Under varmebehandlingen av aluminium og aluminiumslegeringer oppstår det ofte forskjellige problemer, for eksempel:
-Feil plassering av del: Dette kan føre til deldeformasjon, ofte på grunn av utilstrekkelig varmefjerning av bråkjølingsmediet med rask nok hastighet til å oppnå de ønskede mekaniske egenskapene.
-Rask oppvarming: Dette kan resultere i termisk deformasjon; Riktig delplassering bidrar til å sikre jevn oppvarming.
-Overoppheting: Dette kan føre til delvis smelting eller eutektisk smelting.
-Overflateskalering/høytemperaturoksidasjon.
- Overdreven eller utilstrekkelig aldringsbehandling, som begge kan føre til tap av mekaniske egenskaper.
-Svingninger i tid/temperatur/herdeparametere som kan forårsake avvik i mekaniske og/eller fysiske egenskaper mellom deler og partier.
-I tillegg kan dårlig temperaturuniformitet, utilstrekkelig isolasjonstid og utilstrekkelig kjøling under oppløsningsvarmebehandling bidra til utilstrekkelige resultater.
Varmebehandling er en avgjørende termisk prosess i aluminiumsindustrien, la oss fordype oss i mer relatert kunnskap.
1.Forbehandling
Forbehandlingsprosesser som forbedrer strukturen og lindrer stress før bråkjøling er gunstige for å redusere forvrengning. Forbehandling involverer vanligvis prosesser som sfæroidiserende annealing og stress relief annealing, og noen bruker også quenching og temperering eller normaliserende behandling.
Stressavlastende utglødning: Under bearbeiding kan restspenninger utvikle seg på grunn av faktorer som bearbeidingsmetoder, verktøyinngrep og skjærehastigheter. Ujevn fordeling av disse spenningene kan føre til forvrengning under bråkjøling. For å dempe disse effektene er avspenningsgløding før bråkjøling nødvendig. Temperaturen for spenningsavlastende gløding er vanligvis 500-700°C. Ved oppvarming i luftmedium brukes en temperatur på 500-550°C med en holdetid på 2-3 timer for å hindre oksidasjon og avkulling. Delforvrengning på grunn av egenvekt bør vurderes under lasting, og andre prosedyrer ligner standard gløding.
Forvarmingsbehandling for strukturforbedring: Dette inkluderer sfæroidiserende annealing, quenching og temperering, normaliserende behandling.
-Sfæroidiserende gløding: Viktig for karbonverktøystål og legert verktøystål under varmebehandling, strukturen oppnådd etter kuleglødning påvirker forvrengningstrenden under bråkjøling betydelig. Ved å justere strukturen etter gløding kan man redusere regelmessig forvrengning under bråkjøling.
-Andre forbehandlingsmetoder: Ulike metoder kan brukes for å redusere quenching forvrengning, slik som quenching og temperering, normaliserende behandling. Velge passende forbehandlinger som bråkjøling og temperering, normalisering av behandling basert på årsaken til forvrengning og materialet til delen kan effektivt redusere forvrengning. Forsiktighet er imidlertid nødvendig for restspenninger og hardhetsøkninger etter herding, spesielt herding og herding kan redusere ekspansjonen under herding for stål som inneholder W og Mn, men har liten effekt på å redusere deformasjonen for stål som GCr15.
I praktisk produksjon er det avgjørende for effektiv behandling å identifisere årsaken til quenching distortion, enten det er på grunn av restspenninger eller dårlig struktur. Avspenningsgløding bør utføres for forvrengning forårsaket av gjenværende spenninger, mens behandlinger som herding som endrer strukturen ikke er nødvendig, og omvendt. Først da kan målet om å redusere quenching distortion oppnås for å senke kostnader og sikre kvalitet.
2.Quenching Oppvarming Drift
Avkjølingstemperatur: Bråkjølingstemperaturen påvirker forvrengningen betydelig. Vi kan oppnå formålet med å redusere deformasjonen ved å justere bråkjølingstemperaturen, eller den reserverte maskineringsgodtgjørelsen er den samme som bråkjølingstemperaturen for å oppnå formålet med å redusere deformasjonen, eller rimelig valgt og reservert maskineringsgodtgjørelsen og bråkjølingstemperaturen etter varmebehandlingstester , for å redusere den påfølgende maskineringstillegget. Effekten av bråkjølingstemperatur på bråkjølingsdeformasjon er ikke bare relatert til materialet som brukes i arbeidsstykket, men også relatert til størrelsen og formen på arbeidsstykket. Når formen og størrelsen på arbeidsstykket er veldig forskjellig, selv om materialet til arbeidsstykket er det samme, er trenden for quenching deformasjon ganske annerledes, og operatøren bør være oppmerksom på denne situasjonen i faktisk produksjon.
