उष्णता उपचार प्रक्रिया, ऑपरेशन आणि विकृती यांच्यात काय संबंध आहे?

ॲल्युमिनियम आणि ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या उष्णतेच्या उपचारादरम्यान, सामान्यतः विविध समस्यांना सामोरे जावे लागते, जसे की:

-अयोग्य भाग प्लेसमेंट: यामुळे काही भाग विकृत होऊ शकतात, बहुतेकदा इच्छित यांत्रिक गुणधर्म प्राप्त करण्यासाठी जलद गतीने शमन माध्यमाद्वारे अपुरी उष्णता काढून टाकल्यामुळे.

-रॅपिड हीटिंग: यामुळे थर्मल विकृती होऊ शकते; योग्य भाग प्लेसमेंट समान गरम सुनिश्चित करण्यात मदत करते.

-जास्त गरम होणे: यामुळे आंशिक वितळणे किंवा युटेक्टिक वितळणे होऊ शकते.

-सरफेस स्केलिंग/उच्च-तापमान ऑक्सिडेशन.

-अत्याधिक किंवा अपुरे वृद्धत्व उपचार, या दोन्हीमुळे यांत्रिक गुणधर्मांचे नुकसान होऊ शकते.

-वेळ/तापमान/शमन मापदंडांमधील चढ-उतार ज्यामुळे भाग आणि बॅचमधील यांत्रिक आणि/किंवा भौतिक गुणधर्मांमध्ये विचलन होऊ शकते.

-याव्यतिरिक्त, खराब तापमान एकसमानता, अपुरा इन्सुलेशन वेळ आणि सोल्यूशन हीट ट्रीटमेंट दरम्यान अपुरी कूलिंग हे सर्व अपर्याप्त परिणामांमध्ये योगदान देऊ शकतात.

उष्मा उपचार ही ॲल्युमिनियम उद्योगातील एक महत्त्वपूर्ण थर्मल प्रक्रिया आहे, चला अधिक संबंधित ज्ञान जाणून घेऊया.

1.पूर्व उपचार

पूर्व-उपचार प्रक्रिया ज्यामुळे रचना सुधारते आणि शमन करण्यापूर्वी तणाव कमी होतो, विकृती कमी करण्यासाठी फायदेशीर असतात. पूर्व-उपचारांमध्ये सामान्यत: स्फेरॉइडाइजिंग ॲनिलिंग आणि स्ट्रेस रिलीफ ॲनिलिंग यासारख्या प्रक्रियांचा समावेश असतो आणि काही शमन आणि टेम्परिंग किंवा सामान्यीकरण उपचार देखील स्वीकारतात.

ताण आराम Annealing: मशिनिंग दरम्यान, मशीनिंग पद्धती, टूल एंगेजमेंट आणि कटिंग स्पीड यासारख्या घटकांमुळे अवशिष्ट ताण विकसित होऊ शकतात. या ताणांच्या असमान वितरणामुळे शमन दरम्यान विकृती होऊ शकते. हे परिणाम कमी करण्यासाठी, शमन करण्यापूर्वी तणावमुक्त एनीलिंग आवश्यक आहे. तणाव निवारण्यासाठी तापमान सामान्यतः 500-700°C असते. हवेच्या माध्यमात गरम करताना, ऑक्सिडेशन आणि डिकार्ब्युराइजेशन टाळण्यासाठी 2-3 तासांच्या होल्डिंग टाइमसह 500-550°C तापमान वापरले जाते. लोडिंग दरम्यान स्व-वजनामुळे झालेल्या भागाच्या विकृतीचा विचार केला पाहिजे आणि इतर प्रक्रिया मानक ॲनिलिंग सारख्याच आहेत.

संरचना सुधारणेसाठी प्रीहीट उपचार: यामध्ये गोलाकार ॲनिलिंग, शमन आणि टेम्परिंग, सामान्यीकरण उपचार समाविष्ट आहे.

