تركيب HDTV لتقوية مبدأ التشغيل. تصلب المعادن بالتيارات عالية التردد

بالاتفاق ، يمكن إجراء المعالجة الحرارية وتصلب الأجزاء المعدنية والفولاذية بأبعاد أكبر من تلك الموجودة في هذا الجدول.

المعالجة الحرارية (المعالجة الحرارية للصلب) للمعادن والسبائك في موسكو هي خدمة يقدمها مصنعنا لعملائه. لدينا كل شيء المعدات اللازمةيديرها متخصصون مؤهلون. نقوم بتنفيذ جميع الطلبات بجودة عالية وفي الوقت المحدد. نقبل أيضًا وننفذ طلبات المعالجة الحرارية للفولاذ و HDTV القادمة إلينا من مناطق أخرى من روسيا.

الأنواع الرئيسية للمعالجة الحرارية للصلب

التلدين من النوع الأول:

التلدين من النوع الأول الانتشار (التجانس) - التسخين السريع حتى 1423 كلفن ، التعرض الطويل والتبريد البطيء اللاحق. محاذاة عدم التجانس الكيميائي للمادة في المسبوكات الكبيرة الشكل من سبائك الصلب

التلدين من النوع الأول إعادة التبلور - التسخين لدرجة حرارة 873-973 كلفن ، التعرض الطويل والتبريد البطيء اللاحق. هناك انخفاض في الصلابة وزيادة في الليونة بعد التشوه البارد (المعالجة بين العمليات)

التلدين من النوع الأول يقلل الإجهاد - التسخين إلى درجة حرارة 473-673 كلفن والتبريد البطيء اللاحق. هناك إزالة للضغوط المتبقية بعد الصب أو اللحام أو تشوه البلاستيك أو التشغيل الآلي.

التلدين من النوع الثاني:

اكتمال التلدين من النوع الثاني - التسخين إلى درجة حرارة أعلى من نقطة AC3 بمقدار 20-30 كلفن ، وعقد وتبريد لاحق. هناك انخفاض في الصلابة ، وتحسين في التشغيل الآلي ، وإزالة الضغوط الداخلية في الفولاذ منخفض التصلب والفولاذ سهل الانصهار قبل التصلب (انظر الملاحظة على الجدول)

التلدين من النوع الثاني غير مكتمل - التسخين لدرجة حرارة بين النقطتين Ac1 و Ac3 ، والتعرض والتبريد اللاحق. هناك انخفاض في الصلابة ، وتحسين القدرة على الماكينة ، وإزالة الضغوط الداخلية في الفولاذ المفرط قبل التصلب

التلدين من النوع الثاني متساوي الحرارة - التسخين إلى درجة حرارة 30-50 كلفن أعلى من نقطة Ac3 (للصلب تحت الجلد) أو أعلى نقطة Ac1 (للصلب مفرط التكتل) ، والتعرض والتبريد التدريجي اللاحق. المعالجة المتسارعة للمنتجات المدرفلة الصغيرة أو المطروقات المصنوعة من السبائك والفولاذ عالي الكربون من أجل تقليل الصلابة وتحسين إمكانية التشغيل الآلي وتخفيف الضغوط الداخلية

التلدين من النوع الثاني كروي - التسخين إلى درجة حرارة أعلى من نقطة AC1 بمقدار 10-25 كلفن ، والتعرض والتبريد التدريجي اللاحق. هناك انخفاض في الصلابة ، وتحسين في التشغيل الآلي ، وإزالة الضغوط الداخلية في فولاذ الأداة قبل التصلب ، وزيادة ليونة الفولاذ منخفض السبائك ومتوسط ​​الكربون قبل التشوه البارد

التلدين من النوع الثاني اللامع - التسخين في بيئة مضبوطة إلى درجة حرارة أعلى من نقطة AC3 بمقدار 20-30 كلفن ، والتعرض والتبريد اللاحق في بيئة محكومة. يحدث حماية سطح الفولاذ من الأكسدة ونزع الكربنة

التلدين من النوع الثاني التطبيع (التطبيع التلدين) - التسخين إلى درجة حرارة أعلى من نقطة Ac3 بمقدار 30-50 كلفن ، والتعرض والتبريد اللاحق في الهواء الساكن. هناك تصحيح لهيكل الفولاذ المسخن ، وإزالة الضغوط الداخلية في الأجزاء المصنوعة من الفولاذ الهيكلي وتحسين قابليتها للماكينة ، وزيادة عمق صلابة الأداة. صلب قبل التصلب

تصلب:

التصلب المستمر الكامل - التسخين إلى درجة حرارة أعلى من نقطة AC3 بمقدار 30-50 كلفن ، والتثبيت والتبريد السريع اللاحق. الحصول (بالاشتراك مع التقسية) على صلابة عالية ومقاومة للاهتراء لأجزاء من الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ سهل الانصهار

تصلب غير كامل - تسخين لدرجة حرارة بين النقطتين Ac1 و Ac3 ، والتعرض والتبريد السريع اللاحق. الحصول (بالاشتراك مع التقسية) على صلابة عالية ومقاومة التآكل لأجزاء من الفولاذ المفرط

التصلب المتقطع - التسخين إلى درجة أعلى من نقطة Ac3 بمقدار 30-50 كلفن (للفولاذ مفرط التصلب والفولاذ سهل الانصهار) أو بين نقطتي Ac1 و Ac3 (للصلب المفرط) ، والتعرض والتبريد اللاحق في الماء ، ثم في الزيت. هناك انخفاض في الضغوط والتشوهات المتبقية في الأجزاء المصنوعة من الفولاذ عالي الكربون

التصلب المتساوي الحرارة - التسخين إلى درجة حرارة أعلى من نقطة AC3 بمقدار 30-50 كلفن ، وعقد وتبريد لاحق في الأملاح المنصهرة ، ثم في الهواء. الحصول على الحد الأدنى من التشوه (الاعوجاج) ، وزيادة الليونة ، وحد التحمل ومقاومة الانحناء للأجزاء المصنوعة من سبائك الفولاذ الممزوجة

التصلب التدريجي - نفس الشيء (يختلف عن التصلب المتساوي الحرارة بوقت أقصر يقضيه في وسط التبريد). الحد من الضغوط والتشوهات ومنع التصدع في الأدوات الصغيرة المصنوعة من الفولاذ الكربوني ، وكذلك في الأدوات الأكبر حجمًا المصنوعة من الأدوات المخلوطة والفولاذ عالي السرعة

تصلب السطح - التسخين بالتيار الكهربائي أو اللهب الغازي للطبقة السطحية للمنتج إلى التصلب t ، متبوعًا بالتبريد السريع للطبقة الساخنة. هناك زيادة في صلابة السطح إلى عمق معين ، ومقاومة التآكل وزيادة التحمل لأجزاء الماكينة والأدوات

التسقية بالتسخين الذاتي - التسخين إلى درجة حرارة أعلى من نقطة AC3 بمقدار 30-50 كلفن ، وعقد وتبريد غير كامل لاحقًا. تضمن الحرارة المحتجزة داخل الجزء تقسية الطبقة الخارجية المتصلدة.

التصلب بالمعالجة الباردة - التبريد العميق بعد التصلب إلى درجة حرارة 253-193 كلفن يحدث زيادة في الصلابة والحصول على أبعاد ثابتة للأجزاء الفولاذية عالية السبيكة

التصلب بالتبريد - يتم تبريد الأجزاء المسخنة في الهواء لبعض الوقت قبل غمرها في وسط تبريد أو الاحتفاظ بها في منظم حرارة مع درجة حرارة منخفضة. هناك انخفاض في دورة المعالجة الحرارية للصلب (تستخدم عادة بعد الكربنة).