Slukkende holdetid: Valget av holdetid sikrer ikke bare grundig oppvarming og oppnåelse av ønsket hardhet eller mekaniske egenskaper etter bråkjøling, men tar også hensyn til effekten på forvrengning. Forlengelse av bråkjølingsholdetiden øker i det vesentlige bråkjølingstemperaturen, spesielt uttalt for stål med høyt karbon og høyt krom.
Lastemetoder: Hvis arbeidsstykket plasseres i en urimelig form under oppvarming, vil det forårsake deformasjon på grunn av vekten av arbeidsstykket eller deformasjon på grunn av gjensidig ekstrudering mellom arbeidsstykkene, eller deformasjon på grunn av ujevn oppvarming og avkjøling på grunn av for stor stabling av arbeidsstykkene.
Oppvarmingsmetode: For arbeidsstykker med kompleks form og varierende tykkelse, spesielt de med høye karbon- og legeringselementer, er en langsom og jevn oppvarmingsprosess avgjørende. Bruk av forvarming er ofte nødvendig, noen ganger krever det flere forvarmingssykluser. For større arbeidsstykker som ikke behandles effektivt gjennom forvarming, kan bruk av boksmotstandsovn med kontrollert oppvarming redusere forvrengning forårsaket av rask oppvarming.
3. Kjøledrift
Bråkjølingsdeformasjon skyldes først og fremst kjøleprosessen. Riktig kjølemediumvalg, dyktig betjening og hvert trinn i kjøleprosessen påvirker kjølingsdeformasjonen direkte.
Slukkende medium utvalg: Mens man sikrer ønsket hardhet etter bråkjøling, bør mildere bråkjølingsmedier foretrekkes for å minimere forvrengning. Det anbefales å bruke oppvarmede bademedier for avkjøling (for å lette retting mens delen fortsatt er varm) eller til og med luftkjøling. Medier med kjølehastigheter mellom vann og olje kan også erstatte vann-olje doble medier.
— Luftkjøling: Luftkjøling er effektiv for å redusere bråkjølingsdeformasjonen av høyhastighetsstål, kromformstål og luftkjølende mikrodeformasjonsstål. For 3Cr2W8V-stålet som ikke krever høy hardhet etter bråkjøling, kan luftkjøling også brukes for å redusere deformasjon ved å justere bråkjølingstemperaturen riktig.
— Oljekjøling og bråkjøling: olje er et bråkjølingsmedium med mye lavere kjølehastighet enn vann, men for arbeidsstykker med høy herdbarhet, liten størrelse, kompleks form og stor deformasjonstendens, er kjølehastigheten til olje for høy, men for arbeidsstykker med liten størrelse, men dårlig herdbarhet, er kjølehastigheten til olje utilstrekkelig. For å løse de ovennevnte motsetningene og gjøre full bruk av oljekjøling for å redusere bråkjølingsdeformasjonen av arbeidsstykker, har folk tatt i bruk metoder for å justere oljetemperaturen og øke bråkjølingstemperaturen for å utvide utnyttelsen av olje.
— Endring av temperaturen på bråkjøleolje: bruk av samme oljetemperatur for bråkjøling for å redusere bråkjølingsdeformasjon har fortsatt følgende problemer, det vil si at når oljetemperaturen er lav, er bråkjølingsdeformasjonen fortsatt stor, og når oljetemperaturen er høy, er det vanskelig å sikre at arbeidsstykket etter bråkjøling hardhet. Under den kombinerte effekten av form og materiale til noen arbeidsstykker, kan økning av temperaturen på herdeolje også øke deformasjonen. Derfor er det svært nødvendig å bestemme oljetemperaturen til bråkjøleoljen etter å ha bestått testen i henhold til de faktiske forholdene til arbeidsstykkematerialet, tverrsnittsstørrelse og form.
Ved bruk av varm olje til bråkjøling, for å unngå brann forårsaket av høy oljetemperatur forårsaket av bråkjøling og kjøling, bør nødvendig brannslokkingsutstyr være utstyrt i nærheten av oljetanken. I tillegg bør kvalitetsindeksen for kjøleolje testes regelmessig, og ny olje bør etterfylles eller skiftes ut i tide.
