة للتآكل.
الهيكل الأساسي: يحتفظ قلب الفولاذ عمومًا ببنيته الأصلية، مثل البرليت أو الحالة المقسى، اعتمادًا على عملية المعالجة المسبقة وخصائص المادة الأساسية. وهذا يضمن أن النواة تحافظ على صلابة وقوة جيدة.
ب.خصائص تصلب السطح بالحث
1. درجة حرارة تسخين عالية وارتفاع سريع في درجة الحرارة: تصلب السطح بالحث يتضمن عادةً درجات حرارة تسخين عالية ومعدلات تسخين سريعة، مما يسمح بالتسخين السريع خلال فترة زمنية قصيرة.
2. بنية حبيبات الأوستينيت الدقيقة في الطبقة السطحية: أثناء التسخين السريع وعملية التبريد اللاحقة، تشكل الطبقة السطحية حبيبات الأوستينيت الدقيقة. بعد التبريد، يتكون السطح في المقام الأول من مارتنسيت ناعم، مع صلابة عادة 2-3 HRC أعلى من التبريد التقليدي.
3. جودة السطح الجيدة: نظرًا لوقت التسخين القصير، فإن سطح قطعة العمل يكون أقل عرضة للأكسدة وإزالة الكربنة، ويتم تقليل التشوه الناجم عن التبريد إلى الحد الأدنى، مما يضمن جودة السطح الجيدة.
4. قوة التعب العالية: يؤدي تحول الطور المارتنسيتي في الطبقة السطحية إلى توليد إجهاد ضاغط، مما يزيد من قوة الكلال لقطعة العمل.
5. كفاءة إنتاج عالية: تصلب السطح بالحث مناسب للإنتاج الضخم، مما يوفر كفاءة تشغيلية عالية.
ج. تصنيف المعالجة الحرارية الكيميائية
الكربنة، الكربنة، الكربنة، الكروم، Siliconizing، Siliconizing، Siliconizing، Carbonitriding، Borocarburizing
د- كربنة الغاز
كربنة الغاز هي عملية يتم فيها وضع قطعة العمل في فرن كربنة الغاز المحكم وتسخينها إلى درجة حرارة تحول الفولاذ إلى أوستينيت. بعد ذلك، يتم تنقيط عامل الكربنة في الفرن، أو يتم إدخال جو الكربنة مباشرة، مما يسمح لذرات الكربون بالانتشار في الطبقة السطحية لقطعة العمل. تعمل هذه العملية على زيادة محتوى الكربون (%) على سطح قطعة العمل.
√ وكلاء الكربنة:
• الغازات الغنية بالكربون: مثل غاز الفحم وغاز البترول المسال وغيرها.
• السوائل العضوية: مثل الكيروسين والميثانول والبنزين وغيرها.
√ معلمات عملية الكربنة:
• درجة حرارة الكربنة: 920 ~ 950 درجة مئوية.
•زمن الكربنة: يعتمد على العمق المطلوب للطبقة الكربنة ودرجة حرارة الكربنة.
هـ. المعالجة الحرارية بعد الكربنة
يجب أن يخضع الفولاذ للمعالجة الحرارية بعد الكربنة.
عملية المعالجة الحرارية بعد الكربنة:
√التبريد + تخفيف درجات الحرارة المنخفضة
1.التبريد المباشر بعد التبريد المسبق + التقسية بدرجة حرارة منخفضة: يتم تبريد قطعة العمل مسبقًا من درجة حرارة الكربنة إلى درجة حرارة أعلى بقليل من درجة حرارة Ar₁ ثم يتم إخمادها على الفور، متبوعة بالتلطيف بدرجة حرارة منخفضة عند 160~180 درجة مئوية.
2.التبريد المفرد بعد التبريد المسبق + التقسية بدرجة حرارة منخفضة: بعد الكربنة، يتم تبريد قطعة العمل ببطء إلى درجة حرارة الغرفة، ثم إعادة تسخينها للتبريد والتلطيف بدرجة حرارة منخفضة.
3.التبريد المزدوج بعد التبريد المسبق + التقسية بدرجة الحرارة المنخفضة: بعد الكربنة والتبريد البطيء، تخضع قطعة العمل لمرحلتين من التسخين والتبريد، تليها التقسية بدرجة حرارة منخفضة.
