Kiến thức cơ bản để xử lý nhiệt
Kiến thức cơ bản về xử lý nhiệt
Bài đăng này bao gồm hầu hết các quy trình xử lý nhiệt bao gồm các khái niệm cơ bản cho các quy trình. Nó là một tốt cho người mới bắt đầu cho ngành công nghiệp xử lý nhiệt.
Làm cứng tuổi
Làm cứng do lão hóa, thường sau khi làm nguội nhanh hoặc làm lạnh. Thuật ngữ áp dụng cho thép mềm, hoặc thép cacbon thấp, liên quan đến nhiều loại thay đổi từ từ, quan trọng về mặt thương mại diễn ra trong các đặc tính của thép sau khi xử lý cuối cùng. Những thay đổi này, dẫn đến tình trạng tăng độ cứng, giới hạn đàn hồi và độ bền kéo với hậu quả là giảm độ dẻo, xảy ra trong thời gian thép ở nhiệt độ bình thường.
Sự lão hóa
Sự thay đổi các đặc tính xảy ra ở nhiệt độ môi trường hoặc nhiệt độ cao vừa phải sau khi làm việc nóng hoặc hoạt động xử lý nhiệt (dập tắt sự lão hóa trong hợp kim đen), hoặc sau một hoạt động làm việc lạnh (lão hóa do biến dạng). Sự thay đổi tính chất thường, nhưng không phải luôn luôn, do sự thay đổi pha (kết tủa), nhưng không liên quan đến sự thay đổi thành phần hóa học. Trong kim loại hoặc hợp kim, sự thay đổi các tính chất thường xảy ra chậm ở nhiệt độ phòng và nhanh hơn ở nhiệt độ cao hơn.
Ủ
Làm nóng và giữ ở nhiệt độ thích hợp và sau đó làm nguội ở tốc độ thích hợp, cho các mục đích như giảm độ cứng, cải thiện khả năng gia công, tạo điều kiện gia công nguội, tạo ra cấu trúc vi mô mong muốn, hoặc đạt được các đặc tính cơ học, vật lý hoặc các đặc tính khác mong muốn. Khi có thể áp dụng, nên sử dụng các thuật ngữ cụ thể hơn sau: ủ đen, ủ xanh, ủ hộp, ủ sáng, ủ lửa, nung chì, ủ trung gian, ủ đẳng nhiệt, ủ dẻo, ủ quá trình, ủ nguội, ủ kết tinh lại và tạo hình cầu. Khi áp dụng cho các hợp kim đen, thuật ngữ ủ, không có đủ điều kiện, có nghĩa là ủ hoàn toàn. Khi áp dụng cho hợp kim màu, thuật ngữ ủ ám chỉ một phương pháp xử lý nhiệt được thiết kế để làm mềm hợp kim lâu năm cứng bằng cách gây ra sự kết tủa gần như hoàn toàn của giai đoạn thứ hai ở dạng tương đối thô. Bất kỳ quá trình ủ nào thường sẽ làm giảm căng thẳng, nhưng nếu phương pháp điều trị được áp dụng với mục đích duy nhất là giảm bớt căng thẳng, thì nó nên được chỉ định để giảm căng thẳng.
Austempering
Đây là một phương pháp làm cứng thép bằng cách dập tắt từ nhiệt độ Austenit vào môi trường chiết nhiệt (thường là muối) được duy trì ở một mức nhiệt độ không đổi giữa 400 "đến 800" F và giữ thép trong môi trường này cho đến khi Austenit chuyển thành bainit .
Austenitising
Hình thành Austenit bằng cách nung hợp kim đen vào phạm vi biến đổi (Austenitizing một phần) hoặc trên phạm vi chuyển hóa (Austenitizing hoàn toàn). Khi được sử dụng mà không có đủ điều kiện, thuật ngữ này có nghĩa là làm sạch hoàn toàn.
Austenite
Dung dịch rắn của sắt và cacbon thu được bằng cách nung đến nhiệt độ cao trên nhiệt độ tới hạn trên. Nhiệt độ hoặc khoảng nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ Austenitizing và phải đạt được để có được cấu trúc vi mô thích hợp và độ cứng đầy đủ của thép khi xử lý nhiệt. Nhiệt độ Austenitizing khác nhau đối với các loại thép cacbon, hợp kim và thép công cụ khác nhau.
