عملية المعالجة الحرارية للمعادن التي تغير الخصائص الميكانيكية للسطح عن طريق تسخين وتبريد سطح الأجزاء الفولاذية. التبريد السطحي هو المحتوى الرئيسي للمعالجة الحرارية للسطح. والغرض منه هو الحصول على طبقة سطحية عالية الصلابة وتوزيع ضغط داخلي مناسب لتحسين مقاومة التآكل ومقاومة التعب لقطعة العمل.
عملية المعالجة الحرارية للمعادن المقواة على سطح قطعة العمل. يتم استخدامه على نطاق واسع في الأجزاء التي تتطلب مقاومة تآكل عالية ، ومقاومة للتعب وحمل كبير للصدمات على السطح ، ولكن لها أيضًا مرونة جيدة وصلابة ككل ، مثل أعمدة الكرنك ، وأعمدة الكامات ، وتروس ناقل الحركة ، وما إلى ذلك. تنقسم المعالجة الحرارية السطحية إلى فئتين: التبريد السطحي والمعالجة الحرارية الكيميائية.
يغرق 2022/8 / 12 8: 34:44
تصلب السطح
يتم تسخين قطعة العمل بسرعة من خلال مصادر حرارة مختلفة ، ويتم تبريدها بسرعة عندما تصل درجة حرارة سطح الجزء فوق النقطة الحرجة (في هذا الوقت ، تكون درجة حرارة قلب قطعة العمل أقل من النقطة الحرجة) ، بحيث يكون سطح يتم تقوية قطعة العمل ويظل القلب هو النسيج الأصلي. من أجل تسخين سطح قطعة العمل فقط ، يجب أن يكون لمصدر الحرارة المستخدم كثافة طاقة عالية. وفقًا لطرق التسخين المختلفة ، يمكن تقسيم تبريد السطح إلى تسخين بالحث (تردد عالي ، تردد متوسط ، تردد الطاقة) إخماد السطح ، إخماد سطح التسخين باللهب ، تبريد سطح التسخين بالكهرباء ، تبريد سطح التسخين بالكهرباء ، تبريد سطح التسخين بالليزر ، إلكترون تسخين سطح العارضة ، إلخ. الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في التسخين بالحث الصناعي وإخماد سطح التسخين باللهب.
المعالجة الحرارية الكيميائية
يتم تسخين قطعة العمل وعزلها في وسط يحتوي على عناصر نشطة ، بحيث تخترق الذرات النشطة في الوسط سطح قطعة العمل أو تشكل طلاءًا لمركب لتغيير النسيج والتركيب الكيميائي للطبقة السطحية ، بحيث سطح الجزء له خصائص ميكانيكية أو فيزيائية وكيميائية خاصة. عادةً ما تكون هناك حاجة إلى معالجات حرارية مناسبة أخرى قبل وبعد التخلل الكيميائي من أجل تعظيم إمكانات طبقة التسلل وتحقيق أفضل ملاءمة بين مركز قطعة العمل والسطح من حيث الهيكل والأداء وما إلى ذلك وفقًا للتسلل المختلف العناصر ، يمكن تقسيم المعالجة الحرارية الكيميائية إلى الكربنة ، النتردة ، البورون ، السليكون ، الكبريت ، الألمنيوم ، التزجيج بالزنك ، التسرب المشترك لنترة الكربون ، التناضح المشترك للألمنيوم والكروم ، إلخ.
تسخين مقاومة التلامس
يضاف الجهد الذي يقل عن 5 فولت إلى قطعة العمل من خلال القطب ، ويتدفق تيار كبير من خلال التلامس بين القطب الكهربائي وقطعة العمل ، ويتم توليد كمية كبيرة من المقاومة للحرارة ، بحيث يتم تسخين سطح قطعة العمل إلى درجة حرارة التبريد ، ثم يتم إزالة القطب. يتم نقل الحرارة إلى قطعة العمل ويتم تبريد السطح بسرعة ، مما يحقق الغرض من التبريد. عند التعامل مع قطع العمل الطويلة ، يستمر القطب في التحرك للأمام ، ويتصلب الجزء المتبقي باستمرار.
الغرق 2022/8 / 12 8: 35:07
تتمثل مزايا هذه الطريقة في أن الجهاز بسيط ، وسهل التشغيل ، وسهل التشغيل الآلي ، وتشويه قطعة العمل ضئيل للغاية ، وليست هناك حاجة للتقسية ، مما يمكن أن يحسن بشكل كبير مقاومة التآكل ومقاومة التآكل لقطعة العمل ، لكن طبقة التقسية رقيقة ({{0}}. 15 إلى 0.35 مم). توحيد البنية المجهرية والصلابة ضعيف. تُستخدم هذه الطريقة في الغالب في التبريد السطحي لقضبان الأدوات الآلية المصنوعة من الحديد الزهر ، ونطاق تطبيقها ليس واسعًا.