-Spheroidizing annealing: उष्मा उपचारादरम्यान कार्बन टूल स्टील आणि मिश्रधातू टूल स्टीलसाठी आवश्यक, स्फेरॉइडाइजिंग ॲनिलिंगनंतर प्राप्त केलेली रचना शमन करताना विकृतीच्या प्रवृत्तीवर लक्षणीय परिणाम करते. पोस्ट-ॲनिलिंग संरचना समायोजित करून, शमन दरम्यान नियमित विकृती कमी करू शकते.

- इतर पूर्व-उपचार पद्धती: शमन विकृती कमी करण्यासाठी विविध पद्धती वापरल्या जाऊ शकतात, जसे की शमन आणि टेम्परिंग, उपचार सामान्य करणे. शमन आणि टेम्परिंग सारख्या योग्य पूर्व-उपचारांची निवड करणे, विकृतीचे कारण आणि भागाच्या सामग्रीवर आधारित उपचार सामान्य करणे प्रभावीपणे विकृती कमी करू शकते. तथापि, अवशिष्ट ताणांसाठी सावधगिरी बाळगणे आवश्यक आहे आणि टेम्परिंगनंतर कडकपणा वाढतो, विशेषत: शमन आणि टेम्परिंग उपचार W आणि Mn असलेल्या स्टील्ससाठी क्वेंचिंग दरम्यान विस्तार कमी करू शकतात, परंतु GCr15 सारख्या स्टील्ससाठी विकृतपणा कमी करण्यावर फारसा प्रभाव पडत नाही.

व्यावहारिक उत्पादनामध्ये, विकृती शमवण्याचे कारण ओळखणे, मग ते अवशिष्ट ताणामुळे असो किंवा खराब संरचनामुळे असो, प्रभावी उपचारांसाठी आवश्यक आहे. उरलेल्या ताणांमुळे होणाऱ्या विकृतीसाठी स्ट्रेस रिलीफ एनीलिंग आयोजित केले पाहिजे, तर संरचनेत बदल करणारे टेम्परिंग सारखे उपचार आवश्यक नाहीत आणि त्याउलट. तरच कमी खर्चात आणि गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी शमन विकृती कमी करण्याचे उद्दिष्ट साध्य करता येईल.

2. शमन हीटिंग ऑपरेशन

शमन करणारे तापमान: शमन तापमान लक्षणीय विकृती प्रभावित करते. आम्ही शमन तापमान समायोजित करून विकृती कमी करण्याचा उद्देश साध्य करू शकतो, किंवा आरक्षित मशीनिंग भत्ता विकृती कमी करण्याचा उद्देश साध्य करण्यासाठी शमन तापमानासारखाच आहे, किंवा वाजवीपणे निवडलेला आणि मशीनिंग भत्ता आणि उष्णता उपचार चाचण्यांनंतर शमन तापमान राखून ठेवतो. , जेणेकरून त्यानंतरचा मशीनिंग भत्ता कमी करता येईल. शमन विकृतीवर शमन तापमानाचा प्रभाव केवळ वर्कपीसमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीशी संबंधित नाही तर वर्कपीसच्या आकार आणि आकाराशी देखील संबंधित आहे. जेव्हा वर्कपीसचा आकार आणि आकार खूप भिन्न असतो, जरी वर्कपीसची सामग्री समान असली तरीही, शमन विकृतीचा कल पूर्णपणे भिन्न असतो आणि ऑपरेटरने वास्तविक उत्पादनात या परिस्थितीकडे लक्ष दिले पाहिजे.

Quenching होल्डिंग वेळ: होल्डिंग टाइमची निवड केवळ पूर्ण गरम करणे आणि शमन केल्यानंतर इच्छित कडकपणा किंवा यांत्रिक गुणधर्म प्राप्त करणे सुनिश्चित करत नाही तर विकृतीवर त्याचा परिणाम देखील विचारात घेते. क्वेंचिंग होल्डिंग टाइम वाढवण्याने मूलत: शमन तापमान वाढते, विशेषतः उच्च कार्बन आणि उच्च क्रोमियम स्टीलसाठी उच्चारले जाते.