تصلب الضوء - التسخين في بيئة خاضعة للرقابة إلى درجة حرارة أعلى من نقطة AC3 بمقدار 20-30 كلفن ، والتعرض والتبريد اللاحق في بيئة خاضعة للرقابة. الحماية من الأكسدة وإزالة الكربنة للأجزاء المعقدة من القوالب والقوالب والتركيبات التي لا تخضع للطحن

إجازة منخفضة - تسخين في نطاق درجة حرارة 423-523 كلفن والتبريد المتسارع اللاحق. هناك إزالة للضغوط الداخلية وانخفاض في هشاشة أدوات القطع والقياس بعد تصلب السطح ؛ للأجزاء المكربنة بعد التصلب

متوسط ​​العطلة - تدفئة في النطاق t = 623-773 كلفن والتبريد البطيء أو المتسارع اللاحق. هناك زيادة في الحد المرن من الينابيع والينابيع والعناصر المرنة الأخرى

عطلة عالية - تسخين في نطاق درجة حرارة 773-953 كلفن والتبريد البطيء أو السريع اللاحق. توفير ليونة عالية للأجزاء المصنوعة من الفولاذ الإنشائي ، كقاعدة عامة ، مع التحسين الحراري

التحسين الحراري - التبريد والتبريد العالي اللاحق. هناك إزالة كاملة للضغوط المتبقية. توفير مزيج من القوة العالية والليونة في المعالجة الحرارية النهائية للأجزاء الهيكلية الفولاذية التي تعمل تحت أحمال الصدمات والاهتزازات

المعالجة الميكانيكية الحرارية - التسخين ، التبريد السريع حتى 673-773 كلفن ، تشوه البلاستيك المتعدد ، التصلب والتلطيف. هناك توفير للمنتجات المدلفنة والأجزاء ذات الشكل البسيط التي لا تخضع للحام ، وزيادة القوة مقارنة بالقوة التي تم الحصول عليها من خلال المعالجة الحرارية التقليدية

الشيخوخة - التسخين والتعرض الطويل لدرجات الحرارة المرتفعة. الأجزاء والأدوات ثابتة الأبعاد

الكربنة - تشبع الطبقة السطحية من الفولاذ الطري بالكربون (الكربنة). يرافقه التبريد اللاحق مع تلطيف منخفض. عمق الطبقة الأسمنتية 0.5-2 مم. هناك إعطاء لمنتج عالي الصلابة مع الحفاظ على لب لزج. يتم إجراء الكربنة على الفولاذ الكربوني أو السبائك المحتوية على الكربون: للمنتجات الصغيرة والمتوسطة الحجم 0.08-0.15٪ ، للمنتجات الأكبر 0.15-0.5٪. عجلات التروس ودبابيس المكبس وما إلى ذلك مكربنة.

السيانيد - المعالجة الكيميائية الحرارية لمنتجات الصلب في محلول من أملاح السيانيد عند درجة حرارة 820. يحدث تشبع الطبقة السطحية من الفولاذ بالكربون والنيتروجين (طبقة 0.15 - 0.3 مم). يخضع الفولاذ منخفض الكربون لعملية السيانيد ، نتيجة التي ، إلى جانب السطح الصلب ، المنتجات لها لب لزج. تتميز هذه المنتجات بمقاومة عالية للتآكل ومقاومة لأحمال الصدمات.

النيتروجين - تشبع الطبقة السطحية لمنتجات الصلب بالنيتروجين حتى عمق 0.2-0.3 مم. يحدث مما يعطي السطح صلابة عالية ومقاومة متزايدة للتآكل والتآكل. تخضع أجهزة القياس والتروس ومجلات العمود وما إلى ذلك للنترة.

المعالجة الباردة - التبريد بعد التصلب إلى درجة حرارة أقل من الصفر. هناك تغيير في الهيكل الداخلي للفولاذ المتصلب. يتم استخدامه لفولاذ الأدوات ، والمنتجات المقواة ، وبعض أنواع الفولاذ عالي السبائك.

المعالجة الحرارية للمعادن (المعالجة الحرارية) ، دورة زمنية معينة من التسخين والتبريد ، والتي تخضع لها المعادن لتغيير خصائصها الفيزيائية. تتم المعالجة الحرارية بالمعنى المعتاد للمصطلح في درجات حرارة أقل من نقطة الانصهار. لا يتم تضمين عمليات الصهر والصب التي لها تأثير كبير على خصائص المعدن في هذا المفهوم. تعود التغييرات في الخصائص الفيزيائية الناتجة عن المعالجة الحرارية إلى التغيرات في البنية الداخلية والعلاقات الكيميائية التي تحدث في المادة الصلبة. دورات المعالجة الحرارية عبارة عن مجموعات مختلفة من التسخين ، والاحتفاظ عند درجة حرارة معينة والتبريد السريع أو البطيء ، بما يتوافق مع التغيرات الهيكلية والكيميائية المطلوبة للتسبب.

هيكل الحبوب من المعادن. يتكون أي معدن عادة من عدة بلورات (تسمى حبيبات) ملامسة لبعضها البعض ، وعادة ما تكون ذات حجم مجهري ، ولكنها تكون مرئية في بعض الأحيان بالعين المجردة. داخل كل حبة ، يتم ترتيب الذرات بطريقة تشكل شبكة هندسية منتظمة ثلاثية الأبعاد. نوع الشبكة ، المسمى بالبنية البلورية ، هو خاصية مميزة للمادة ويمكن تحديده من خلال تحليل حيود الأشعة السينية. يتم الحفاظ على الترتيب الصحيح للذرات داخل الحبوب بأكملها ، باستثناء الاضطرابات الصغيرة ، مثل مواقع الشبكة الفردية التي تتحول عن طريق الخطأ إلى أن تكون شاغرة. جميع الحبوب لها نفس التركيب البلوري ، ولكن كقاعدة عامة ، يتم توجيهها بشكل مختلف في الفضاء. لذلك ، عند حدود الحبتين ، تكون الذرات دائمًا أقل ترتيبًا من داخلها. وهذا ما يفسر ، على وجه الخصوص ، حقيقة أن حدود الحبوب أسهل في الحفر باستخدام الكواشف الكيميائية. عادة ما يتم الكشف عن نمط واضح لحدود الحبيبات على سطح معدني مسطح مصقول معالج بخرق مناسب. يتم تحديد الخصائص الفيزيائية للمادة من خلال خصائص الحبوب الفردية وتفاعلها مع بعضها البعض وخصائص حدود الحبوب. تعتمد خصائص المادة المعدنية بشكل كبير على حجم وشكل واتجاه الحبوب ، والهدف من المعالجة الحرارية هو التحكم في هذه العوامل.

العمليات الذرية أثناء المعالجة الحرارية. مع زيادة درجة حرارة مادة بلورية صلبة ، يصبح من السهل على ذراتها الانتقال من موقع الشبكة البلورية إلى موقع آخر. على أساس انتشار الذرات هذا تعتمد المعالجة الحرارية. يمكن تخيل الآلية الأكثر فاعلية لحركة الذرات في الشبكة البلورية على أنها حركة مواقع الشبكة الشاغرة ، والتي توجد دائمًا في أي بلورة. في درجات الحرارة المرتفعة ، بسبب الزيادة في معدل الانتشار ، يتم تسريع عملية انتقال البنية غير المتوازنة للمادة إلى حالة التوازن. درجة الحرارة التي يزيد فيها معدل الانتشار بشكل ملحوظ ليست هي نفسها معادن مختلفة. عادة ما يكون أعلى بالنسبة للمعادن ذات نقطة الانصهار العالية. في التنغستن ، مع نقطة انصهار تبلغ 3387 درجة مئوية ، لا تحدث إعادة التبلور حتى عند الحرارة الحمراء ، أثناء المعالجة الحرارية سبائك الألومنيوم، تذوب في درجات حرارة منخفضة ، في بعض الحالات يمكن القيام به في درجة حرارة الغرفة.

في كثير من الحالات ، تتضمن المعالجة الحرارية تبريدًا سريعًا للغاية ، يسمى التبريد ، من أجل الحفاظ على الهيكل المتكون عند درجة حرارة مرتفعة. على الرغم من أنه ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، لا يمكن اعتبار مثل هذا الهيكل مستقرًا من الناحية الديناميكية الحرارية في درجة حرارة الغرفة ، إلا أنه عمليًا مستقر تمامًا بسبب معدل الانتشار المنخفض. العديد من السبائك المفيدة لها هيكل مماثل "غير مستقر".

يمكن أن تكون التغييرات الناتجة عن المعالجة الحرارية من نوعين رئيسيين. أولاً ، في كل من المعادن النقية والسبائك ، من الممكن حدوث تغييرات تؤثر فقط على البنية الفيزيائية. يمكن أن تكون هذه تغييرات في حالة الإجهاد للمادة ، والتغيرات في الحجم والشكل والبنية البلورية واتجاه حبيباتها البلورية. ثانيًا ، يمكن أيضًا تغيير التركيب الكيميائي للمعدن. يمكن التعبير عن هذا في تنعيم عدم التجانس التركيبي وتشكيل رواسب طور آخر ، بالتفاعل مع الغلاف الجوي المحيط الذي تم إنشاؤه لتنظيف المعدن أو إعطائه خصائص السطح المرغوبة. يمكن أن تحدث التغييرات من كلا النوعين في وقت واحد.