Ⅴ.المعالجة الحرارية الكيميائية للفولاذ
1. تعريف المعالجة الحرارية الكيميائية
المعالجة الحرارية الكيميائية هي عملية معالجة حرارية يتم فيها وضع قطعة عمل من الفولاذ في وسط نشط محدد، ثم تسخينها وحفظها عند درجة حرارة، مما يسمح للذرات النشطة الموجودة في الوسط بالانتشار على سطح قطعة العمل. يؤدي هذا إلى تغيير التركيب الكيميائي والبنية المجهرية لسطح قطعة العمل، وبالتالي تغيير خصائصها.
2. العملية الأساسية للمعالجة الحرارية الكيميائية
التحلل: أثناء التسخين، يتحلل الوسط النشط، ويطلق ذرات نشطة.
الامتصاص: يتم امتصاص الذرات النشطة بواسطة سطح الفولاذ وتذوب في المحلول الصلب للفولاذ.
الانتشار: تهاجر الذرات النشطة الممتصة والمذابة على سطح الفولاذ إلى الداخل.
أنواع تصلب السطح التعريفي
أ. التسخين التعريفي عالي التردد
التردد الحالي: 250 ~ 300 كيلو هرتز.
عمق الطبقة المتصلبة: 0.5 ~ 2.0 ملم.
التطبيقات: وحدات تروس متوسطة وصغيرة وأعمدة صغيرة إلى متوسطة الحجم.
ب. التسخين التعريفي ذو التردد المتوسط
التردد الحالي: 2500 ~ 8000 كيلو هرتز.
عمق الطبقة المتصلبة: 2 ~ 10 ملم.
التطبيقات: أعمدة أكبر وتروس كبيرة إلى متوسطة الحجم.
ج. التدفئة التعريفي بتردد الطاقة
التردد الحالي: 50 هرتز.
عمق الطبقة المتصلبة: 10 ~ 15 ملم.
التطبيقات: قطع العمل التي تتطلب طبقة صلبة عميقة جدًا.
3. تصلب السطح التعريفي
المبدأ الأساسي لتصلب السطح التعريفي
تأثير الجلد:
عندما يقوم التيار المتردد في الملف التحريضي بتحريض تيار على سطح قطعة العمل، فإن غالبية التيار المستحث يتركز بالقرب من السطح، في حين لا يمر أي تيار تقريبًا عبر الجزء الداخلي من قطعة العمل. وتعرف هذه الظاهرة باسم تأثير الجلد.
مبدأ تصلب السطح التعريفي:
على أساس تأثير الجلد، يتم تسخين سطح قطعة الشغل بسرعة إلى درجة حرارة الأوستنيتي (ترتفع إلى 800~1000 درجة مئوية في بضع ثوان)، بينما يظل الجزء الداخلي من قطعة العمل غير مسخن تقريبًا. يتم بعد ذلك تبريد قطعة العمل عن طريق رش الماء، مما يؤدي إلى تصلب السطح.
4. هشاشة المزاج
هدأ الهشاشة في الفولاذ المروي
تشير هشاشة التقسية إلى الظاهرة التي تنخفض فيها صلابة تأثير الفولاذ المروي بشكل ملحوظ عند تلطيفه عند درجات حرارة معينة.
النوع الأول من هشاشة التقسية
نطاق درجة الحرارة: 250 درجة مئوية إلى 350 درجة مئوية.
الخصائص: إذا تم تقسية الفولاذ المسقي ضمن نطاق درجة الحرارة هذا، فمن المحتمل جدًا أن يتطور هذا النوع من هشاشة التقسية، والتي لا يمكن التخلص منها.
الحل: تجنب تقسية الفولاذ المسقى ضمن نطاق درجات الحرارة هذا.
يُعرف النوع الأول من هشاشة التقسية أيضًا باسم هشاشة التقسية في درجات الحرارة المنخفضة أو هشاشة التقسية التي لا رجعة فيها.
Ⅵ.تلطيف
1.التلطيف هو عملية المعالجة الحرارية النهائية التي تتبع التبريد.
لماذا يحتاج الفولاذ المسقي إلى التقسية؟
البنية المجهرية بعد التبريد: بعد التبريد، تتكون البنية المجهرية للصلب عادةً من المارتينسيت والأوستينيت المتبقي. كلاهما مرحلتان شبه مستقرتان وسوف تتحولان في ظل ظروف معينة.