Bainite
Một sản phẩm biến đổi eutectoid của ferit và sự phân tán mịn của cacbua, thường được hình thành ở nhiệt độ dưới 840 đến 930 F (450 đến 500 ° C): bainit trên là tập hợp chứa các đơn vị hình dạng song song của ferit, tạo ra cái gọi là lông xuất hiện trong kính hiển vi quang học, và được hình thành ở nhiệt độ trên khoảng 660 F (350 ° C); bainite thấp hơn bao gồm các đơn vị hình dạng tấm riêng lẻ và được hình thành ở nhiệt độ dưới khoảng 660 F (350 ° C). Ngoài ra, một vi cấu trúc hình kim (dạng thấu kính) mảnh mai xuất hiện trong dải thép lò xo được đặc trưng bởi độ dẻo dai và độ dẻo cao hơn so với Martensite đã được tôi luyện. Bainite là sản phẩm phân hủy của Austenite được phát triển tốt nhất ở nhiệt độ giữ gián đoạn, thấp hơn nhiệt độ tạo thành ngọc trai mịn và cao hơn nhiệt độ tạo ra Martensite.
Ủ bồn tắm
Ngâm là một bể chất lỏng (chẳng hạn như chì nóng chảy hoặc muối nung chảy) được giữ ở nhiệt độ ấn định - khi sử dụng bể chứa chì, quá trình này được gọi là ủ chì.
Ủ đen
Quy trình ủ trong hộp hoặc ủ trong tấm, dải hoặc dây hợp kim đen sau khi làm nóng và ngâm.
Ủ xanh
Làm nóng tấm kim loại cán nóng trong lò hở đến nhiệt độ trong phạm vi biến đổi và sau đó làm nguội trong không khí, để làm mềm kim loại. Sự hình thành oxit hơi xanh trên bề mặt là ngẫu nhiên.
Thổi
Cho bề mặt không đóng cặn của hợp kim đen chịu tác dụng của không khí, hơi nước hoặc các tác nhân khác ở nhiệt độ thích hợp, do đó tạo thành một màng oxit mỏng màu xanh lam và cải thiện vẻ ngoài cũng như khả năng chống ăn mòn.
Brazing
Tham gia các kim loại bằng cách nung chảy các hợp kim màu có nhiệt độ nóng chảy trên 800 F (425 ° C), nhưng thấp hơn nhiệt độ của các kim loại được tham gia. Có thể được hoàn thành bởi một ngọn đuốc. Kim loại chất độn thường ở dạng que trong quá trình hàn bằng ngọn đuốc; trong khi trong lò nung và hàn nhúng, vật liệu gia công được lắp ráp đầu tiên và kim loại phụ sau đó có thể được áp dụng làm dây, vòng đệm, kẹp, dải hoặc có thể được liên kết, như trong tấm hàn.
Ủ sáng
Quá trình ủ trong môi trường bảo vệ để ngăn chặn sự đổi màu của bề mặt sáng mong muốn.
Tiềm năng carbon
Một thước đo khả năng của một môi trường có chứa carbon hoạt tính để thay đổi hoặc duy trì, trong các điều kiện quy định, nồng độ carbon trong thép.
Carbonitriding
Một quá trình làm cứng trường hợp trong đó vật liệu đen thích hợp được làm nóng trên nhiệt độ biến đổi thấp hơn trong môi trường khí của thành phần như vậy để gây ra sự khuếch tán đồng thời của cacbon và nitơ vào nền của vật liệu. Quá trình được hoàn thành bằng cách làm nguội với tốc độ tạo ra các đặc tính mong muốn trong chi tiết gia công.
Carburizing (Xi măng)
Thêm cacbon vào bề mặt của hợp kim cơ bản sắt bằng cách hấp thụ thông qua việc nung nóng kim loại ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của nó khi tiếp xúc với chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí có cacbon. Phương pháp làm cứng trường hợp lâu đời nhất.
Làm cứng trường hợp
Một thuật ngữ chung bao gồm một số quy trình áp dụng cho thép làm thay đổi thành phần hóa học của lớp bề mặt bằng cách hấp thụ cacbon hoặc nitơ, hoặc hỗn hợp của cả hai, và bằng cách khuếch tán, tạo ra một gradient nồng độ. Xử lý nhiệt hoặc kết hợp các xử lý nhiệt làm cứng bề mặt liên quan đến sự thay đổi thành phần của lớp ngoài cùng của hợp kim cơ bản sắt, trong đó bề mặt được làm cứng hơn đáng kể bằng cách khuếch tán khí hoặc chất lỏng vào bên trong, sau đó xử lý nhiệt thích hợp. Các quá trình làm cứng điển hình là thấm cacbon, xianua, thấm nitơ cacbonat và thấm nitơ.