تخفيف التوتر. يزيد التشوه البارد من صلابة وهشاشة معظم المعادن. في بعض الأحيان يكون مثل هذا "تصلب العمل" أمرًا مرغوبًا فيه. عادة ما يتم إعطاء المعادن غير الحديدية وسبائكها درجة معينة من الصلابة عن طريق الدرفلة على البارد. غالبًا ما يتم تقسية الفولاذ الخفيف بالتشكيل على البارد. عادةً ما يتعرض الفولاذ عالي الكربون المدلفن على البارد أو المسحوب على البارد إلى القوة المتزايدة المطلوبة ، على سبيل المثال ، لصنع الزنبركات ، للتلدين لتخفيف الضغط ، ويتم تسخينه إلى درجة حرارة منخفضة نسبيًا ، حيث تظل المادة تقريبًا كما هي صعب كالسابق ولكنه يختفي فيه عدم تجانس توزيع الضغوط الداخلية. هذا يقلل من الميل للتصدع ، خاصة في البيئات المسببة للتآكل. يحدث تخفيف الضغط ، كقاعدة عامة ، بسبب تدفق البلاستيك المحلي في المادة ، والذي لا يؤدي إلى تغييرات في الهيكل العام.

إعادة التبلور. مع الطرق المختلفة لتشكيل المعادن ، غالبًا ما يكون من الضروري تغيير شكل قطعة العمل بشكل كبير. إذا كان يجب إجراء التشكيل في حالة باردة (والتي غالبًا ما تمليها اعتبارات عملية) ، فمن الضروري تقسيم العملية إلى عدد من الخطوات ، فيما بينها تنفيذ إعادة التبلور. بعد المرحلة الأولى من التشوه ، عندما يتم تقوية المادة إلى الحد الذي قد يؤدي فيه مزيد من التشوه إلى الكسر ، يتم تسخين قطعة العمل إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة التلدين لتخفيف الضغط ويسمح بإعادة التبلور. بسبب الانتشار السريع عند درجة الحرارة هذه ، يتم تكوين هيكل جديد تمامًا بسبب إعادة الترتيب الذري. داخل بنية حبيبات المادة المشوهة ، تبدأ الحبوب الجديدة في النمو ، والتي تحل محلها تمامًا بمرور الوقت. أولاً ، تتشكل حبيبات جديدة صغيرة في الأماكن التي يكون فيها الهيكل القديم أكثر اضطرابًا ، أي عند حدود الحبوب القديمة. عند التلدين الإضافي ، تعيد ذرات الهيكل المشوه ترتيب نفسها بحيث تصبح أيضًا جزءًا من الحبيبات الجديدة ، التي تنمو وتمتص الهيكل القديم بأكمله في النهاية. تحافظ قطعة العمل على شكلها السابق ، لكنها الآن مصنوعة من مادة ناعمة غير مضغوطة يمكن أن تتعرض لدورة جديدة من التشوه. يمكن تكرار هذه العملية عدة مرات ، إذا تطلبت درجة معينة من التشوه.

العمل البارد هو تشوه عند درجة حرارة منخفضة للغاية لإعادة التبلور. لمعظم المعادن هذا التعريفيتوافق مع درجة حرارة الغرفة. إذا تم إجراء التشوه في درجة حرارة عالية بدرجة كافية بحيث يكون لإعادة التبلور وقتًا لمتابعة تشوه المادة ، فإن هذه المعالجة تسمى ساخنة. طالما ظلت درجة الحرارة مرتفعة بدرجة كافية ، يمكن أن تتشوه بشكل تعسفي. يتم تحديد الحالة الساخنة للمعدن بشكل أساسي من خلال مدى قرب درجة حرارته من نقطة الانصهار. تعني القابلية العالية للرصاص أنه يمكن إعادة بلورته بسهولة ، مما يعني أنه يمكن أن يكون "ساخنًا" يعمل في درجة حرارة الغرفة.

التحكم في الملمس. الخصائص الفيزيائية للحبوب ، بشكل عام ، ليست هي نفسها في اتجاهات مختلفة ، لأن كل حبة هي بلورة واحدة لها هيكل بلوري خاص بها. خصائص العينة المعدنية هي نتيجة حساب المتوسط ​​على جميع الحبوب. في حالة الاتجاه العشوائي للحبوب ، فإن العام الخصائص الفيزيائيةهي نفسها في كل الاتجاهات. من ناحية أخرى ، إذا كانت بعض المستويات البلورية أو الصفوف الذرية لمعظم الحبوب متوازية ، فإن خصائص العينة تصبح "متباينة الخواص" ، أي تعتمد على الاتجاه. في هذه الحالة ، فإن الكأس ، الذي يتم الحصول عليه عن طريق البثق العميق من صفيحة مستديرة ، سيكون له "ألسنة" أو "إكليل" على الحافة العلوية ، نظرًا لحقيقة أن المادة في بعض الاتجاهات تتشوه بسهولة أكثر من غيرها. في التشكيل الميكانيكي ، يكون تباين الخواص الفيزيائية ، كقاعدة عامة ، غير مرغوب فيه. ولكن في صفائح المواد المغناطيسية للمحولات والأجهزة الأخرى ، من المستحسن للغاية أن يتزامن اتجاه المغنطة السهلة ، والذي يتم تحديده في البلورات الفردية بواسطة التركيب البلوري ، في جميع الحبيبات مع الاتجاه المعين للتدفق المغناطيسي. وبالتالي ، قد يكون "الاتجاه المفضل" (الملمس) مرغوبًا أو غير مرغوب فيه ، اعتمادًا على الغرض من المادة. بشكل عام ، عندما تتبلور المادة ، يتغير اتجاهها المفضل. تعتمد طبيعة هذا الاتجاه على تكوين المادة ونقاوتها ، وعلى نوع ودرجة التشوه البارد ، وكذلك على مدة التلدين ودرجة حرارته.

التحكم في حجم الحبوب. يتم تحديد الخصائص الفيزيائية لعينة معدنية إلى حد كبير من خلال متوسط ​​حجم الحبوب. الأفضل الخواص الميكانيكيةدائمًا ما يتوافق مع بنية دقيقة الحبيبات. غالبًا ما يكون تقليل حجم الحبوب أحد أهداف المعالجة الحرارية (بالإضافة إلى الذوبان والصب). مع ارتفاع درجة الحرارة ، يتسارع الانتشار ، وبالتالي يزداد متوسط ​​حجم الحبيبات. تتغير حدود الحبوب بحيث تنمو الحبوب الأكبر على حساب الحبيبات الأصغر ، والتي تختفي في النهاية. لذلك ، عادةً ما يتم تنفيذ عمليات التشغيل النهائية على الساخن عند أدنى درجة حرارة ممكنة بحيث تكون أحجام الحبوب صغيرة قدر الإمكان. غالبًا ما يتم توفير العمل الساخن بدرجة حرارة منخفضة بشكل متعمد ، وذلك بشكل أساسي لتقليل حجم الحبوب ، على الرغم من أنه يمكن تحقيق نفس النتيجة عن طريق العمل البارد متبوعًا بإعادة التبلور.

التجانس. تحدث العمليات المذكورة أعلاه في كل من المعادن النقية والسبائك. ولكن هناك عددًا من العمليات الأخرى التي لا يمكن تحقيقها إلا في مواد معدنيةتحتوي على اثنين أو أكثرعناصر. لذلك ، على سبيل المثال ، في صب السبيكة ، من شبه المؤكد أنه سيكون هناك عدم تجانس في التركيب الكيميائي ، والذي يتم تحديده من خلال عملية التصلب غير المتكافئة. في سبيكة تصلب ، يتكون تكوين المرحلة الصلبة في كل منها هذه اللحظة، ليس هو نفسه الموجود في السائل ، الذي يكون في حالة توازن معه. لذلك ، تشكل تكوين المادة الصلبة في لحظة أوليةسيكون التصلب مختلفًا عما كان عليه في نهاية التصلب ، وهذا يؤدي إلى عدم التجانس المكاني للتكوين على نطاق مجهري. يتم التخلص من عدم التجانس هذا عن طريق التسخين البسيط ، خاصةً مع التشوه الميكانيكي.