خصائص المارتينسيت: يتميز المارتينسيت بالصلابة العالية ولكن أيضًا بالهشاشة العالية (خاصة في المارتينسيت عالي الكربون الذي يشبه الإبرة)، وهو ما لا يلبي متطلبات الأداء للعديد من التطبيقات.
خصائص التحول المارتنسيتي: يحدث التحول إلى المارتنسيت بسرعة كبيرة. بعد التبريد، يكون لقطعة العمل ضغوط داخلية متبقية يمكن أن تؤدي إلى التشوه أو التشقق.
الخلاصة: لا يمكن استخدام قطعة الشغل مباشرة بعد التبريد! تعتبر عملية التقسية ضرورية لتقليل الضغوط الداخلية وتحسين صلابة قطعة العمل، مما يجعلها مناسبة للاستخدام.
2. الفرق بين قابلية التصلب وقدرة التصلب:
الصلابة :
تشير قابلية التصلب إلى قدرة الفولاذ على تحقيق عمق معين من التصلب (عمق الطبقة المتصلبة) بعد التبريد. ويعتمد ذلك على تركيبة الفولاذ وبنيته، وخاصة عناصر السبائك ونوع الفولاذ. تعد قابلية التصلب مقياسًا لمدى قدرة الفولاذ على التصلب طوال سمكه أثناء عملية التبريد.
الصلابة (قدرة التصلب):
تشير الصلابة، أو قدرة التصلب، إلى أقصى صلابة يمكن تحقيقها في الفولاذ بعد التبريد. يتأثر إلى حد كبير بمحتوى الكربون في الفولاذ. يؤدي المحتوى العالي من الكربون بشكل عام إلى زيادة الصلابة المحتملة، ولكن يمكن أن يكون ذلك محدودًا بعناصر سبائك الفولاذ وفعالية عملية التبريد.
3. صلابة الفولاذ
√ مفهوم الصلابة
تشير قابلية التصلب إلى قدرة الفولاذ على تحقيق عمق معين من تصلب المارتنسيت بعد التبريد من درجة حرارة الأوستنيتي. بعبارات أبسط، إنها قدرة الفولاذ على تكوين المارتنسيت أثناء التبريد.
قياس الصلابة
يتم تحديد حجم الصلابة من خلال عمق الطبقة المتصلبة التي تم الحصول عليها في ظل ظروف محددة بعد التبريد.
عمق الطبقة المتصلبة: هذا هو العمق من سطح قطعة العمل إلى المنطقة التي يكون فيها الهيكل نصف مارتنسيت.
وسائط التبريد المشتركة:
•ماء
الخصائص: اقتصادية ذات قدرة تبريد قوية، ولكن لديها معدل تبريد مرتفع بالقرب من نقطة الغليان، مما قد يؤدي إلى التبريد الزائد.
التطبيق: يستخدم عادة للفولاذ الكربوني.
الماء المالح: محلول ملحي أو قلوي في الماء، وله قدرة تبريد أعلى عند درجات الحرارة العالية مقارنة بالمياه، مما يجعله مناسباً للفولاذ الكربوني.
•زيت
الخصائص: يوفر معدل تبريد أبطأ في درجات الحرارة المنخفضة (بالقرب من نقطة الغليان)، مما يقلل بشكل فعال من الميل إلى التشوه والتشقق، ولكن لديه قدرة تبريد أقل في درجات الحرارة المرتفعة.
التطبيق: مناسبة لسبائك الفولاذ.
الأنواع: تشمل زيت التبريد، وزيت الآلات، ووقود الديزل.
وقت التدفئة
يتكون وقت التسخين من معدل التسخين (الوقت المستغرق للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة) ووقت الاحتفاظ (الوقت الذي يتم الحفاظ عليه عند درجة الحرارة المستهدفة).
مبادئ تحديد وقت التسخين: التأكد من توزيع درجة الحرارة بشكل موحد في جميع أنحاء قطعة العمل، سواء من الداخل أو الخارج.
تأكد من الأوستنيت الكامل وأن الأوستينيت المتكون موحد ودقيق.
أساس تحديد وقت التسخين: يتم تقديره عادةً باستخدام الصيغ التجريبية أو يتم تحديده من خلال التجربة.