Kết tinh
Sự hình thành tinh thể của các nguyên tử giả định các vị trí xác định trong mạng tinh thể. Đây là hiện tượng xảy ra khi kim loại lỏng đông đặc. (Sự mệt mỏi, sự hư hỏng của kim loại dưới các ứng suất lặp đi lặp lại, đôi khi được cho là do kết tinh sai.)
Cyaniding
Làm cứng bề mặt bằng cách hấp thụ cacbon và nitơ của một sản phẩm bằng thép hoặc một phần của nó bằng cách nung ở nhiệt độ thích hợp khi tiếp xúc với muối xyanua, sau đó là làm nguội.
Khử cặn
Khi thép chịu nhiệt độ cao, chẳng hạn như được sử dụng trong cán nóng, rèn và xử lý nhiệt trong môi trường có chứa không khí, oxy hoặc hydro, sự mất cacbon ở bề mặt được gọi là quá trình khử cacbon. Kết quả là sự mất carbon hoặc thay đổi hóa học trên bề mặt của chi tiết thép làm giảm độ bền của chi tiết bằng cách giảm kích thước của chi tiết và tạo ra độ cứng bề mặt mềm hơn so với lõi của chi tiết.
Độ dẻo
Tính chất của kim loại giúp chúng không bị biến dạng cơ học khi nguội mà không bị gãy. Trong thép, độ dẻo thường được đo bằng độ giãn dài và giảm diện tích được xác định trong thử nghiệm kéo.
Độ cứng
Điều này liên quan đến khả năng làm cứng sâu của thép khi tôi nguội, và có tính đến kích thước của bộ phận và phương pháp tôi. Thử nghiệm được sử dụng để xác định độ cứng của bất kỳ loại thép nào là Thử nghiệm Jominy.
Làm cứng
Tăng độ cứng bằng cách xử lý thích hợp, thường liên quan đến gia nhiệt và làm mát. Khi áp dụng, nên sử dụng các thuật ngữ cụ thể hơn sau: cứng tuổi, cứng vỏ, cứng ngọn lửa, cứng cảm ứng, cứng kết tủa, cứng nguội.
Xử lý nhiệt
Thay đổi các tính chất của kim loại bằng cách cho nó tuân theo một chuỗi thay đổi nhiệt độ, thời gian lưu ở nhiệt độ cụ thể và tốc độ nguội dần cũng quan trọng như chính nhiệt độ. Xử lý nhiệt thường ảnh hưởng rõ rệt đến độ bền, độ cứng, độ dẻo, tính dễ uốn và các tính chất tương tự của cả kim loại và hợp kim của chúng.
Đồng nhất hóa ủ
Quá trình xử lý ủ được thực hiện ở nhiệt độ cao, tiến gần đến nhiệt độ rắn, trong một thời gian đủ dài để sự phân bố không đồng nhất của các nguyên tố hợp kim bị giảm bởi các quá trình khuếch tán.
Ủ nhiệt bằng nhiệt
Một quá trình trong đó hợp kim đen được nung nóng để tạo ra cấu trúc một phần hoặc toàn bộ Austenit, sau đó được làm nguội và giữ ở nhiệt độ ổn định gây ra sự biến đổi Austenit thành tập hợp ferit-cacbua tương đối mềm.
Martempering hoặc Marquenching
Đây là một phương pháp làm cứng thép bằng cách dập tắt từ nhiệt độ Austenitizing vào một số môi trường chiết nhiệt, thường là muối, được duy trì ở một mức nhiệt độ không đổi nào đó trên điểm mà mactenxit bắt đầu hình thành (thường là khoảng 450 ”F), giữ thép trong môi trường này cho đến khi nhiệt độ đồng đều, làm lạnh trong không khí để tạo mactenxit và tôi luyện bằng phương pháp thông thường. Ưu điểm của phương pháp dập tắt gián đoạn này là giảm thiểu biến dạng và biến dạng dư. Kích thước của một bộ phận có thể lớn hơn đáng kể so với để thắt lưng buộc bụng.
Martensite
Một thành phần hoặc cấu trúc vi mô bằng thép tôi nguội có độ cứng tối đa bằng đồng minh của các cấu trúc thép khác do sự biến đổi của Austenit.