تنظيف. على الرغم من أن نقاء المعدن يتم تحديده بشكل أساسي من خلال ظروف الصهر والصب ، إلا أن تنقية المعدن تتم غالبًا عن طريق المعالجة الحرارية للحالة الصلبة. تتفاعل الشوائب الموجودة في المعدن على سطحه مع الغلاف الجوي الذي يتم تسخينه فيه ؛ وبالتالي ، يمكن لجو من الهيدروجين أو عامل اختزال آخر تحويل جزء كبير من الأكاسيد إلى معدن نقي. يعتمد عمق هذا التنظيف على قدرة الشوائب على الانتشار من الحجم إلى السطح ، وبالتالي يتم تحديده حسب مدة ودرجة حرارة المعالجة الحرارية.

فصل المراحل الثانوية. تعتمد معظم أنظمة المعالجة الحرارية للسبائك على تأثير واحد مهم. يتعلق الأمر بحقيقة أن قابلية الذوبان في الحالة الصلبة لمكونات السبيكة تعتمد على درجة الحرارة. على عكس المعدن النقي ، حيث تكون جميع الذرات متشابهة ، في مكونين ، على سبيل المثال ، محلول صلب ، هناك ذرات من نوعين مختلفين ، موزعة عشوائيًا على عقد الشبكة البلورية. إذا قمت بزيادة عدد ذرات الدرجة الثانية ، يمكنك الوصول إلى حالة لا يمكن فيها ببساطة استبدال ذرات الدرجة الأولى. إذا تجاوزت كمية المكون الثاني حد الذوبان في الحالة الصلبة ، تظهر شوائب المرحلة الثانية في بنية توازن السبيكة ، وتختلف في التركيب والهيكل عن الحبوب الأصلية وعادة ما تكون متناثرة فيما بينها في شكل فردي حبيبات. يمكن أن يكون لجسيمات المرحلة الثانية هذه تأثير قوي على الخصائص الفيزيائية للمادة ، اعتمادًا على حجمها وشكلها وتوزيعها. يمكن تغيير هذه العوامل بالمعالجة الحرارية (المعالجة الحرارية).

المعالجة الحرارية - عملية معالجة المنتجات المصنوعة من المعادن والسبائك بالتعرض الحراري لتغيير هيكلها وخصائصها في اتجاه معين. يمكن أيضًا دمج هذا التأثير مع المواد الكيميائية ، والتشوه ، والمغناطيسية ، إلخ.

خلفية تاريخية عن المعالجة الحرارية.
يستخدم الإنسان المعالجة الحرارية للمعادن منذ العصور القديمة. حتى في العصر الحجري الحديث ، باستخدام تزوير الباردةالذهب والنحاس الأصلي ، واجه الإنسان البدائي ظاهرة تصلب العمل ، مما جعل من الصعب تصنيع المنتجات ذات الشفرات الرقيقة والأطراف الحادة ، ومن أجل استعادة اللدونة ، كان على الحداد تسخين النحاس المشكل على البارد في الموقد. يعود أقدم دليل على استخدام التلدين الطري للمعدن المتصلب إلى نهاية الألفية الخامسة قبل الميلاد. ه. كان هذا التلدين أول عملية معالجة حرارية للمعادن وقت ظهورها. في صناعة الأسلحة والأدوات من الحديد الذي يتم الحصول عليه باستخدام عملية نفخ الجبن ، قام الحداد بتسخين قضبان الحديد للتزوير الساخن في فرن الفحم. في الوقت نفسه ، كان الحديد مكربنًا ، أي حدث التماسك ، وهو أحد أنواع المعالجة الكيميائية الحرارية. عند تبريد منتج مزور مصنوع من الحديد المكربن ​​في الماء ، اكتشف الحداد زيادة حادة في صلابته وتحسين خواصه الأخرى. تم استخدام تقسية الحديد المكربن ​​في الماء من نهاية القرن الثاني إلى بداية الألفية الأولى قبل الميلاد. ه. في "الأوديسة" لهوميروس (8-7 قرون قبل الميلاد) ، توجد خطوط من هذا القبيل: "كيف يغرق حداد فأسًا أو فأسًا في الماء البارد ، وسيصدر الحديد قرقرة حديد أقوىفي بعض الأحيان ، تصلب في النار والماء. "في القرن الخامس قبل الميلاد ، صلّب الأتروسكان المرايا المصنوعة من البرونز عالي القصدير في الماء (على الأرجح لتحسين لمعان التلميع). المواد العضوية، تم استخدام تقسية وتقسية الفولاذ على نطاق واسع في العصور الوسطى في صناعة السكاكين والسيوف والملفات وغيرها من الأدوات. عدم معرفة جوهر التحولات الداخلية في المعدن ، غالبًا ما يعزو الحرفيون في العصور الوسطى الحصول على خصائص عالية أثناء المعالجة الحرارية للمعادن إلى ظهور قوى خارقة للطبيعة. حتى منتصف القرن التاسع عشر. كانت معرفة الإنسان بالمعالجة الحرارية للمعادن عبارة عن مجموعة من الوصفات التي تم تطويرها على أساس قرون من الخبرة. أدت احتياجات تطوير التكنولوجيا ، وفي المقام الأول تطوير إنتاج المدافع الفولاذية ، إلى تحويل المعالجة الحرارية للمعادن من الفن إلى العلم. في منتصف القرن التاسع عشر ، عندما سعى الجيش إلى استبدال مدافع البرونز والحديد الزهر بأخرى فولاذية أكثر قوة ، كانت مشكلة صنع براميل البندقية ذات القوة العالية والمضمونة حادة للغاية. على الرغم من حقيقة أن علماء المعادن يعرفون وصفات صهر وصب الفولاذ ، إلا أن براميل البندقية تنفجر في كثير من الأحيان دون سبب واضح. تشرنوف في مصنع Obukhov للصلب في سانت بطرسبرغ ، الذي درس المقاطع المحفورة المعدة من براميل البنادق تحت المجهر ومراقبة هيكل الكسور عند نقطة التمزق تحت العدسة المكبرة ، خلص إلى أن الفولاذ هو الأقوى والأكثر دقة. بنية. في عام 1868 ، اكتشف تشيرنوف التحولات الهيكلية الداخلية في تبريد الصلب والتي تحدث في درجات حرارة معينة. الذي أسماه النقاط الحرجة أ و ب. إذا تم تسخين الفولاذ إلى درجات حرارة أقل من النقطة أ ، فلا يمكن تصليده ، وللحصول على هيكل دقيق الحبيبات ، يجب تسخين الفولاذ إلى درجات حرارة أعلى من النقطة ب. أتاح اكتشاف تشيرنوف للنقاط الحرجة للتحولات الهيكلية في الفولاذ إمكانية التبرير العلمي لاختيار طريقة المعالجة الحرارية للحصول على الخصائص الضرورية لمنتجات الصلب.

في عام 1906 ، اكتشف A. ). في الثلاثينيات. القرن ال 20 ظهرت المعالجة الحرارية الميكانيكية لسبائك النحاس المتقادمة ، وفي الخمسينيات من القرن الماضي كانت المعالجة الحرارية الميكانيكية للفولاذ ، مما جعل من الممكن زيادة قوة المنتجات بشكل كبير. تشتمل الأنواع المجمعة للمعالجة الحرارية على المعالجة الحرارية المغناطيسية ، مما يجعل من الممكن ، نتيجة لتبريد المنتجات في مجال مغناطيسي ، تحسين بعض خصائصها المغناطيسية.

أدت الدراسات العديدة للتغيرات في بنية وخصائص المعادن والسبائك تحت التأثير الحراري إلى نظرية متماسكة للمعالجة الحرارية للمعادن.

يعتمد تصنيف أنواع المعالجة الحرارية على نوع التغييرات الهيكلية في المعدن التي تحدث أثناء التعرض للحرارة. تنقسم المعالجة الحرارية للمعادن إلى المعالجة الحرارية نفسها ، والتي تتكون فقط من التأثير الحراري على المعدن ، والمعالجة الكيميائية الحرارية ، التي تجمع بين التأثيرات الحرارية والكيميائية ، والميكانيكية الحرارية ، التي تجمع بين التأثيرات الحرارية وتشوه البلاستيك. في الواقع ، تشمل المعالجة الحرارية الأنواع التالية: التلدين من النوع الأول ، التلدين من النوع الثاني ، التصلب بدون التحول متعدد الأشكال مع التحول متعدد الأشكال ، التقادم والتلطيف.