लोड करण्याच्या पद्धती: वर्कपीस गरम करताना अवास्तव स्वरूपात ठेवल्यास, वर्कपीसच्या वजनामुळे किंवा वर्कपीसमधील परस्पर एक्सट्रूझनमुळे विकृती किंवा वर्कपीसच्या अत्यधिक स्टॅकिंगमुळे असमान गरम आणि थंड झाल्यामुळे विकृती निर्माण होते.

गरम करण्याची पद्धत: क्लिष्ट-आकाराच्या आणि वेगवेगळ्या जाडीच्या वर्कपीससाठी, विशेषत: जास्त कार्बन आणि मिश्रधातूंच्या घटकांसाठी, संथ आणि एकसमान गरम प्रक्रिया महत्त्वपूर्ण आहे. प्रीहीटिंग वापरणे अनेकदा आवश्यक असते, काहीवेळा अनेक प्रीहीटिंग चक्रांची आवश्यकता असते. प्रीहीटिंगद्वारे प्रभावीपणे उपचार न केलेल्या मोठ्या वर्कपीससाठी, नियंत्रित हीटिंगसह बॉक्स प्रतिरोधक भट्टीचा वापर केल्यास जलद गरम झाल्यामुळे होणारी विकृती कमी होऊ शकते.

3. कूलिंग ऑपरेशन

शमन विकृती प्रामुख्याने शीतकरण प्रक्रियेमुळे उद्भवते. योग्य शमन माध्यमाची निवड, कुशल ऑपरेशन आणि कूलिंग प्रक्रियेचा प्रत्येक टप्पा थेट शमन विकृतीवर प्रभाव टाकतो.

शमन मध्यम निवड: शमनानंतर इच्छित कडकपणा सुनिश्चित करताना, विकृती कमी करण्यासाठी सौम्य शमन माध्यमांना प्राधान्य दिले पाहिजे. थंड होण्यासाठी गरम पाण्याची आंघोळीची माध्यमे वापरण्याची (भाग अजूनही गरम असताना सरळ होण्यासाठी) किंवा अगदी हवा थंड करण्याची शिफारस केली जाते. पाणी आणि तेल यांच्यातील शीतलक दर असलेली माध्यमे देखील जल-तेल दुहेरी माध्यमे बदलू शकतात.

- एअर-कूलिंग शमन: एअर-कूलिंग क्वेंचिंग हाय-स्पीड स्टील, क्रोमियम मोल्ड स्टील आणि एअर-कूलिंग मायक्रो-डिफॉर्मेशन स्टीलचे शमन विकृती कमी करण्यासाठी प्रभावी आहे. 3Cr2W8V स्टीलसाठी ज्याला शमन केल्यानंतर उच्च कडकपणाची आवश्यकता नसते, शमन तापमान योग्यरित्या समायोजित करून विकृती कमी करण्यासाठी हवा शमन करणे देखील वापरले जाऊ शकते.

- तेल थंड करणे आणि शमन करणे: तेल हे पाण्यापेक्षा खूपच कमी शीतकरण दर असलेले एक शमन करणारे माध्यम आहे, परंतु उच्च कठोरता, लहान आकार, जटिल आकार आणि मोठ्या विकृत प्रवृत्ती असलेल्या वर्कपीससाठी, तेलाचा शीतकरण दर खूप जास्त आहे, परंतु लहान आकाराच्या परंतु खराब वर्कपीससाठी. कठोरता, तेलाचा शीतलक दर अपुरा आहे. वरील विरोधाभास सोडवण्यासाठी आणि वर्कपीसची विकृती कमी करण्यासाठी तेल शमन करण्याचा पुरेपूर वापर करण्यासाठी, लोकांनी तेलाचा वापर वाढवण्यासाठी तेल तापमान समायोजित करणे आणि शमन तापमान वाढवणे या पद्धतींचा अवलंब केला आहे.

