Hvert er sambandið milli hitameðferðarferlis, aðgerðar og aflögunar?

Við hitameðferð á áli og álblöndum koma oft upp ýmis vandamál, svo sem:

-Röng staðsetning hluta: Þetta getur leitt til aflögunar hlutans, oft vegna þess að slokknunarmiðillinn fjarlægir ekki varma nægilega hratt til að ná tilætluðum vélrænum eiginleikum.

-Hröð upphitun: Þetta getur leitt til varmaaflögunar; rétt staðsetning hluta hjálpar til við að tryggja jafna upphitun.

-Ofhitnun: Þetta getur leitt til hlutabráðnunar eða eutektískrar bráðnunar.

-Yfirborðsflögnun/oxun við háan hita.

-Óhófleg eða ófullnægjandi öldrunarmeðferð, sem hvort tveggja getur leitt til taps á vélrænum eiginleikum.

-Sveiflur í tíma-/hita-/kælingarbreytum sem geta valdið frávikum í vélrænum og/eða eðlisfræðilegum eiginleikum milli hluta og framleiðslulota.

-Að auki getur léleg hitastigsjöfnun, ófullnægjandi einangrunartími og ófullnægjandi kæling við hitameðferð lausnarinnar allt stuðlað að ófullnægjandi árangri.

Hitameðferð er mikilvæg hitameðferð í áliðnaðinum, við skulum kafa dýpra í þekkingu okkar á þessu sviði.

1. Formeðferð

Formeðferðarferli sem bæta uppbyggingu og draga úr spennu fyrir slökkvun eru gagnleg til að draga úr aflögun. Formeðferð felur venjulega í sér ferli eins og kúlulaga glæðingu og spennulosandi glæðingu, og sumar nota einnig slökkvun og herðingu eða eðlilega meðferð.

Streitaléttandi glæðingVið vinnslu getur myndast leifarspenna vegna þátta eins og vinnsluaðferða, verkfæravirkni og skurðhraða. Ójöfn dreifing þessara álags getur leitt til aflögunar við herðingu. Til að draga úr þessum áhrifum er nauðsynlegt að nota spennulosandi glæðingu áður en herðing hefst. Hitastigið fyrir spennulosandi glæðingu er almennt 500-700°C. Við upphitun í lofttæmdu miðli er notað hitastig upp á 500-550°C með 2-3 klukkustunda biðtíma til að koma í veg fyrir oxun og afkolningu. Hafa skal í huga aflögun hluta vegna eiginþyngdar við álagningu og aðrar aðferðir eru svipaðar og við hefðbundna glæðingu.

Forhitunarmeðferð til að bæta uppbygginguÞetta felur í sér kúlulaga glæðingu, herðingu og temprun, og staðlun meðhöndlunar.

-Kúlulaga glæðingNauðsynlegt fyrir kolefnisstál og málmblönduð verkfærastál við hitameðferð, uppbyggingin sem myndast eftir kúlulaga glæðingu hefur veruleg áhrif á aflögunarþróunina við slökkvun. Með því að aðlaga uppbygginguna eftir glæðingu er hægt að draga úr reglulegri aflögun við slökkvun.

-Aðrar formeðferðaraðferðirHægt er að nota ýmsar aðferðir til að draga úr aflögun við slökkvun, svo sem slökkvun og herðingu, staðlunarmeðferð. Val á viðeigandi formeðferð eins og slökkvun og herðingu, staðlunarmeðferð út frá orsök aflögunar og efni hlutarins, getur dregið úr aflögun á áhrifaríkan hátt. Hins vegar er nauðsynlegt að gæta varúðar vegna eftirstandandi spennu og aukinnar hörku eftir herðingu, sérstaklega getur slökkvun og herðing dregið úr þenslu við slökkvun fyrir stál sem inniheldur W og Mn, en hefur lítil áhrif á að draga úr aflögun fyrir stál eins og GCr15.

Í hagnýtri framleiðslu er nauðsynlegt að bera kennsl á orsök slökkviáhrifa, hvort sem það er vegna eftirstandandi spennu eða lélegrar uppbyggingar, til að ná árangri í meðferð. Spennulosandi glæðing ætti að framkvæma fyrir afbrigði af völdum eftirstandandi spennu, en meðferðir eins og herðing sem breyta uppbyggingunni eru ekki nauðsynlegar, og öfugt. Aðeins þá er hægt að ná markmiðinu um að draga úr slökkviáhrifum til að lækka kostnað og tryggja gæði.