النيتروجين هو تشبع سطح الأجزاء المعدنية بالنيتروجين من أجل زيادة الصلابة ومقاومة التآكل والحد من التعب ومقاومة التآكل. يتم تطبيق النيتريد على الفولاذ ، والتيتانيوم ، وبعض السبائك ، وفي أغلب الأحيان الفولاذ المخلوط ، وخاصة الكروم والألومنيوم ، وكذلك الفولاذ الذي يحتوي على الفاناديوم والموليبدينوم.
تحدث نيترة الفولاذ عند درجة حرارة 500650 درجة مئوية في الأمونيا. فوق 400 درجة مئوية ، يبدأ تفكك الأمونيا وفقًا لتفاعل NH3 3H + N. ينتشر النيتروجين الذري الناتج في المعدن ، مكونًا أطوارًا نيتروجينية. عند درجة حرارة أقل من 591 درجة مئوية ، تتكون الطبقة النيتروجينية من ثلاث مراحل (الشكل): µ Fe2N nitride، ³ "Fe4N nitride، ± nitrogenous ferrite المحتوي على حوالي 0.01٪ نيتروجين عند درجة حرارة الغرفة. عند درجة حرارة نيتروجين 600650 درجة مئوية ، المزيد و ، والتي ، نتيجة للتبريد البطيء ، تتحلل عند 591 درجة مئوية إلى سهل الانصهار ± + ³ 1. تزداد صلابة الطبقة النيتريدية إلى HV = 1200 (المقابلة لـ 12 جيجا نيوتن / متر مربع) ويتم الحفاظ عليها عند التسخين المتكرر حتى 500600 درجة مئوية ، مما يضمن مقاومة عالية للتآكل للأجزاء في درجات حرارة مرتفعة يتفوق الفولاذ النيتريد بشكل كبير في مقاومة التآكل للفولاذ المتصلب. بسمك مم ، يؤدي رفع درجة الحرارة إلى تسريع العملية ، ولكنه يقلل من صلابة الطبقة لحماية الأماكن ، لا تخضع للنترة ، يتم استخدام الصفيح (للفولاذ الإنشائي) والطلاء بالنيكل (للفولاذ المقاوم للصدأ والمقاوم للحرارة). تتم أحيانًا مرونة الطبقة الآزوتية من الفولاذ المقاوم للحرارة في خليط من الأمونيا والنيتروجين.
يتم إجراء نيترة سبائك التيتانيوم عند 850950 درجة مئوية في نيتروجين عالي النقاء (لا يتم استخدام النيتروجين في الأمونيا بسبب زيادة هشاشة المعدن).

أثناء النيتروجين ، يتم تكوين طبقة نيتريد رفيعة عليا ومحلول صلب من النيتروجين في ± تيتانيوم. عمق الطبقة لمدة 30 ساعة 0.08 مم مع صلابة السطح HV = 800850 (يتوافق مع 8 8.5 H / m2). يؤدي إدخال بعض عناصر السبائك (Al تصل إلى 3٪ ، Zr 3 5٪ ، إلخ) في السبيكة إلى زيادة معدل انتشار النيتروجين ، مما يزيد من عمق الطبقة النيتريدية ، ويقلل الكروم من معدل الانتشار. يتيح نيترة سبائك التيتانيوم في النيتروجين المخلخل الحصول على طبقة أعمق بدون منطقة نيتريد هشة.
تستخدم النيترة على نطاق واسع في الصناعة ، بما في ذلك الأجزاء التي تعمل في درجات حرارة تصل إلى 500-600 درجة مئوية (بطانات الأسطوانات ، أعمدة الكرنك ، التروس ، أزواج التخزين المؤقت ، أجزاء من معدات الوقود ، إلخ).
مضاء: Minkevich A.N. ، المعالجة الكيميائية الحرارية للمعادن والسبائك ، الطبعة الثانية ، M. ، 1965: Gulyaev A.P. Metallurgy ، 4th ed. ، M. ، 1966.

يمكن للتيارات عالية التردد التعامل بشكل مثالي مع مجموعة متنوعة من عمليات المعالجة الحرارية للمعادن. يعد تثبيت HDTV مثاليًا للتصلب. حتى الآن ، لا توجد معدات يمكن أن تتنافس على قدم المساواة مع التسخين التعريفي. بدأ المصنعون في إيلاء المزيد والمزيد من الاهتمام لمعدات الحث ، وشرائها لمعالجة المنتجات وصهر المعادن.

ما هو تثبيت HDTV جيد للتصلب

يعد تركيب HDTV جهازًا فريدًا قادرًا على معالجة المعادن بجودة عالية في فترة زمنية قصيرة. لأداء كل وظيفة ، يجب عليك تحديد تثبيت معين ، على سبيل المثال ، للتصلب ، من الأفضل شراء مجمع تصلب HDTV جاهز ، حيث تم تصميم كل شيء بالفعل لتصلب مريح.
يحتوي تثبيت HDTV على قائمة واسعة من المزايا ، لكننا لن نفكر في كل شيء ، لكننا سنركز على تلك المناسبة بشكل خاص لتصلب HDTV.

1. يتم تسخين تركيب HDTV في فترة قصيرة من الوقت ، حيث يبدأ في معالجة المعدن بسرعة. عند استخدام التسخين بالحث ، ليست هناك حاجة لقضاء وقت إضافي في التسخين الوسيط ، حيث يبدأ الجهاز فورًا في معالجة المعدن.
2. لا يتطلب التسخين التعريفي وسائل تقنية إضافية ، مثل استخدام زيت التبريد. المنتج ذو جودة عالية ، كما أن عدد العيوب في الإنتاج يقل بشكل كبير.
3. يعد تثبيت HDTV آمنًا تمامًا لموظفي المؤسسة ، كما أنه سهل التشغيل. ليست هناك حاجة لتوظيف موظفين مؤهلين تأهيلا عاليا لتشغيل المعدات وبرمجتها.
4. تجعل التيارات عالية التردد من الممكن العمل بشكل أعمق تصلب ، لأن الحرارة تحت تأثير المجال الكهرومغناطيسي قادرة على اختراق عمق معين.

يحتوي تثبيت HDTV على قائمة ضخمة من المزايا ، والتي يمكن إدراجها لفترة طويلة. باستخدام تسخين HDTV للتصلب ، ستقلل بشكل كبير من تكاليف الطاقة ، وستحصل أيضًا على فرصة لزيادة مستوى إنتاجية المؤسسة.

تركيب HDTV - مبدأ التشغيل للتصلب

يعمل تركيب HDTV على أساس مبدأ التسخين التعريفي. تم أخذ قوانين جول لينز وفاراداي ماكسويل بشأن تحويل الطاقة الكهربائية كأساس لهذا المبدأ.
يغذي المولد طاقة كهربائية، الذي يمر عبر المحرِّض ، يتحول إلى مجال كهرومغناطيسي قوي. تبدأ التيارات الدوامة للحقل المتشكل في العمل ، وتخترق المعدن ، وتتحول إلى طاقة حراريةالبدء في معالجة المنتج.

يعتبر تصلب الفولاذ بواسطة التيارات عالية التردد (HF) أحد أكثر طرق المعالجة الحرارية للسطح شيوعًا ، مما يجعل من الممكن زيادة صلابة سطح قطع العمل. يتم استخدامه للأجزاء المصنوعة من الكربون والفولاذ الإنشائي أو الحديد الزهر. يعتبر التصلب التعريفي بمركب الكربون الهيدروفلوري أحد أكثر طرق التصلب اقتصادا وتقدما من الناحية التكنولوجية. إنه يجعل من الممكن تقوية السطح الكامل للجزء أو عناصره الفردية أو المناطق التي تتعرض للحمل الرئيسي.

في هذه الحالة ، تبقى الطبقات اللزجة غير المقواة من المعدن تحت السطح الخارجي الصلب لقطع الشغل. يقلل هذا الهيكل من الهشاشة ، ويزيد من متانة وموثوقية المنتج بأكمله ، كما يقلل أيضًا من استهلاك الطاقة لتسخين الجزء بأكمله.

تقنية تصلب عالي التردد

تصلب سطح HFC هي عملية معالجة حرارية لتحسين خصائص القوة وصلابة قطعة العمل.