- शमन तेलाचे तापमान बदलणेक्वेंचिंग विकृती कमी करण्यासाठी समान तेलाचे तापमान वापरताना अजूनही खालील समस्या आहेत, म्हणजे, जेव्हा तेलाचे तापमान कमी असते, तेव्हा शमन विकृती अजूनही मोठी असते आणि जेव्हा तेलाचे तापमान जास्त असते तेव्हा याची खात्री करणे कठीण असते कडकपणा शांत केल्यानंतर वर्कपीस. काही वर्कपीसच्या आकार आणि सामग्रीच्या एकत्रित प्रभावाखाली, शमन तेलाचे तापमान वाढल्याने त्याचे विकृती देखील वाढू शकते. म्हणून, वर्कपीस सामग्रीच्या वास्तविक परिस्थिती, क्रॉस-सेक्शनल आकार आणि आकारानुसार चाचणी उत्तीर्ण झाल्यानंतर शमन तेलाचे तेल तापमान निश्चित करणे खूप आवश्यक आहे.

शमन करण्यासाठी गरम तेल वापरताना, शमन आणि थंड होण्यामुळे उच्च तेलाच्या तापमानामुळे होणारी आग टाळण्यासाठी, आवश्यक अग्निरोधक उपकरणे तेलाच्या टाकीजवळ सज्ज असणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, शमन तेलाच्या गुणवत्ता निर्देशांकाची नियमितपणे चाचणी केली पाहिजे आणि नवीन तेल वेळेत पुन्हा भरले पाहिजे किंवा बदलले पाहिजे.

- शमन तापमान वाढवा: ही पद्धत लहान क्रॉस-सेक्शन कार्बन स्टील वर्कपीस आणि किंचित मोठ्या मिश्र धातुच्या स्टील वर्कपीससाठी योग्य आहे जे सामान्य शमन तापमान आणि तेल शमन केल्यानंतर गरम आणि उष्णता संरक्षणानंतर कडकपणाची आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाहीत. शमन तापमान योग्यरित्या वाढवून आणि नंतर तेल शमन करून, कडक होणे आणि विकृती कमी करण्याचा प्रभाव प्राप्त केला जाऊ शकतो. शमन करण्यासाठी ही पद्धत वापरताना, वाढलेल्या शमन तापमानामुळे धान्य खडबडीत होणे, यांत्रिक गुणधर्म कमी होणे आणि वर्कपीसचे सेवा आयुष्य यासारख्या समस्या टाळण्यासाठी काळजी घेतली पाहिजे.

- वर्गीकरण आणि ऑस्टेम्परिंग: जेव्हा शमन कडकपणा डिझाईन आवश्यकता पूर्ण करू शकतो, तेव्हा हॉट बाथ माध्यमाचे वर्गीकरण आणि ऑस्टेम्परिंग शमन विकृती कमी करण्याचा उद्देश साध्य करण्यासाठी पूर्णपणे वापरला जावा. ही पद्धत कमी-कठोरता, लहान-सेक्शन कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील आणि टूल स्टील, विशेषत: क्रोमियम-युक्त डाय स्टील आणि उच्च कठोरता असलेल्या उच्च-स्पीड स्टील वर्कपीससाठी देखील प्रभावी आहे. गरम आंघोळीच्या माध्यमाचे वर्गीकरण आणि ऑस्टेम्परिंगची कूलिंग पद्धत या प्रकारच्या स्टीलसाठी मूलभूत शमन पद्धती आहेत. त्याचप्रमाणे, ते कार्बन स्टील्स आणि लो-अलॉय स्ट्रक्चरल स्टील्ससाठी देखील प्रभावी आहे ज्यांना उच्च शमन कडकपणाची आवश्यकता नाही.

गरम आंघोळीने शमन करताना, खालील मुद्द्यांकडे लक्ष दिले पाहिजे:

प्रथम, जेव्हा तेल आंघोळीचा वापर ग्रेडिंग आणि समतापीय शमन करण्यासाठी केला जातो, तेव्हा आग होऊ नये म्हणून तेलाचे तापमान काटेकोरपणे नियंत्रित केले पाहिजे.

दुसरे, नायट्रेट सॉल्ट ग्रेडसह शमन करताना, नायट्रेट सॉल्ट टाकी आवश्यक उपकरणे आणि वॉटर कूलिंग डिव्हाइसेससह सुसज्ज असावी. इतर खबरदारीसाठी, कृपया संबंधित माहितीचा संदर्भ घ्या आणि त्यांची येथे पुनरावृत्ती करणार नाही.