— Øk bråkjølingstemperaturen: Denne metoden egner seg for arbeidsstykker i karbonstål med lite tverrsnitt og litt større arbeidsstykker av legert stål som ikke kan oppfylle hardhetskravene etter oppvarming og varmekonservering ved normale bråkjølingstemperaturer og oljebråkjøling. Ved passende å øke bråkjølingstemperaturen og deretter oljekjøling, kan effekten av herding og redusere deformasjon oppnås. Ved bruk av denne metoden for bråkjøling, bør man passe på å forhindre problemer som kornforgrovning, reduksjon av mekaniske egenskaper og levetid på arbeidsstykket på grunn av økt herdetemperatur.
—Klassifisering og austempering: Når bråkjølingshardheten kan oppfylle designkravene, bør klassifiseringen og austemperingen av det varme bademediet utnyttes fullt ut for å oppnå formålet med å redusere bråkjølingsdeformasjonen. Denne metoden er også effektiv for lavherdbarhet, karbonkonstruksjonsstål og verktøystål med liten seksjon, spesielt kromholdig formstål og høyhastighetsstålarbeidsstykker med høy herdbarhet. Klassifiseringen av varmt badmedium og kjølemetoden for austempering er de grunnleggende bråkjølingsmetodene for denne typen stål. På samme måte er det også effektivt for karbonstål og lavlegerte strukturstål som ikke krever høy herdehardhet.
Når du slukker med et varmt bad, bør du være oppmerksom på følgende problemer:
For det første, når oljebad brukes til gradering og isotermisk bråkjøling, bør oljetemperaturen kontrolleres strengt for å forhindre at det oppstår brann.
For det andre, ved bråkjøling med nitratsaltkvaliteter, bør nitratsalttanken være utstyrt med nødvendige instrumenter og vannkjølingsinnretninger. For andre forholdsregler, se den relevante informasjonen, og vil ikke gjenta dem her.
For det tredje bør den isotermiske temperaturen kontrolleres strengt under isotermisk bråkjøling. Høy eller lav temperatur bidrar ikke til å redusere bråkjølingsdeformasjon. I tillegg, under austempering, bør hengemetoden til arbeidsstykket velges for å forhindre deformasjon forårsaket av vekten av arbeidsstykket.
For det fjerde, når du bruker isotermisk eller gradert bråkjøling for å korrigere formen på arbeidsstykket mens det er varmt, bør verktøyet og fiksturene være fullt utstyrt, og handlingen bør være rask under drift. Unngå negative effekter på herdekvaliteten til arbeidsstykket.
Kjøledrift: Dyktig operasjon under kjøleprosessen har en betydelig innvirkning på bråkjølingsdeformasjon, spesielt når vann eller oljekjølemedier brukes.
-Riktig retning for quenching medium inngang: Vanligvis bør symmetrisk balanserte eller langstrakte stavlignende arbeidsstykker være vertikalt bråkjølt inn i mediet. Asymmetriske deler kan bråkjøles i en vinkel. Den riktige retningen tar sikte på å sikre jevn kjøling i alle deler, med langsommere kjøleområder som kommer inn i mediet først, etterfulgt av raskere kjøleseksjoner. Hensyn til arbeidsstykkets form og dets innflytelse på kjølehastigheten er avgjørende i praksis.
- Bevegelse av arbeidsstykker i herdemedium: Sakte avkjølende deler skal vende mot herdemediet. Symmetrisk formede arbeidsstykker bør følge en balansert og jevn bane i mediet, og opprettholde en liten amplitude og rask bevegelse. For tynne og langstrakte arbeidsstykker er stabilitet under bråkjøling avgjørende. Unngå å svinge og vurder å bruke klemmer i stedet for wirebinding for bedre kontroll.
- Blokkingshastigheten: Arbeidsstykker bør bråkjøles raskt. Spesielt for tynne, stavlignende arbeidsstykker kan lavere bråkjølingshastigheter føre til økt bøyedeformasjon og forskjeller i deformasjon mellom seksjoner som bråkjøles til forskjellige tider.
- Kontrollert kjøling: For arbeidsstykker med betydelige forskjeller i tverrsnittsstørrelse, beskytt seksjoner med raskere avkjøling med materialer som asbesttau eller metallplater for å redusere kjølehastigheten og oppnå jevn kjøling.
- Avkjølingstid i vann: For arbeidsstykker som hovedsakelig opplever deformasjon på grunn av strukturelle påkjenninger, forkort kjøletiden i vann. For arbeidsstykker som primært gjennomgår deformasjon på grunn av termisk stress, forleng kjøletiden i vann for å redusere bråkjølingsdeformasjonen.
Redigert av May Jiang fra MAT Aluminium
Innleggstid: 21. februar 2024