تتمثل المراحل الرئيسية لتصلب سطح HDTV في التسخين بالحث إلى درجة حرارة عالية ، والاحتفاظ به ، ثم التبريد السريع. يتم التسخين أثناء تصلب HDTV باستخدام وحدة الحث الخاصة. يتم التبريد في الحمام باستخدام سائل تبريد (ماء أو زيت أو مستحلب) أو عن طريق رشه على الجزء من تركيبات دش خاصة.

اختيار درجة الحرارة

من أجل المرور الصحيح لعملية التصلب ، يعد الاختيار الصحيح لدرجة الحرارة أمرًا مهمًا للغاية ، والذي يعتمد على المادة المستخدمة.

وفقًا لمحتوى الكربون ، يتم تقسيم الفولاذ إلى hypoeutectoid - أقل من 0.8٪ و hypereutectoid - أكثر من 0.8٪. لا يتم تقسية الفولاذ الذي يحتوي على كربون أقل من 0.4٪ بسبب صلابته المنخفضة الناتجة. يتم تسخين الفولاذ Hypoeutectoid بدرجة طفيفة فوق درجة حرارة تحول الطور من البرليت والفريت إلى الأوستينيت. يحدث هذا في حدود 800-850 درجة مئوية. ثم يتم تبريد قطعة العمل بسرعة. عندما يبرد فجأة ، يتحول الأوستينيت إلى مارتينسيت ، الذي يتمتع بصلابة وقوة عالية. يتيح وقت الإمساك القصير الحصول على الأوستينيت الدقيق والمارتنسيت الدقيق الدقيق ، والحبوب ليس لديها الوقت لتنمو وتبقى صغيرة. يتميز هذا الهيكل الفولاذي بصلابة عالية وفي نفس الوقت هشاشة منخفضة.

يتم تسخين الفولاذ Hypereutectoid بدرجة أقل قليلاً من تلك التي تحتوي على hypoeutectoid ، إلى درجة حرارة 750-800 درجة مئوية ، أي يتم إجراء تصلب غير كامل. هذا يرجع إلى حقيقة أنه عند تسخينها إلى درجة الحرارة هذه ، بالإضافة إلى تكوين الأوستينيت في صهر المعدن ، تظل كمية صغيرة من السمنتيت غير مذابة ، والتي تتميز بصلابة أعلى من تلك الموجودة في المارتينسيت. بعد التبريد السريع ، يتحول الأوستينيت إلى مارتينسيت ، بينما يبقى السمنتيت في شكل شوائب صغيرة. في هذه المنطقة أيضًا ، يشكل الكربون الذي لم يتح له الوقت ليذوب تمامًا كربيدات صلبة.

في منطقة الانتقال أثناء تصلب التيار عالي التردد ، تكون درجة الحرارة قريبة من المرحلة الانتقالية ، ويتكون الأوستينيت مع الفريت المتبقي. ولكن ، نظرًا لأن المنطقة الانتقالية لا تبرد بالسرعة التي يبرد بها السطح ، ولكنها تبرد ببطء ، كما هو الحال أثناء التطبيع. في الوقت نفسه ، يتحسن الهيكل في هذه المنطقة ، يصبح دقيق الحبيبات وموحد.

يعزز ارتفاع درجة حرارة سطح قطعة العمل نمو بلورات الأوستينيت ، والتي لها تأثير ضار على الهشاشة. لا يسمح التسخين المنخفض للهيكل الفريتي بالكامل بالمرور إلى الأوستينيت ، ويمكن أن تتشكل البقع غير المروية.

بعد التبريد ، تظل الضغوط الانضغاطية عالية على السطح المعدني ، مما يزيد من الخصائص التشغيلية للجزء. يجب التخلص من الضغوط الداخلية بين الطبقة السطحية والوسطى. يتم ذلك باستخدام درجة حرارة منخفضة - درجة حرارة حوالي 200 درجة مئوية في الفرن. لتجنب ظهور تشققات صغيرة على السطح ، من الضروري تقليل الوقت بين التبريد والتلطيف.

من الممكن أيضًا إجراء ما يسمى بالتدريج الذاتي - لتبريد الجزء ليس تمامًا ، ولكن لدرجة حرارة 200 درجة مئوية ، بينما يظل دافئًا في جوهره. علاوة على ذلك ، يجب أن يبرد الجزء ببطء. هذا سوف يعادل الضغوط الداخلية.

مصنع التعريفي

محطة المعالجة الحرارية بالحث HDTV عبارة عن مولد عالي التردد ومحث لتصلب HDTV. يمكن وضع الجزء المراد تقويته في المحرِّض أو بالقرب منه. المحرض مصنوع على شكل ملف ، يتم جرح أنبوب نحاسي عليه. يمكن أن يكون لها أي شكل حسب شكل وأبعاد الجزء. عندما يمر تيار متناوب عبر المحرِّض ، يظهر فيه مجال كهرومغناطيسي متناوب يمر عبر الجزء. يستحث هذا المجال الكهرومغناطيسي التيارات الدوامة في قطعة الشغل ، والمعروفة باسم تيارات فوكو. هذه التيارات الدوامة ، التي تمر عبر الطبقات المعدنية ، تسخنها إلى درجة حرارة عالية.

السمة المميزة للتدفئة التعريفي باستخدام HDTV هي مرور التيارات الدوامة على سطح الجزء الساخن. لذلك يتم تسخين الطبقة الخارجية فقط من المعدن ، وكلما زاد تردد التيار ، قل عمق التسخين ، وبالتالي عمق تصلب HDTV. هذا يجعل من الممكن أن تتصلب سطح قطعة العمل فقط ، تاركًا الطبقة الداخلية ناعمة ولزجة لتجنب الهشاشة المفرطة. علاوة على ذلك ، من الممكن ضبط عمق الطبقة المتصلبة عن طريق تغيير المعلمات الحالية.

يسمح التردد المتزايد للتيار بتركيز كمية كبيرة من الحرارة في منطقة صغيرة ، مما يزيد من معدل التسخين إلى عدة مئات من الدرجات في الثانية. يتحرك معدل التسخين العالي هذا المرحلة الانتقاليةإلى منطقة درجات الحرارة المرتفعة. في هذه الحالة ، تزداد الصلابة بمقدار 2-4 وحدات ، حتى 58-62 HRC ، والتي لا يمكن تحقيقها بالتصلب الكتلي.

من أجل المسار الصحيح لعملية تصلب HDTV ، من الضروري التأكد من الحفاظ على نفس الفجوة بين المحث وقطعة العمل على سطح التصلب بالكامل ، من الضروري استبعاد اللمسات المتبادلة. يتم ضمان ذلك ، إن أمكن ، عن طريق تدوير قطعة العمل في المراكز ، مما يجعل من الممكن ضمان التسخين المنتظم ، ونتيجة لذلك ، نفس الهيكل والصلابة لسطح قطعة العمل الصلبة.

يحتوي محث تصلب HDTV على عدة إصدارات:

• حلقي مفرد أو متعدد - لتسخين السطح الخارجي أو الداخلي للأجزاء على شكل أجسام ثورة - أعمدة أو عجلات أو ثقوب فيها ؛
• حلقة - لتسخين مستوى العمل للمنتج ، على سبيل المثال ، سطح السرير أو حافة العمل للأداة ؛
• الشكل - لتسخين الأجزاء ذات الشكل المعقد أو غير المنتظم ، على سبيل المثال ، أسنان التروس.

اعتمادًا على شكل وحجم وعمق طبقة التصلب ، يتم استخدام أوضاع التصلب HDTV التالية:

• متزامن - يتم تسخين سطح قطعة العمل بالكامل أو منطقة معينة مرة واحدة ، ثم يتم تبريدها أيضًا في نفس الوقت ؛
• متسلسل مستمر - يتم تسخين منطقة واحدة من الجزء ، ثم عند إزاحة المحث أو الجزء ، يتم تسخين منطقة أخرى ، بينما يتم تبريد المنطقة السابقة.

يتطلب التسخين المتزامن لسطح التلفزيون عالي الدقة بالكامل قدرًا كبيرًا من الطاقة ، لذلك من الأفضل استخدامه لتصلب الأجزاء الصغيرة - البكرات ، والبطانات ، والمسامير ، وكذلك عناصر الأجزاء - الثقوب ، والأعناق ، إلخ. بعد التسخين ، يتم إنزال الجزء تمامًا في خزان به سائل تبريد أو سكبه بتيار من الماء.