Thấm nitơ
Đưa nitơ vào hợp kim sắt rắn bằng cách giữ ở nhiệt độ thích hợp (dưới Ac1 đối với thép ferritic) tiếp xúc với vật liệu nitơ, thường là amoniac của xyanua nóng chảy có thành phần thích hợp. Không bắt buộc phải làm nguội để tạo ra một trường hợp cứng. Quá trình làm cứng bề mặt một số loại thép bằng cách nung nóng trong khí amoniac ở khoảng 935-1000 (độ) F, sự gia tăng độ cứng là kết quả của sự hình thành nitrua bề mặt. Một số thành phần hợp kim, chủ yếu trong số đó là nhôm, tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng đông cứng. Nói chung, độ sâu của trường hợp ít hơn so với thấm cacbon.
Bình thường hóa
Làm nóng thép đến khoảng 100 F trên phạm vi nhiệt độ tới hạn, sau đó làm lạnh xuống dưới phạm vi đó trong không khí tĩnh ở nhiệt độ bình thường. Hoạt động xử lý nhiệt này được sử dụng để xóa kết quả xử lý nhiệt trước đó đối với thép cacbon thành 40% cacbon, thép hợp kim thấp và để tạo ra cấu trúc hạt đồng nhất trong các bộ phận thép rèn và thép gia công nguội.
Làm cứng dầu
Quá trình làm cứng hợp kim đen có thành phần thích hợp (thường là hợp kim) bằng cách nung nóng trong hoặc cao hơn phạm vi biến đổi và làm nguội trong dầu.
Quá nóng
Làm nóng một kim loại hoặc hợp kim đến nhiệt độ cao đến mức các đặc tính của nó bị suy giảm. Khi các đặc tính ban đầu không thể được phục hồi bằng cách xử lý nhiệt thêm, bằng cách gia công cơ học hoặc bằng sự kết hợp giữa làm việc và xử lý nhiệt, thì hiện tượng quá nhiệt được gọi là quá trình đốt cháy.
Quá trình oxy hóa
Sự bổ sung oxy vào một hợp chất. Việc tiếp xúc với không khí đôi khi dẫn đến quá trình oxy hóa bề mặt tiếp xúc, do đó bị ố hoặc đổi màu. Hiệu ứng này được tăng lên khi tăng nhiệt độ.
Ngọc trai
Cấu trúc vi mô của thép được sản xuất bằng cách làm nguội chậm hoặc làm mát bằng không khí từ cacbon thấp đến trung bình và thép hợp kim thấp từ trạng thái Austenit.
Làm nóng sơ bộ
Làm nóng trước khi xử lý nhiệt hoặc cơ học tiếp theo. Đối với thép dụng cụ, gia nhiệt đến nhiệt độ trung gian ngay trước khi làm Austenitizing. Đối với một số hợp kim màu, nung ở nhiệt độ cao trong thời gian dài, để đồng nhất cấu trúc trước khi gia công.
Làm cứng
Quy trình làm cứng hợp kim đen có thành phần thích hợp bằng cách nung nóng trong hoặc cao hơn phạm vi biến đổi và làm nguội ở tốc độ đủ để tăng độ cứng về cơ bản. Quá trình này thường liên quan đến sự hình thành của Mactenxit.
Dập tắt
Trong xử lý nhiệt kim loại, bước làm nguội kim loại nhanh chóng để có được các đặc tính mong muốn; thường được thực hiện bằng cách nhúng kim loại vào dầu hoặc nước. Trong trường hợp của hầu hết các hợp kim cơ bản bằng đồng, việc dập tắt không có tác dụng nào khác ngoài việc làm nguội nhanh.
Làm nguội và ủ
Trong hoạt động này, quy trình bao gồm làm nóng vật liệu đến nhiệt độ Austenitizing thích hợp, giữ ở nhiệt độ đó trong một thời gian đủ để tạo ra sự thay đổi mong muốn trong cấu trúc tinh thể và làm nguội trong môi trường thích hợp - nước, dầu hoặc không khí tùy thuộc vào thành phần hóa học. . Sau khi làm nguội, vật liệu được hâm nóng đến nhiệt độ định trước dưới phạm vi tới hạn và sau đó được làm nguội dưới nhiệt độ thích hợp (ủ).
Hợp kim chịu lửa
Một thuật ngữ áp dụng cho những hợp kim do độ cứng hoặc độ mài mòn gây ra khó khăn tương đối trong việc duy trì dung sai kích thước gần nhau.
