Liečba roztokom

Riešenie: Proces tepelného spracovania

Služby tepelného spracovania nehrdzavejúcej ocele a kovových zliatin

Roztokové spracovanie sa týka procesu tepelného spracovania, pri ktorom sa zliatina zahrieva na vysokoteplotnú jednofázovú oblasť, aby sa udržala teplota, takže prebytočná fáza sa úplne rozpustí v pevnom roztoku a potom sa rýchlo ochladí, aby sa získal presýtený tuhý roztok. .

Pretože jeho prevádzkový proces je podobný kaleniu, nazýva sa aj "kalenie v roztoku". Je vhodný pre zliatiny s tuhým roztokom, pretože matrica a rozpustnosť sa výrazne menia so zmenou teploty. Vo všeobecnosti ide o predbežné tepelné spracovanie a jeho funkciou je pripraviť najlepšie podmienky pre následné tepelné spracovanie.

Spracovanie v roztoku zahreje zliatinu na špecifickú teplotu, udržuje túto teplotu dostatočne dlho na to, aby sa jedna alebo viac zložiek dostala do tuhého roztoku, a potom sa rýchlo ochladí, aby sa zachovali vlastnosti roztoku. Žíhanie je bežne používaná roztoková úprava, niekedy označovaná ako rozpúšťacie žíhanie.

Roztokové žíhanie je tiež bežným procesom tepelného spracovania pre mnoho rôznych skupín kovov. Roztokové žíhanie môže byť potrebné pre nehrdzavejúce ocele, zliatiny hliníka, superzliatiny na báze niklu, zliatiny titánu a niektoré zliatiny na báze medi.

Účelom rozpúšťacieho žíhania je rozpustiť akékoľvek precipitáty prítomné v materiáli a transformovať materiál na jednofázovú štruktúru pri teplote rozpúšťacieho žíhania. Na konci procesu rozpúšťacieho žíhania sa materiál rýchlo ochladzuje na izbovú teplotu, aby sa zabránilo akémukoľvek zrážaniu počas chladenia cez nižší teplotný rozsah. Jednofázové rozpúšťacie žíhané materiály budú po spracovaní v mäkkom stave.

Konkrétne, zatiaľ čo bežné zliatiny vrátane železa, niklu, kobaltu a hliníka sa zvyčajne pred výrobou nejakým spôsobom upravujú v roztoku, iné materiály, ako je nehrdzavejúca oceľ, vyžadujú ošetrenie roztokom vo vákuovej peci, pretože odstraňujú atmosférické plyny, čím zabraňujú oxidácii. Po žíhaní a kalení je precipitačné vytvrdzovanie bežným ďalším krokom v procese tepelného spracovania. Jednofázová mikroštruktúra vytvorená počas procesu rozpúšťacieho žíhania je potrebná pred vytvrdzovaním starnutím tak, aby v konečnom produkte boli prítomné iba precipitáty vytvorené počas procesu starnutia. Zloženie, veľkosť a množstvo týchto precipitátov vytvorených počas starnutia určia tvrdosť, pevnosť a mechanické vlastnosti konečného produktu po starnutí. Na splnenie všetkých týchto požiadaviek je kritické správne ošetrovanie konštrukcie pred starnutím.

Výhody roztokového tepelného spracovania

Tento proces sa vykonáva s cieľom zvýšiť pevnosť v ťahu neželezných zliatin, premeniť ich na pevný roztok a kontrolovať rýchlosť štrukturálnych zmien späť na ich mechanickú zmes. Pri tomto tepelnom spracovaní sa zliatina zahreje na špecifickú teplotu pod bodom topenia materiálu a potom sa ochladí alebo rýchlo ochladí. Pevný roztok získaný počas zahrievania zostáva stabilný vďaka procesu chladenia. V tomto bode sa vykonáva starnutie a precipitačné vytvrdzovanie (procesy, ktoré pomáhajú materiálu v zliatine meniť sa alebo vychádzať z tuhého roztoku), aby sa zabezpečilo, že zliatina časom nezmení svoju pôvodnú štruktúru. Starnutie dáva konečnej štruktúre zrna v kove väčšiu pevnosť v ťahu, ako je jeho pôvodný stav. Záverom, táto tvrdená forma zachováva kovovú pamäť a pružiace vlastnosti materiálu bez rizika povrchovej kontaminácie výrobku.

Príklad:

Tepelné spracovanie odliatkov z nehrdzavejúcej ocele

Na zmäkčenie odliatkov z nehrdzavejúcej ocele použite ošetrenie roztokom. Vo všeobecnosti sa odliatky z nehrdzavejúcej ocele zahrievajú na približne 950-1150 stupňov a určitý čas sa uchovávajú. Účelom je úplne a rovnomerne rozpustiť karbidy a rôzne zliatinové prvky v austenite a potom rýchlo ochladzovať a ochladiť. Legujúce prvky, ako je uhlík, sa zrážajú príliš neskoro a získa sa čistá austenitová štruktúra.

Výhody roztokovej úpravy odliatkov z nehrdzavejúcej ocele

1. Urobte jednotnú štruktúru a zloženie odliatkov z nehrdzavejúcej ocele, čo je obzvlášť dôležité pre suroviny, pretože teplota liatia a rýchlosť chladenia sú rôzne, čo vedie k nekonzistentnej mikroštruktúre. So zvyšovaním teploty sa atómová aktivita zintenzívňuje, σ fáza sa rozpúšťa a chemické zloženie má tendenciu byť jednotné. Po rýchlom ochladení sa získa jednotná jednofázová štruktúra.

2. Eliminujte tvrdnutie a uľahčite následné spracovanie. Spracovaním roztokom sa deformovaná mriežka obnoví, predĺžené a zlomené zrná sa rekryštalizujú a vnútorné napätie sa uvoľní. Pevnosť v ťahu odliatkov z nehrdzavejúcej ocele klesá a predĺženie sa zvyšuje.

3. Obnovte vlastnú odolnosť odliatkov z nehrdzavejúcej ocele voči korózii. Odolnosť nehrdzavejúcej ocele proti korózii po vytavení sa znižuje. Po úprave roztokom sa korózna odolnosť odliatkov z nehrdzavejúcej ocele vrátila do najlepšieho stavu.

V prípade odliatkov z nehrdzavejúcej ocele sú hlavnými faktormi úpravy roztoku: teplota, doba zdržania a rýchlosť chladenia.