يجعل التصلب المتسلسل المستمر للتيار عالي التردد من الممكن تقوية الأجزاء الكبيرة الحجم ، على سبيل المثال ، جنوط التروس ، لأن هذه العملية تسخن مساحة صغيرة من الجزء ، الأمر الذي يتطلب طاقة أقل من المولد عالي التردد.

تبريد جزئي

التبريد هو المرحلة الثانية المهمة في عملية التصلب ، وتعتمد جودة وصلابة السطح بأكمله على سرعته وتوحيده. يتم التبريد في سائل التبريد أو خزانات الرش. للحصول على تصلب عالي الجودة ، من الضروري الحفاظ على درجة حرارة ثابتة لسائل التبريد لمنع ارتفاع درجة حرارته. يجب أن تكون الثقوب الموجودة في البخاخ من نفس القطر ومتباعدة بشكل متساوٍ ، بحيث يتحقق نفس الهيكل المعدني على السطح.

لمنع ارتفاع درجة حرارة المحرِّض أثناء التشغيل ، يدور الماء باستمرار عبر الأنبوب النحاسي. يتم تصنيع بعض المحاثات مع نظام تبريد قطعة العمل. يتم قطع الثقوب في أنبوب الحث الذي يدخل من خلاله الماء البارد إلى الجزء الساخن ويبرده.

المميزات والعيوب

تقوية الأجزاء باستخدام HDTV لها مزايا وعيوب. تشمل المزايا ما يلي:

• بعد تصلب HFC ، يحتفظ الجزء بمركز ناعم ، مما يزيد بشكل كبير من مقاومته لتشوه البلاستيك.
• ترجع الفعالية من حيث التكلفة لعملية تصلب أجزاء HDTV إلى حقيقة أن السطح أو المنطقة التي تحتاج إلى التقوية هي فقط التي يتم تسخينها ، وليس الجزء بأكمله.
• في الإنتاج الضخم للأجزاء ، من الضروري إعداد العملية ثم تتكرر تلقائيًا ، مع ضمان الجودة المطلوبةتصلب.
• القدرة على حساب وتعديل عمق الطبقة المتصلبة بدقة.
• تسمح طريقة التصلب المتسلسل المستمر باستخدام معدات منخفضة الطاقة.
• تساهم فترة التسخين والبقاء القصيرة عند درجة حرارة عالية في عدم وجود الأكسدة ، وإزالة الكربنة من الطبقة العليا وتشكيل المقياس على سطح الجزء.
• يعمل التسخين والتبريد السريع على تقليل الانحناء والمقود ، مما يقلل من بدل التشطيب.

ولكن من المجدي اقتصاديًا استخدام تركيبات الحث فقط في الإنتاج الضخم ، وبالنسبة للإنتاج الفردي ، فإن شراء أو تصنيع محث غير مربح. بالنسبة لبعض الأجزاء ذات الشكل المعقد ، يكون إنتاج التركيب التعريفي صعبًا جدًا أو مستحيلًا للحصول على طبقة صلبة موحدة. في مثل هذه الحالات ، يتم استخدام أنواع أخرى من تصلب السطح ، على سبيل المثال ، تصليب اللهب أو الكتلة.

يتم إنشاء التيار عالي التردد في التركيب بسبب المحث ويسمح بتسخين المنتج الموجود على مقربة من المحرِّض. آلة الحث مثالية لتصلب المنتجات المعدنية. في تثبيت HDTV يمكنك بوضوح برمجة: العمق المطلوب لاختراق الحرارة ، ووقت التصلب ، ودرجة حرارة التسخين وعملية التبريد.

لأول مرة ، تم استخدام معدات الحث للتصلب بعد اقتراح من V.P. فولودين عام 1923. بعد تجارب طويلة واختبار التسخين عالي التردد ، تم استخدامه لتصلب الفولاذ منذ عام 1935. تعتبر وحدات التقسية HDTV هي الطريقة الأكثر إنتاجية للمعالجة الحرارية للمنتجات المعدنية.

لماذا يعتبر الحث أفضل للتصلب

يتم إجراء تصلب عالي التردد للأجزاء المعدنية لزيادة مقاومة الطبقة العليا من المنتج للتلف الميكانيكي ، في حين أن مركز قطعة العمل لديه لزوجة متزايدة. من المهم ملاحظة أن جوهر المنتج أثناء التصلب عالي التردد يظل دون تغيير تمامًا.
يتميز التثبيت التعريفي بالعديد من المزايا المهمة جدًا مقارنةً بأنواع التدفئة البديلة: إذا كانت تركيبات HDTV السابقة أكثر تعقيدًا وإزعاجًا ، فقد تم الآن تصحيح هذا العيب ، وأصبحت المعدات عالمية للمعالجة الحرارية للمنتجات المعدنية.

مزايا معدات الحث

من عيوب آلة التصلب التعريفي عدم القدرة على معالجة بعض المنتجات ذات الشكل المعقد.

أصناف تصلب المعادن

هناك عدة أنواع من تصلب المعادن. بالنسبة لبعض المنتجات ، يكفي تسخين المعدن وتبريده على الفور ، بينما من الضروري بالنسبة للبعض الآخر الاحتفاظ به عند درجة حرارة معينة.
هناك أنواع التصلب التالية:

• التصلب الثابت: يستخدم ، كقاعدة عامة ، للأجزاء التي لها سطح مستوٍ صغير. يبقى موضع الشغل والمحث عند استخدام طريقة التصلب هذه دون تغيير.
• التصلب المستمر التسلسلي: يستخدم لتصلب المنتجات الأسطوانية أو المسطحة. مع التصلب المتسلسل المستمر ، يمكن للجزء أن يتحرك تحت المحرِّض ، أو يحافظ على موضعه دون تغيير.
• تصلب مماسي لقطع العمل: ممتاز لتصنيع الأجزاء الصغيرة ذات الشكل الأسطواني. يعمل التصلب المماسي المستمر المتسلسل على تمرير المنتج مرة واحدة أثناء عملية المعالجة الحرارية بأكملها.
• وحدة التقسية HDTV هي معدات قادرة على تصلب المنتج بجودة عالية وفي نفس الوقت توفر موارد الإنتاج.

في الأنظمة والأجهزة والتجمعات الهيدروميكانيكية ، غالبًا ما تستخدم الأجزاء التي تعمل على الاحتكاك والضغط والتواء. هذا هو السبب في أن المطلب الرئيسي بالنسبة لهم هو صلابة كافية لسطحهم. للحصول على الخصائص المطلوبة للجزء ، يتم تقوية السطح بواسطة تيار عالي التردد (HF).

في عملية التطبيق ، أثبت تصلب HDTV أنه طريقة اقتصادية وفعالة للغاية للمعالجة الحرارية لسطح الأجزاء المعدنية ، مما يعطي مقاومة تآكل إضافية و جودة عاليةالعناصر المجهزة.

يعتمد التسخين بواسطة التيارات عالية التردد على الظاهرة التي يتشكل فيها مجال مغناطيسي حوله ، بسبب مرور تيار عالي التردد متناوب عبر محث (عنصر حلزوني مصنوع من أنابيب نحاسية) ، مما يؤدي إلى تكوين تيارات دوامة في الجزء المعدني ، والذي يتسبب في تسخين المنتج المتصلب. نظرًا لكونها على سطح الجزء حصريًا ، فإنها تسمح لك بتسخينه إلى عمق معين قابل للتعديل.

يختلف تصلب HDTV للأسطح المعدنية عن التصلب الكامل القياسي ، والذي يتكون من زيادة درجة حرارة التسخين. هذا يرجع إلى عاملين. أولهم في السرعه العاليهالتسخين (عندما يتحول البرليت إلى الأوستينيت) ، يرتفع مستوى درجة حرارة النقاط الحرجة. والثاني - كلما كان انتقال درجة الحرارة أسرع ، كلما حدث تحول سطح المعدن بشكل أسرع ، لأنه يجب أن يحدث في أقل وقت ممكن.

تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من حقيقة أنه عند استخدام التصلب عالي التردد ، فإن التسخين يحدث أكثر من المعتاد ، لا يحدث ارتفاع درجة حرارة المعدن. تفسر هذه الظاهرة بحقيقة أن الحبوب في الجزء الفولاذي ليس لديها وقت للزيادة ، بسبب الحد الأدنى من وقت التسخين عالي التردد. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لحقيقة أن مستوى التسخين أعلى والتبريد أكثر كثافة ، فإن صلابة قطعة العمل بعد التصلب بواسطة HDTV تزداد بحوالي 2-3 HRC. وهذا يضمن أعلى قوة وموثوقية لسطح الجزء.

