Under varmebehandlingen af aluminium og aluminiumslegeringer støder man ofte på forskellige problemer, såsom:
-Ukorrekt delplacering: Dette kan føre til deldeformation, ofte på grund af utilstrækkelig varmefjernelse af bratkølingsmediet med en hurtig nok hastighed til at opnå de ønskede mekaniske egenskaber.
-Hurtig opvarmning: Dette kan resultere i termisk deformation; korrekt delplacering hjælper med at sikre jævn opvarmning.
-Overophedning: Dette kan føre til delvis smeltning eller eutektisk smeltning.
-Overfladeafskalning/højtemperaturoxidation.
- Overdreven eller utilstrækkelig ældningsbehandling, som begge kan resultere i tab af mekaniske egenskaber.
-Udsving i tid/temperatur/bratkølingsparametre, der kan forårsage afvigelser i mekaniske og/eller fysiske egenskaber mellem dele og batcher.
-Derudover kan dårlig temperaturensartethed, utilstrækkelig isoleringstid og utilstrækkelig afkøling under opløsningsvarmebehandling alle bidrage til utilstrækkelige resultater.
Varmebehandling er en afgørende termisk proces i aluminiumsindustrien, lad os dykke ned i mere relateret viden.
1.Forbehandling
Forbehandlingsprocesser, der forbedrer strukturen og lindrer stress før quenching, er gavnlige til at reducere forvrængning. Forbehandling involverer typisk processer som spheroidizing annealing og stress relief annealing, og nogle anvender også quenching og temperering eller normaliserende behandling.
Afspændingsudglødning: Under bearbejdning kan der udvikles restspændinger på grund af faktorer som bearbejdningsmetoder, værktøjsindgreb og skærehastigheder. Ujævn fordeling af disse spændinger kan føre til forvrængning under bratkøling. For at afbøde disse virkninger er stressaflastende udglødning før bratkøling nødvendig. Temperaturen for afspændingsudglødning er generelt 500-700°C. Ved opvarmning i luftmedium anvendes en temperatur på 500-550°C med en holdetid på 2-3 timer for at forhindre oxidation og afkulning. Delforvrængning på grund af egenvægt bør tages i betragtning under belastning, og andre procedurer ligner standardudglødning.
Forvarmningsbehandling til strukturforbedring: Dette omfatter sfæroidiserende udglødning, quenching og temperering, normaliserende behandling.
-Sfæroidiserende udglødning: Vigtigt for kulstofværktøjsstål og legeret værktøjsstål under varmebehandling, strukturen opnået efter sfæroidiseringsudglødning påvirker forvrængningstendensen under bratkøling væsentligt. Ved at justere efterglødningsstrukturen kan man reducere regelmæssig forvrængning under bratkøling.
-Andre forbehandlingsmetoder: Forskellige metoder kan anvendes til at reducere quenching forvrængning, såsom quenching og temperering, normaliserende behandling. Valg af passende forbehandlinger som bratkøling og temperering, normalisering af behandling baseret på årsagen til forvrængning og delens materiale kan effektivt reducere forvrængning. Der skal dog udvises forsigtighed ved resterende spændinger og øget hårdhed efter anløbning, især bratkøling og hærdning kan reducere ekspansionen under bratkøling for stål indeholdende W og Mn, men har ringe effekt på at reducere deformation for stål som GCr15.
I praktisk produktion er det afgørende for effektiv behandling at identificere årsagen til slukningsforvrængning, hvad enten det skyldes resterende spændinger eller dårlig struktur. Afspændingsudglødning bør udføres for forvrængning forårsaget af resterende spændinger, mens behandlinger som hærdning, der ændrer strukturen, ikke er nødvendige, og omvendt. Først da kan målet om at reducere quenching-forvrængning nås for at sænke omkostningerne og sikre kvaliteten.
2.Quenching Opvarmning Operation
Slukningstemperatur: Slukningstemperaturen påvirker forvrængning markant. Vi kan opnå formålet med at reducere deformation ved at justere bratkølingstemperaturen, eller den reserverede bearbejdningsgodtgørelse er den samme som bratkølingstemperaturen for at opnå formålet med at reducere deformationen, eller rimeligt valgt og reserveret bearbejdningsgodtgørelsen og bratkølingstemperaturen efter varmebehandlingstests , for at reducere den efterfølgende bearbejdningstillæg. Effekten af bratkølingstemperatur på bratkølingsdeformation er ikke kun relateret til det materiale, der anvendes i emnet, men også relateret til emnets størrelse og form. Når formen og størrelsen af emnet er meget forskellige, selvom materialet i emnet er det samme, er slukningsdeformationstrenden helt anderledes, og operatøren bør være opmærksom på denne situation i den faktiske produktion.