2. Slökkvun á upphitun

SlökkvunarhitastigSlökkvihitastigið hefur veruleg áhrif á aflögun. Tilgangurinn með því að draga úr aflögun er að stilla slökkvihitastigið, eða að stilla frátekna vinnsluheimildina þannig að hún sé sú sama og slökkvihitastigið til að draga úr aflögun, eða að velja og frátekna vinnsluheimildina og slökkvihitastigið eftir hitameðferðarprófanir til að draga úr síðari vinnsluheimildum. Áhrif slökkvihitastigsins á slökkviaflögun tengjast ekki aðeins efninu sem notað er í vinnustykkinu, heldur einnig stærð og lögun vinnustykkisins. Þegar lögun og stærð vinnustykkisins eru mjög mismunandi, þó að efni vinnustykkisins sé það sama, er þróun slökkviaflögunarinnar nokkuð mismunandi og rekstraraðilinn ætti að fylgjast með þessu í raunverulegri framleiðslu.

SlökkvunartímiVal á geymslutíma tryggir ekki aðeins ítarlega upphitun og að æskilegri hörku eða vélrænum eiginleikum sé náð eftir slökkvun heldur tekur einnig tillit til áhrifa þess á aflögun. Lenging á geymslutíma eykur verulega slökkvihitastigið, sérstaklega fyrir stál með hátt kolefnis- og króminnihald.

HleðsluaðferðirEf vinnustykkið er sett í óeðlilega lögun við upphitun, mun það valda aflögun vegna þyngdar vinnustykkisins eða aflögun vegna gagnkvæmrar útpressunar milli vinnustykkinanna, eða aflögun vegna ójafnrar upphitunar og kælingar vegna óhóflegrar stöflunar vinnustykkins.

HitunaraðferðFyrir flókin lögun og mismunandi þykkt vinnustykki, sérstaklega þau sem innihalda mikið af kolefni og málmblöndum, er hægfara og jafna upphitunarferli afar mikilvægt. Notkun forhitunar er oft nauðsynleg, stundum krefst það margra forhitunarlota. Fyrir stærri vinnustykki sem ekki eru meðhöndluð á áhrifaríkan hátt með forhitun, getur notkun kassaviðnámsofns með stýrðri upphitun dregið úr aflögun af völdum hraðrar upphitunar.

3. Kælingaraðgerð

Aflögun slökkviferlisins stafar aðallega af kælingarferlinu. Rétt val á slökkviefni, færni í notkun og hvert skref kælingarferlisins hefur bein áhrif á aflögun slökkviferlisins.

Val á slökkviefniÞótt æskilegur hörkuleiki sé tryggður eftir slökkvun ætti að velja mildari slökkviefni til að lágmarka aflögun. Mælt er með því að nota heitt bað til kælingar (til að auðvelda réttingu á meðan hluturinn er enn heitur) eða jafnvel loftkælingu. Miðlar með kælihraða á milli vatns og olíu geta einnig komið í staðinn fyrir tvöfalt vatns-olíu efni.

—LoftkælingarslökkvunLoftkæling er áhrifarík til að draga úr aflögun hraðsuðustáls, krómmótstáls og loftkælds öraflögunarstáls. Fyrir 3Cr2W8V stál sem þarfnast ekki mikillar hörku eftir kælingu er einnig hægt að nota loftkælingu til að draga úr aflögun með því að stilla kælingarhitastigið rétt.

—Kæling og slökkvun á olíuOlía er kæliefni með mun lægri kælihraða en vatn, en fyrir vinnustykki með mikla herðni, litla stærð, flókna lögun og mikla tilhneigingu til aflögunar er kælihraði olíunnar of mikill, en fyrir vinnustykki með litla stærð en lélega herðni er kælihraði olíunnar ófullnægjandi. Til að leysa ofangreindar mótsagnir og nýta olíukælingu til fulls til að draga úr aflögun vinnustykkisins vegna kælingar hafa menn tekið upp aðferðir til að stilla olíuhitastig og auka kælihitastig til að auka nýtingu olíunnar.

—Að breyta hitastigi kæliolíuAð nota sama olíuhitastig fyrir slökkvun til að draga úr slökkvunaraflögun hefur enn eftirfarandi vandamál, þ.e. þegar olíuhitastigið er lágt er slökkvunaraflögunin enn mikil, og þegar olíuhitastigið er hátt er erfitt að tryggja hörku vinnustykkisins eftir slökkvun. Við samsett áhrif lögunar og efnis sumra vinnuhluta getur aukning á hitastigi slökkvunarolíunnar einnig aukið aflögun hennar. Þess vegna er mjög mikilvægt að ákvarða olíuhitastig slökkvunarolíunnar eftir að hafa staðist prófunina í samræmi við raunverulegar aðstæður efnis vinnustykkisins, þversniðsstærð og lögun.

Þegar heit olía er notuð til að slökkva, til að koma í veg fyrir eld af völdum mikils olíuhita sem orsakast af slökkvun og kælingu, ætti að vera búinn nauðsynlegum slökkvibúnaði nálægt olíutankinum. Að auki ætti að prófa gæðavísitölu slökkviolíunnar reglulega og fylla á eða skipta út nýrri olíu með réttum tíma.