तिसरे, समतापीय क्वेंचिंग दरम्यान समतापीय तापमान काटेकोरपणे नियंत्रित केले पाहिजे. उच्च किंवा कमी तापमान शमन विकृती कमी करण्यासाठी अनुकूल नाही. याव्यतिरिक्त, ऑस्टेम्परिंग दरम्यान, वर्कपीसच्या वजनामुळे होणारी विकृती टाळण्यासाठी वर्कपीसची लटकण्याची पद्धत निवडली पाहिजे.

चौथे, वर्कपीस गरम असताना त्याचा आकार दुरुस्त करण्यासाठी आइसोथर्मल किंवा ग्रेडेड क्वेंचिंग वापरताना, टूलिंग आणि फिक्स्चर पूर्णपणे सुसज्ज असले पाहिजेत आणि ऑपरेशन दरम्यान क्रिया जलद असावी. वर्कपीसच्या शमन गुणवत्तेवर प्रतिकूल परिणाम टाळा.

कूलिंग ऑपरेशन: कूलिंग प्रक्रियेदरम्यान कुशल ऑपरेशनचा विकृती शमन करण्यावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो, विशेषत: जेव्हा पाणी किंवा तेल शमन करणारी माध्यमे वापरली जातात.

-क्वेंचिंग मीडियम एंट्रीची योग्य दिशा: सामान्यतः, सममितीयरित्या संतुलित किंवा लांबलचक रॉड सारख्या वर्कपीस उभ्या मध्यम मध्ये विझवल्या पाहिजेत. असममित भाग एका कोनात शमवले जाऊ शकतात. योग्य दिशेचा उद्देश सर्व भागांमध्ये एकसमान कूलिंग सुनिश्चित करणे हा आहे, धीमे कूलिंग क्षेत्र प्रथम माध्यमात प्रवेश करतात, त्यानंतर जलद कूलिंग विभाग. वर्कपीसचा आकार आणि थंड होण्याच्या गतीवर त्याचा प्रभाव विचारात घेणे सरावात महत्त्वाचे आहे.

- शमन माध्यमात वर्कपीसची हालचाल: मंद थंड होणा-या भागांना शमन माध्यमाचा सामना करावा लागतो. सममितीय आकाराच्या वर्कपीसने मध्यम प्रमाणात संतुलित आणि एकसमान मार्गाचा अवलंब केला पाहिजे, लहान मोठेपणा आणि द्रुत हालचाल राखली पाहिजे. पातळ आणि लांबलचक वर्कपीससाठी, शमन दरम्यान स्थिरता महत्त्वपूर्ण आहे. स्विंग टाळा आणि चांगल्या नियंत्रणासाठी वायर बाइंडिंगऐवजी क्लॅम्प वापरण्याचा विचार करा.

- शमन करण्याची गती: workpieces वेगाने quenched पाहिजे. विशेषत: पातळ, रॉडसारख्या वर्कपीससाठी, मंद विझवण्याच्या गतीमुळे झुकण्याची विकृती वाढू शकते आणि वेगवेगळ्या वेळी विझवलेल्या विभागांमधील विकृतीमध्ये फरक होऊ शकतो.

-नियंत्रित कूलिंग: क्रॉस-सेक्शनच्या आकारात लक्षणीय फरक असलेल्या वर्कपीससाठी, एस्बेस्टोस दोरी किंवा धातूच्या शीट सारख्या सामग्रीसह जलद-कूलिंग विभागांचे संरक्षण करा जेणेकरून त्यांचा कूलिंग रेट कमी होईल आणि एकसमान कूलिंग प्राप्त होईल.

- पाण्यात थंड होण्याची वेळ: संरचनात्मक ताणामुळे मुख्यतः विकृतीचा अनुभव घेत असलेल्या वर्कपीससाठी, त्यांचा पाण्यात थंड होण्याचा वेळ कमी करा. थर्मल स्ट्रेसमुळे मुख्यतः विकृत झालेल्या वर्कपीससाठी, विकृती कमी करण्यासाठी पाण्यात थंड होण्याचा वेळ वाढवा.

MAT ॲल्युमिनियम वरून मे जियांग यांनी संपादित केले