في الوقت نفسه ، هناك عامل مهم إضافي يوفر زيادة في مقاومة التآكل للأجزاء أثناء التشغيل. بسبب إنشاء هيكل مارتينسي ، تتشكل ضغوط انضغاطية على الجزء العلوي من الجزء. يتجلى عمل هذه الضغوط إلى أقصى حد عند عمق صغير من الطبقة الصلبة.

التركيبات والمواد والوسائل المساعدة المستخدمة لتصلب HDTV

يشتمل مجمع التصلب عالي التردد الأوتوماتيكي بالكامل على آلة تقسية ومعدات عالية التردد (أنظمة تثبيت نوع ميكانيكي، عقد لقلب الجزء حول محوره ، حركة المحث في اتجاه قطعة العمل ، المضخات التي تزود وتضخ السائل أو الغاز للتبريد ، الصمامات الكهرومغناطيسية لتبديل سوائل العمل أو الغازات (الماء / المستحلب / الغاز)).

تسمح لك آلة HDTV بتحريك المحرِّض على طول الارتفاع الكامل لقطعة العمل ، وكذلك تدوير قطعة العمل بمستويات سرعة مختلفة ، وضبط تيار الخرج على المحرِّض ، وهذا يجعل من الممكن تحديد الوضع الصحيح لعملية التصلب والحصول على سطح صلب موحد من الشغل.

تم تقديم رسم تخطيطي لتركيب تحريض HDTV للتجميع الذاتي.

يمكن أن يتميز التصلب بالحث عالي التردد بمعلمتين رئيسيتين: درجة الصلابة وعمق تصلب السطح. المواصفات الفنيةيتم تحديد التركيبات الحثية المصنعة من خلال قوة وتكرار العملية. لإنشاء طبقة صلبة ، يتم استخدام أجهزة تسخين بالحث بقوة 40-300 كيلو فولت أمبير عند ترددات 20-40 كيلو هرتز أو 40-70 كيلو هرتز. إذا كان من الضروري تقوية الطبقات الأعمق ، فإن الأمر يستحق استخدام مؤشرات التردد من 6 إلى 20 كيلوهرتز.

يتم تحديد نطاق التردد بناءً على نطاق درجات الصلب ، فضلاً عن مستوى عمق السطح المتصلب للمنتج. هناك مجموعة كبيرة من مجموعات كاملة من تركيبات الحث ، والتي تساعد على اختيار خيار منطقي لعملية تكنولوجية معينة.

يتم تحديد المعلمات التقنية لآلات التصلب الأوتوماتيكية الابعاد الكليةالأجزاء المستخدمة للتصلب في الارتفاع (من 50 إلى 250 سم) ، وقطرها (من 1 إلى 50 سم) والوزن (حتى 0.5 طن ، حتى 1 طن ، حتى 2 طن). تم تجهيز مجمعات التصلب ، التي يبلغ ارتفاعها 1500 مم أو أكثر ، بنظام إلكتروني ميكانيكي لربط الجزء بقوة معينة.

يتم تنفيذ تصلب الأجزاء عالي التردد في وضعين. في الأول ، يتم توصيل كل جهاز على حدة بواسطة المشغل ، وفي الثاني ، يحدث ذلك دون تدخل منه. عادةً ما يتم اختيار الماء أو الغازات الخاملة أو تركيبات البوليمر ذات خصائص التوصيل الحراري القريبة من الزيت كوسيط تبريد. يتم اختيار وسيط التصلب اعتمادًا على المعلمات المطلوبة للمنتج النهائي.

تقنية تصلب HDTV

بالنسبة للأجزاء أو الأسطح ذات الشكل المسطح ذات القطر الصغير ، يتم استخدام نوع ثابت من التصلب عالي التردد. للتشغيل الناجح ، لا يتغير موقع السخان والجزء.

عند استخدام التصلب عالي التردد المستمر المتسلسل ، والذي يستخدم غالبًا عند معالجة الأجزاء والأسطح المسطحة أو الأسطوانية ، يجب أن يتحرك أحد مكونات النظام. في مثل هذه الحالة ، إما أن يتحرك جهاز التسخين باتجاه قطعة العمل ، أو تتحرك قطعة العمل أسفل جهاز التسخين.

لتسخين الأجزاء الأسطوانية ذات الحجم الصغير ، التمرير مرة واحدة ، يتم استخدام التصلب المستمر عالي التردد من النوع المماسي.

الهيكل المعدني لسن الترس بعد التصلب بطريقة HDTV

بعد التسخين عالي التردد للمنتج ، تتم عملية التقسية المنخفضة عند درجة حرارة 160-200 درجة مئوية. هذا يسمح بزيادة مقاومة التآكل لسطح المنتج. الإجازات مصنوعة في أفران كهربائية. خيار آخر هو أخذ قسط من الراحة. للقيام بذلك ، من الضروري إيقاف تشغيل الجهاز الذي يوفر المياه قبل ذلك بقليل ، مما يساهم في التبريد غير الكامل. يحتفظ الجزء بدرجة حرارة عالية ، مما يؤدي إلى تسخين الطبقة المتصلبة إلى درجة حرارة منخفضة.

بعد التصلب ، يتم استخدام التقسية الكهربائية أيضًا ، حيث يتم إجراء التسخين باستخدام تركيب RF. لتحقيق النتيجة المرجوة ، يتم التسخين بمعدل أقل وعمق أكثر من تصلب السطح. يمكن تحديد وضع التسخين المطلوب من خلال طريقة الاختيار.

لتحسين المعلمات الميكانيكية للنواة ومقاومة التآكل الكلية لقطعة الشغل ، من الضروري إجراء التطبيع والتصلب الحجمي مع التقسية العالية مباشرة قبل تصلب سطح مركب الكربون الهيدروفلوري.

نطاق تصلب HDTV

يتم استخدام HDTV تصلب في عدد من العمليات التكنولوجيةتصنيع الأجزاء التالية:

• مهاوي ومحاور ودبابيس.
• التروس وعجلات التروس والحافات ؛
• أسنان أو تجاويف
• الشقوق والأجزاء الداخلية.
• عجلات وبكرات الرافعة.

في أغلب الأحيان ، يتم استخدام التصلب عالي التردد للأجزاء التي تتكون من الفولاذ الكربوني الذي يحتوي على نصف بالمائة من الكربون. تكتسب هذه المنتجات صلابة عالية بعد التصلب. إذا كان وجود الكربون أقل مما سبق ، فإن هذه الصلابة لم يعد من الممكن تحقيقها ، وبنسبة أعلى ، من المحتمل حدوث تشققات عند التبريد بدش مائي.

في معظم الحالات ، يجعل التبريد بتيارات عالية التردد من الممكن استبدال الفولاذ المخلوط بفولاذ كربوني أكثر تكلفة. يمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أن مزايا الفولاذ مع إضافات صناعة السبائك ، مثل الصلابة العميقة وتقليل تشوه الطبقة السطحية ، تفقد أهميتها بالنسبة لبعض المنتجات. مع التصلب عالي التردد ، يصبح المعدن أقوى ، وتزداد مقاومته للتآكل. بنفس طريقة استخدام الفولاذ الكربوني والكروم والكروم والنيكل والكروم والسيليكون والعديد من أنواع الفولاذ الأخرى التي تحتوي على نسبة منخفضة من إضافات صناعة السبائك.

مزايا وعيوب الطريقة

مزايا التصلب بالتيارات عالية التردد:

• عملية أوتوماتيكية بالكامل
• العمل مع المنتجات من أي شكل ؛
• نقص السخام
• الحد الأدنى من التشوه
• تقلب مستوى عمق السطح الصلب ؛
• معلمات محددة بشكل فردي للطبقة الصلبة.

من بين العيوب:

• الحاجة إلى إنشاء محث خاص لأشكال مختلفة من الأجزاء ؛
• صعوبات في تراكب مستويات التدفئة والتبريد ؛
• ارتفاع تكلفة المعدات.

من غير المحتمل استخدام تصلب التيار عالي التردد في الإنتاج الفردي ، ولكن في تدفق شامل، على سبيل المثال ، في صناعة أعمدة الكرنك ، والتروس ، والبطانات ، والمغازل ، وأعمدة الدرفلة على البارد ، وما إلى ذلك ، أصبح تصلب أسطح HDTV واسع الانتشار.