التسخين الكهربائي والتبريد
يتم وضع قطعة العمل في المنحل بالكهرباء من محلول مائي حامض أو قلوي أو ملح ، ويتم توصيل قطعة العمل بالكاثود ، ويتم توصيل الخلية الإلكتروليتية بالقطب الموجب. بعد توصيل التيار المستمر ، يتم تحليل المنحل بالكهرباء ، ويتم إطلاق الأكسجين على الأنود ، ويتم إطلاق الهيدروجين على قطعة العمل. يشكل الهيدروجين فيلمًا غازيًا حول قطعة العمل ، ليصبح مقاومًا ويولد الحرارة. يتم تسخين سطح قطعة العمل بسرعة إلى درجة حرارة التبريد ، ثم يتم قطع الطاقة. فيلم الغاز يختفي على الفور. يصبح المحلول الكهربائي وسيلة تبريد ، بحيث يتم تبريد سطح قطعة العمل وتصلبها بسرعة. المنحل بالكهرباء شائع الاستخدام عبارة عن محلول مائي يحتوي على {{0} في المائة من كربونات الصوديوم. طريقة التسخين الكهربائي بسيطة ، ووقت المعالجة قصير ، ووقت التسخين 5-10 فقط ، والإنتاجية عالية ، وتشويه التبريد صغير. إنها مناسبة للإنتاج الضخم للأجزاء الصغيرة. لقد تم استخدامه لتبريد السطح في نهاية جذع عادم المحرك.
المعالجة الحرارية بالليزر
بدأ تطبيق الليزر في المعالجة الحرارية في أوائل السبعينيات ، ثم دخل مرحلة تطبيق الإنتاج من مرحلة البحث المخبري. عندما يضيء ليزر مركَّز بكثافة طاقة عالية (10 واط / سم) على سطح المعدن ، يرتفع سطح المعدن إلى درجة حرارة التبريد في بضع بالمائة أو حتى بضع ثوانٍ. نظرًا لارتفاع درجة حرارة نقطة الإشعاع بسرعة كبيرة وعدم توفر الحرارة وقتًا للوصول إلى المعادن المحيطة ، فعند توقف إشعاع الليزر ، يعمل المعدن الموجود حول نقطة الإشعاع كوسيط تبريد ويمتص كمية كبيرة من الحرارة ، بحيث تبرد نقطة التشعيع بسرعة وتحصل على نسيج ناعم للغاية ، له خصائص ميكانيكية عالية. إذا كانت درجة حرارة التسخين عالية بما يكفي لإذابة السطح المعدني ، فيمكن الحصول على سطح أملس بعد التبريد ، وهو ما يسمى بالتلميع.
يغرق 2022/8 / 12 8: 35:33
يمكن أيضًا استخدام التسخين بالليزر في صناعة السبائك المحلية ، أي أنها مغطاة بطبقة من المعدن المقاوم للتآكل أو المقاومة للحرارة لأجزاء قطعة العمل التي يسهل ارتداؤها أو التي تحتاج إلى مقاومة للحرارة ، أو مغطاة بطبقة تحتوي على معادن مقاومة للاهتراء أو مقاومة للحرارة ، ثم تذوب بسرعة عن طريق التشعيع بالليزر لتشكيل طبقة سبيكة مقاومة للتآكل أو مقاومة للحرارة. صفي طبقة من الكروم على الأجزاء التي تحتاج لمقاومة الحرارة ، ثم صهرها بسرعة باستخدام الليزر لتشكيل سطح مقاوم للحرارة يحتوي على الكروم ، والذي يمكن أن يحسن بشكل كبير من عمر الخدمة ومقاومة الحرارة لقطعة العمل.
المعالجة الحرارية لشعاع الإلكترون
بدأ البحث والتطبيق في وقت مبكر يعود إلى 197 0 ثانية. في الأيام الأولى ، كان يستخدم في التلدين المستمر لشرائط الصلب الرقيقة والأسلاك الفولاذية ، بكثافة طاقة تصل إلى 1 0 وات / سم. باستثناء أنه يجب إجراء التبريد السطحي لشعاع الإلكترون في الفراغ ، فإن الخصائص الأخرى هي نفس خصائص الليزر. عندما يقصف شعاع الإلكترون السطح المعدني ، يتم تسخين نقطة القصف بسرعة. يعتمد عمق شعاع الإلكترون الذي يخترق المادة على جهد التسارع وكثافة المادة. على سبيل المثال ، يبلغ عمق الاختراق النظري لحزمة إلكترونية بقدرة 150 كيلو وات على سطح الحديد حوالي 0.076 مم ؛ على سطح الألومنيوم ، يمكن أن تصل إلى 0.16 مم.
قصف شعاع الإلكترون السطح في وقت قصير ، وارتفعت درجة حرارة السطح بسرعة ، بينما ظلت المصفوفة باردة. عندما يتوقف شعاع الإلكترون عن القصف ، تنتقل الحرارة بسرعة إلى معدن المصفوفة الباردة ، بحيث يتم إخماد سطح التسخين ذاتيًا. من أجل تنفيذ "التبريد الذاتي المبرد" بشكل فعال ، يجب الحفاظ على الأقل 5: 1 بين حجم قطعة العمل الكاملة وحجم سطح التبريد. ترتبط درجة حرارة السطح وعمق التبريد أيضًا بوقت القصف. سرعة التسخين للمعالجة الحرارية لشعاع الإلكترون سريعة ، ووقت الأوستينتيزييشن لا يتجاوز بضع ثوانٍ أو أقل ، وبالتالي فإن الحبوب الموجودة على سطح قطعة العمل جيدة جدًا ، والصلابة أعلى من المعالجة الحرارية العادية ، ولها ميكانيكية جيدة الخصائص.