وسائل الإعلام التبريد
جانبان رئيسيان:
أ. معدل التبريد: معدل التبريد العالي يعزز تكوين المارتينسيت.
ب. الإجهاد المتبقي: يؤدي ارتفاع معدل التبريد إلى زيادة الإجهاد المتبقي، مما قد يؤدي إلى ميل أكبر للتشوه والتشقق في قطعة العمل.
Ⅶ.التطبيع
1. تعريف التطبيع
التطبيع هو عملية معالجة حرارية يتم فيها تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة تتراوح بين 30 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية فوق درجة حرارة Ac3، ويتم الاحتفاظ بها عند درجة الحرارة هذه، ثم يتم تبريده بالهواء للحصول على بنية مجهرية قريبة من حالة التوازن. بالمقارنة مع التلدين، فإن التطبيع له معدل تبريد أسرع، مما يؤدي إلى بنية بيرليت أكثر دقة (P) وقوة وصلابة أعلى.
2. الغرض من التطبيع
الغرض من التطبيع يشبه التلدين.
3. تطبيقات التطبيع
• القضاء على سمنتيت الثانوي الموصول بالشبكة.
• بمثابة المعالجة الحرارية النهائية للأجزاء ذات المتطلبات المنخفضة.
• العمل كمعالجة حرارية تحضيرية للصلب الإنشائي منخفض ومتوسط الكربون لتحسين قابلية التشغيل الآلي.
4. أنواع التلدين
النوع الأول من التلدين:
الغرض والوظيفة: الهدف ليس إحداث تحول طوري بل نقل الفولاذ من حالة غير متوازنة إلى حالة متوازنة.
الأنواع:
• التلدين بالانتشار: يهدف إلى تجانس التركيبة من خلال القضاء على الفصل.
• التلدين بإعادة البلورة: يعيد الليونة عن طريق إزالة آثار تصلب العمل.
• تخفيف الإجهاد: يقلل من الضغوط الداخلية دون تغيير البنية المجهرية.
النوع الثاني من التلدين:
الغرض والوظيفة: يهدف إلى تغيير البنية المجهرية والخصائص، وتحقيق بنية مجهرية يهيمن عليها البيرلايت. يضمن هذا النوع أيضًا أن توزيع وتشكل البرليت والفريت والكربيدات يلبي متطلبات محددة.
الأنواع:
• التلدين الكامل: يقوم بتسخين الفولاذ فوق درجة حرارة Ac3 ومن ثم تبريده ببطء لإنتاج هيكل بيرليت موحد.
•التليين غير الكامل: يقوم بتسخين الفولاذ بين درجات حرارة Ac1 وAc3 لتحويل الهيكل جزئيًا.
• التلدين متساوي الحرارة: يقوم بتسخين الفولاذ إلى درجة أعلى من Ac3، يليه تبريد سريع إلى درجة حرارة متساوية الحرارة والثبات لتحقيق الهيكل المطلوب.
• التلدين الكروي: ينتج هيكل كربيد كروي، مما يحسن القدرة على التشغيل والمتانة.
Ⅷ.1.تعريف المعالجة الحرارية
تشير المعالجة الحرارية إلى عملية يتم فيها تسخين المعدن، وحفظه عند درجة حرارة معينة، ثم تبريده وهو في حالة صلبة لتغيير بنيته الداخلية وبنيته المجهرية، وبالتالي تحقيق الخصائص المطلوبة.
2. خصائص المعالجة الحرارية
المعالجة الحرارية لا تغير شكل الشغل؛ وبدلاً من ذلك، فهو يغير البنية الداخلية والبنية الدقيقة للفولاذ، مما يؤدي بدوره إلى تغيير خصائص الفولاذ.
3. الغرض من المعالجة الحرارية
الغرض من المعالجة الحرارية هو تحسين الخواص الميكانيكية أو المعالجة للصلب (أو قطع العمل)، والاستفادة الكاملة من إمكانات الفولاذ، وتحسين جودة قطعة العمل، وإطالة عمر الخدمة.
4. الاستنتاج الرئيسي
إن إمكانية تحسين خصائص المادة من خلال المعالجة الحرارية يعتمد بشكل حاسم على ما إذا كانت هناك تغييرات في بنيتها الدقيقة وبنيتها أثناء عملية التسخين والتبريد.
وقت النشر: 19 أغسطس 2024