—Hækkaðu slokkunarhitastigiðÞessi aðferð hentar fyrir vinnustykki úr kolefnisstáli með litlu þversniði og örlítið stærri vinnustykki úr álfelguðu stáli sem uppfylla ekki hörkukröfur eftir upphitun og hitageymslu við eðlilegt kælihitastig og olíukælingu. Með því að auka kælihitastigið á viðeigandi hátt og síðan olíukælingu er hægt að ná fram herðingaráhrifum og minnkun aflögunar. Þegar þessi aðferð er notuð til að kæla skal gæta þess að koma í veg fyrir vandamál eins og grófgerð korna, minnkun á vélrænum eiginleikum og endingartíma vinnustykkisins vegna hækkaðs kælihitastigs.

—Flokkun og herðingÞegar hörku kælingarefnisins uppfyllir hönnunarkröfur ætti að nýta flokkun og herðingu heitbaðsmiðilsins til fulls til að draga úr aflögun kælingarefnisins. Þessi aðferð er einnig áhrifarík fyrir kolefnisbyggingarstál með litla herðni og verkfærastál með smáum þversniði, sérstaklega króminnihaldandi deyjastál og hraðstálsvinnustykki með mikla herðni. Flokkun heitbaðsmiðilsins og kælingaraðferðin við herðingu eru helstu herðingaraðferðir fyrir þessa tegund stáls. Á sama hátt er hún einnig áhrifarík fyrir kolefnisstál og lágblönduð byggingarstál sem þurfa ekki mikla herðingarhörku.

Þegar baðað er í heitu baði þarf að huga að eftirfarandi atriðum:

Í fyrsta lagi, þegar olíubað er notað til flokkunar og hitaupplausnar, ætti að stjórna olíuhitastiginu stranglega til að koma í veg fyrir eld.

Í öðru lagi, þegar verið er að slökkva með nítratsöltum, ætti nítratsalttankurinn að vera búinn nauðsynlegum tækjum og vatnskælibúnaði. Varðandi aðrar varúðarráðstafanir, vinsamlegast vísið til viðeigandi upplýsinga og þær verða ekki endurteknar hér.

Í þriðja lagi ætti að hafa strangt eftirlit með jafnhitastigi við jafnhitakælingu. Hátt eða lágt hitastig er ekki til þess fallið að draga úr aflögun við kælingu. Að auki, við austemperingu, ætti að velja upphengingaraðferð vinnustykkisins til að koma í veg fyrir aflögun af völdum þyngdar vinnustykkisins.

Í fjórða lagi, þegar notaður er jafnhita- eða stigvaxandi slökkvibúnaður til að leiðrétta lögun vinnustykkisins á meðan það er heitt, ættu verkfæri og festingar að vera fullbúnir og aðgerðin ætti að vera hröð meðan á notkun stendur. Koma í veg fyrir skaðleg áhrif á slökkugæði vinnustykkisins.

KælingaraðgerðGóð kæling hefur mikil áhrif á aflögun slökkviefnisins, sérstaklega þegar notaðir eru vatn eða olíukælimiðlar.

-Rétt stefna að slökkvunarmiðilsVenjulega ætti að kæla samhverft jafnvægis- eða aflanga stönglaga vinnustykki lóðrétt inn í miðilinn. Ósamhverfa hluta má kæla á ská. Rétt stefna miðar að því að tryggja jafna kælingu yfir alla hluta, þar sem svæði með hægari kælingu fara fyrst inn í miðilinn og síðan hraðari kælingarhlutar. Mikilvægt er að hafa í huga lögun vinnustykkisins og áhrif þess á kælihraða í reynd.

-Hreyfing vinnuhluta í slökkviefniHlutir sem kólna hægt ættu að snúa að kælimiðlinum. Samhverft lagaðir vinnustykki ættu að fylgja jafnvægðri og jöfnri braut í miðlinum, viðhalda litlu sveifluvídd og hraðri hreyfingu. Fyrir þunn og aflöng vinnustykki er stöðugleiki við kælingu mikilvægur. Forðist sveiflur og íhugaðu að nota klemmur í stað vírbindingar til að fá betri stjórn.

-Hraði slökkvunarVinnustykki ætti að kæla hratt. Sérstaklega fyrir þunn, stönglaga vinnustykki getur hægari kælingarhraði leitt til aukinnar beygjuaflögunar og mismunandi aflögunar milli hluta sem eru kældir á mismunandi tímum.

-Stýrð kælingFyrir vinnustykki með verulegan mun á þversniðsstærð skal vernda þá hluta sem kólna hraðar með efnum eins og asbestreipi eða málmplötum til að draga úr kælingarhraða þeirra og ná fram jafnri kælingu.

-Kælingartími í vatniFyrir vinnustykki sem aðallega verða fyrir aflögun vegna byggingarálags skal stytta kælingartímann í vatni. Fyrir vinnustykki sem aðallega verða fyrir aflögun vegna hitaálags skal lengja kælingartímann í vatni til að draga úr aflögun vegna slökkvunar.

Ritstýrt af May Jiang frá MAT Aluminum