Slukkende holdetid: Valget af holdetid sikrer ikke kun grundig opvarmning og opnåelse af den ønskede hårdhed eller mekaniske egenskaber efter bratkøling, men tager også hensyn til dens effekt på forvrængning. Forlængelse af bratkølingsholdetiden øger i det væsentlige bratkølingstemperaturen, især udtalt for stål med højt kulstofindhold og højt krom.
Indlæsningsmetoder: Hvis emnet placeres i en urimelig form under opvarmning, vil det forårsage deformation på grund af vægten af emnet eller deformation på grund af gensidig ekstrudering mellem emnerne, eller deformation på grund af ujævn opvarmning og afkøling på grund af for stor stabling af emnerne.
Opvarmningsmetode: For emner med kompleks form og varierende tykkelse, især dem med høje kulstof- og legeringselementer, er en langsom og ensartet opvarmningsproces afgørende. Brug af forvarmning er ofte nødvendigt, nogle gange kræver det flere forvarmningscyklusser. For større emner, der ikke behandles effektivt gennem forvarmning, kan brug af kassemodstandsovn med kontrolleret opvarmning reducere forvrængning forårsaget af hurtig opvarmning.
3. Køledrift
Slukningsdeformation skyldes primært køleprocessen. Korrekt valg af bratkølemedium, dygtig betjening og hvert trin i køleprocessen har direkte indflydelse på bratkølingsdeformationen.
Udvælgelse af quenching medium: Mens man sikrer den ønskede hårdhed efter bratkøling, bør mildere bratkølingsmedier foretrækkes for at minimere forvrængning. Det anbefales at bruge opvarmede bademedier til afkøling (for at lette udretning, mens delen stadig er varm) eller endda luftkøling. Medier med kølehastigheder mellem vand og olie kan også erstatte vand-olie dobbelte medier.
— Luftkølende bratkøling: Luftkølende bratkøling er effektiv til at reducere bratkølingsdeformationen af højhastighedsstål, kromformstål og luftkølende mikrodeformationsstål. For 3Cr2W8V-stålet, der ikke kræver høj hårdhed efter bratkøling, kan luftkøling også bruges til at reducere deformation ved korrekt justering af bratkølingstemperaturen.
— Oliekøling og bratkøling: olie er et bratkølingsmedium med en meget lavere kølehastighed end vand, men for de emner med høj hærdeevne, lille størrelse, kompleks form og stor deformationstendens er oliens kølehastighed for høj, men for emner med lille størrelse, men dårlig hærdbarhed, er oliens afkølingshastighed utilstrækkelig. For at løse ovenstående modsætninger og gøre fuld brug af oliequenching for at reducere bratkølingsdeformationen af arbejdsemner, har folk vedtaget metoder til at justere olietemperaturen og øge bratkølingstemperaturen for at udvide udnyttelsen af olie.
— Ændring af temperaturen på bratkølende olie: Brug af den samme olietemperatur til bratkøling for at reducere bratkølingsdeformation har stadig følgende problemer, det vil sige, når olietemperaturen er lav, er bratkølingsdeformationen stadig stor, og når olietemperaturen er høj, er det vanskeligt at sikre, at emne efter bratkøling hårdhed. Under den kombinerede effekt af form og materiale af nogle emner kan en forøgelse af temperaturen af bratkølende olie også øge dens deformation. Derfor er det meget nødvendigt at bestemme olietemperaturen for bratkøleolien efter at have bestået testen i henhold til de faktiske forhold for emnematerialet, tværsnitsstørrelse og form.
Ved brug af varm olie til bratkøling, for at undgå brand forårsaget af høj olietemperatur forårsaget af bratkøling og afkøling, bør nødvendigt brandslukningsudstyr være udstyret i nærheden af olietanken. Derudover bør kvalitetsindekset for bratkølende olie testes regelmæssigt, og ny olie skal efterfyldes eller udskiftes i tide.