Khả năng phục hồi
Xu hướng của vật liệu trở lại hình dạng ban đầu sau khi loại bỏ ứng suất tạo ra biến dạng đàn hồi.
Thiêu kết
Xử lý nhiệt bột hoặc nén ở nhiệt độ dưới điểm nóng chảy của thành phần chính, nhằm mục đích tăng độ bền của nó bằng cách liên kết các hạt với nhau.
Điều trị ổn định
Một phương pháp xử lý nhiệt được thiết kế để kết tủa vật liệu từ dung dịch rắn, nhằm cải thiện khả năng gia công, giảm xu hướng của một số hợp kim bị cứng già ở nhiệt độ phòng hoặc để có được sự ổn định về kích thước khi sử dụng ở nhiệt độ cao hơn một chút.
Thép không gỉ
Thép chống ăn mòn có nhiều loại, nhưng luôn chứa một tỷ lệ crom cao. Chúng có khả năng chống lại sự tấn công ăn mòn của axit hữu cơ, axit khoáng yếu, quá trình oxy hóa trong khí quyển, v.v.
Giảm stress
Ủ nhiệt độ thấp để loại bỏ các ứng suất bên trong, chẳng hạn như các ứng suất gây ra
kim loại từ quá trình làm cứng hoặc làm nguội.
Ủi quan trọng phụ
Ủ giảm căng thẳng. Một hoạt động xử lý nhiệt được sử dụng để làm giảm hoặc tiêu tan ứng suất trong mối hàn, các bộ phận được gia công nhiều, vật đúc và rèn. Các bộ phận được làm nóng đến 1150 ”F, được làm nóng đồng đều qua và được làm mát bằng không khí từ nhiệt độ hoặc làm mát chậm từ nhiệt độ tùy thuộc vào loại bộ phận và các hoạt động hoàn thiện hoặc xử lý nhiệt tiếp theo.
Làm cứng bề mặt
Một thuật ngữ chung bao gồm một số quy trình áp dụng cho hợp kim đen thích hợp tạo ra, chỉ bằng cách làm cứng tôi, một lớp bề mặt cứng hơn hoặc chịu mài mòn hơn lõi. Không có sự thay đổi đáng kể thành phần hóa học của lớp bề mặt. Các quá trình thường được sử dụng là làm cứng cảm ứng, làm cứng ngọn lửa và cứng vỏ. Ưu tiên sử dụng tên quy trình cụ thể hiện hành.
Temper
Trong xử lý nhiệt, nung lại thép cứng hoặc thép cứng hoặc gang đã cứng đến một số nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ eutectoid nhằm mục đích giảm độ cứng và tăng độ dẻo dai. Quy trình này đôi khi cũng được áp dụng cho thép thường hóa.
Ủ
Làm nóng thép đã cứng, thường được làm nguội, đến nhiệt độ nào đó dưới nhiệt độ tới hạn thấp hơn, tiếp theo là tốc độ làm nguội mong muốn bất kỳ sau khi thép đã được ngâm kỹ ở nhiệt độ. Nhiệt độ ủ thông thường là 300 ”đến 1100” F.
Làm cứng nước
Các loại cacbon cao của thép công cụ, thép cacbon thẳng và thép hợp kim thấp được làm cứng bằng cách làm nguội trong nước trong quá trình xử lý nhiệt.
Công ty TNHH công nghệ kim loại mạnh Quảng Đônglà nhà cung cấp hàng đầu về lò ủ sáng với hơn 30 năm kinh nghiệm. Chúng tôi thiết kế, sản xuất và cung cấp thiết bị xử lý nhiệt cho các nhà máy cán nguội bằng thép không gỉ. Lò nung của chúng tôi để ủ cuộn dây thép không gỉ trong môi trường khí bảo vệ được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thép không gỉ ở cả Trung Quốc và nước ngoài. Chúng tôi tham gia vào thị trường Ấn Độ từ năm 2010 bằng cách cung cấp dây chuyền ủ sáng của Ấn Độ cho các nhà sản xuất thép không gỉ chủ chốt ở Ấn Độ. Kể từ đó Strong Metal được công nhận là nhà cung cấp hàng đầu tại Ấn Độ về dây chuyền ủ sáng. Chúng tôi là một nhà cung cấp dây chuyền ủ sáng đáng tin cậy ở Ấn Độ với sự đổi mới hàng năm trong xử lý nhiệt cho cuộn dây thép không gỉ.
Vui lòng liên hệ với chúng tôi nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào về xử lý nhiệt. cảm ơn bạn.