— Øg bratkølingstemperaturen: Denne metode er velegnet til emner af kulstofstål med små tværsnit og lidt større emner af legeret stål, der ikke kan opfylde hårdhedskravene efter opvarmning og varmekonservering ved normale bratkølingstemperaturer og oliebratkøling. Ved passende at øge quenching-temperaturen og derefter oliequenching kan effekten af hærdning og reduktion af deformation opnås. Ved brug af denne metode til bratkøling skal man sørge for at forhindre problemer som kornforgrovning, reduktion af mekaniske egenskaber og arbejdsemnets levetid på grund af øget bratkølingstemperatur.
—Klassificering og austempering: Når slukningshårdheden kan opfylde designkravene, bør klassificeringen og austempereringen af det varme bademedium udnyttes fuldt ud for at opnå formålet med at reducere slukningsdeformationen. Denne metode er også effektiv til lav-hærdebarhed, kulstofstrukturstål og værktøjsstål med lille sektion, især kromholdigt matricestål og højhastighedsstål-emner med høj hærdbarhed. Klassificeringen af varmt badmedium og kølemetoden til austempering er de grundlæggende bratkølingsmetoder for denne type stål. Tilsvarende er det også effektivt for de kulstofstål og lavlegerede konstruktionsstål, der ikke kræver høj kølehårdhed.
Når du slukker med et varmt bad, skal du være opmærksom på følgende spørgsmål:
For det første, når oliebad bruges til klassificering og isotermisk bratkøling, bør olietemperaturen kontrolleres strengt for at forhindre forekomst af brand.
For det andet, når der slukkes med nitratsaltkvaliteter, skal nitratsalttanken være udstyret med nødvendige instrumenter og vandkøleanordninger. For andre forholdsregler henvises til de relevante oplysninger og vil ikke gentage dem her.
For det tredje bør den isotermiske temperatur kontrolleres nøje under isotermisk bratkøling. Høj eller lav temperatur er ikke befordrende for at reducere bratkølingsdeformation. Derudover skal ophængningsmetoden for emnet vælges under austempering for at forhindre deformation forårsaget af emnets vægt.
For det fjerde, når man bruger isotermisk eller graderet bratkøling for at korrigere formen på emnet, mens det er varmt, skal værktøjet og armaturerne være fuldt udstyret, og handlingen skal være hurtig under drift. Forebyg uønskede virkninger på emnets bratkølingskvalitet.
Køledrift: Dygtig betjening under afkølingsprocessen har en betydelig indflydelse på bratkølingsdeformation, især når der bruges vand eller olie-bratkølende medier.
-Korrekt retning af quenching Medium Entry: Typisk skal symmetrisk afbalancerede eller aflange stanglignende emner lodret bratkøles ind i mediet. Asymmetriske dele kan køles i en vinkel. Den korrekte retning sigter mod at sikre ensartet afkøling på tværs af alle dele, med langsommere køleområder, der kommer ind i mediet først, efterfulgt af hurtigere kølesektioner. Hensyn til emnets form og dets indflydelse på kølehastigheden er afgørende i praksis.
- Bevægelse af emner i bratkølingsmedium: Langsomt kølende dele skal vende mod bratkølingsmediet. Symmetrisk formede emner bør følge en afbalanceret og ensartet bane i mediet, med en lille amplitude og hurtig bevægelse. For tynde og aflange emner er stabilitet under bratkøling afgørende. Undgå at svinge og overvej at bruge klemmer i stedet for wirebinding for bedre kontrol.
- Slukningshastighed: Arbejdsemner skal bratkøles hurtigt. Især for tynde, stanglignende emner kan langsommere bratkølingshastigheder føre til øget bøjningsdeformation og forskelle i deformation mellem sektioner, der bratkøles på forskellige tidspunkter.
- Kontrolleret køling: For emner med betydelige forskelle i tværsnitsstørrelse, beskyt hurtigere kølende sektioner med materialer som asbestreb eller metalplader for at reducere deres afkølingshastighed og opnå ensartet afkøling.
- Afkølingstid i vand: For emner, der hovedsageligt udsættes for deformation på grund af strukturelle belastninger, forkort deres køletid i vand. For emner, der primært undergår deformation på grund af termisk spænding, forlænges deres afkølingstid i vand for at reducere bratkølingsdeformation.
Redigeret af May Jiang fra MAT Aluminium
Indlægstid: 21-2-2024
