मिश्र धातु के थर्मल उपचार। गर्मी उपचार के प्रकार

व्यापार

मिश्र धातु का हीट उपचार अभिन्न अंग हैलौह और nonferrous धातु विज्ञान की उत्पादन प्रक्रिया का हिस्सा। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, धातुएं अपनी विशेषताओं को आवश्यक मानों में बदलने में सक्षम हैं। इस लेख में हम आधुनिक उद्योग में उपयोग किए जाने वाले मुख्य प्रकार के ताप उपचार पर विचार करते हैं।

गर्मी उपचार का सार

उत्पादन प्रक्रिया में, अर्द्ध तैयार उत्पादों,धातु के हिस्सों को गर्मी का इलाज वांछित गुण (शक्ति, संक्षारण और पहनने के प्रतिरोध, आदि) देने के लिए किया जाता है। मिश्र धातुओं का हीट उपचार कृत्रिम रूप से बनाई गई प्रक्रियाओं का एक संयोजन है जिसके दौरान उच्च तापमान के प्रभाव में मिश्र धातुओं में संरचनात्मक और भौतिकिक परिवर्तन होते हैं, लेकिन पदार्थ की रासायनिक संरचना संरक्षित होती है।

गर्मी उपचार का उद्देश्य

धातु उत्पादों का उपयोग किया जाता हैराष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के किसी भी क्षेत्र में हर दिन, पहनने के प्रतिरोध की उच्च आवश्यकताओं को पूरा करना होगा। कच्चे माल के रूप में धातु को आवश्यक परिचालन गुणों को मजबूत करने की आवश्यकता होती है, जिसे उच्च तापमान के संपर्क में हासिल किया जा सकता है। उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं का हीट उपचार पदार्थ की प्रारंभिक संरचना को बदलता है, इसके घटक घटकों को फिर से वितरित करता है, और क्रिस्टल के आकार और आकार को परिवर्तित करता है। यह सब धातु के आंतरिक तनाव को कम करने की ओर जाता है और इस प्रकार इसकी भौतिक और यांत्रिक गुणों को बढ़ाता है।

गर्मी उपचार के प्रकार

धातु मिश्र धातुओं का हीट उपचार कम हो जाता हैतीन सरल प्रक्रियाएं: कच्चे माल (अर्द्ध तैयार उत्पाद) को वांछित तापमान पर गर्म करना, इसे निर्दिष्ट स्थितियों, आवश्यक समय और तेज़ ठंडा करने के तहत रखना। आधुनिक उत्पादन में, कई प्रकार के ताप उपचार का उपयोग किया जाता है, जो कुछ तकनीकी विशेषताओं से अलग होता है, लेकिन प्रक्रिया का एल्गोरिदम आम तौर पर हर जगह समान रहता है।

गर्मी उपचार करने की विधि के अनुसार निम्नलिखित प्रकारों का है:

  • थर्मल (क्वेंचिंग, tempering, annealing, उम्र बढ़ने, क्रायोजेनिक उपचार)।
  • थर्मो-मैकेनिकल में मिश्र धातु पर यांत्रिक प्रभाव के साथ संयोजन में उच्च तापमान के साथ प्रसंस्करण शामिल है।
  • रासायनिक-थर्मल का मतलब धातु के गर्मी उपचार के साथ रासायनिक तत्वों (कार्बन, नाइट्रोजन, क्रोमियम, आदि) के साथ उत्पाद की सतह के बाद के संवर्द्धन के साथ होता है।

annealing

एनीलिंग एक विनिर्माण प्रक्रिया है जिसमेंधातुओं और मिश्र धातुओं को पूर्व निर्धारित तापमान में गरम किया जाता है, और फिर, भट्टी के साथ जिसमें प्रक्रिया हुई थी, वे प्राकृतिक तरीके से बहुत धीरे-धीरे शांत हो जाते हैं। एनीलिंग के परिणामस्वरूप, किसी पदार्थ की रासायनिक संरचना की विषमता को खत्म करना, आंतरिक तनाव से छुटकारा पाने, एक दानेदार संरचना प्राप्त करने और इसे बेहतर बनाने के साथ-साथ मिश्र धातु की कठोरता को और आगे की प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए भी संभव है। दो प्रकार के एनीलिंग होते हैं: पहले और दूसरे प्रकार की एनीलिंग।

मिश्र धातु के गर्मी उपचार

पहली तरह की एनीलिंग थर्मल का तात्पर्य हैप्रसंस्करण, जिसके परिणामस्वरूप मिश्र धातु के चरण राज्य में परिवर्तन निरंतर या अनुपस्थित हैं। इसकी अपनी किस्में भी हैं: होमोजेनाइज्ड - एनीलिंग तापमान 1100-1200 है, ऐसी स्थितियों में मिश्र धातु 8-15 घंटे तक रखी जाती हैं, पुनरावृत्ति (टी 100-200 पर) एनीलिंग को रिवेटेड स्टील पर लागू किया जाता है, जो कि पहले ही ठंडा हो रहा है।

दूसरी तरह की एनीलिंग मिश्र धातु में महत्वपूर्ण चरण परिवर्तन की ओर जाता है। इसमें कई किस्में भी हैं:

  • पूर्ण एनीलिंग - मिश्र धातु 30-50 ऊपर हीटिंगइस पदार्थ की महत्वपूर्ण तापमान चिह्न विशेषता और संकेतित गति पर ठंडा (200 / घंटा - कार्बन स्टील्स, 100 / घंटा और 50 / घंटा - कम मिश्रित और उच्च मिश्रित स्टील्स क्रमशः)।
  • अपूर्ण - एक महत्वपूर्ण बिंदु और धीमी ठंडा करने के लिए हीटिंग।
  • डिफ्यूजन - एनीलिंग तापमान 1100-1200।
  • इसोथर्मल - हीटिंग पूरी तरह से एनीलिंग के साथ ही होता है, हालांकि, इसके बाद, वे तापमान के नीचे थोड़ा ठंडा हो जाते हैं और हवा में ठंडा होने के लिए छोड़ दिया जाता है।
  • सामान्यीकृत - हवा में धातु ठंडा करने के बाद पूर्ण एनीलिंग, भट्ठी में नहीं।

सख्त

हार्डेनिंग मिश्र धातु, उद्देश्य का हेरफेर हैजो धातु के मार्टेंसिटिक परिवर्तन की उपलब्धि है, जो उत्पाद की plasticity में कमी प्रदान करता है और इसकी ताकत बढ़ाता है। क्वेंचिंग, साथ ही साथ एनीलिंग, में तापमान को बुझाने वाले तापमान के ऊपर भट्ठी तापमान में हीटिंग करना शामिल है, अंतर तरल स्नान में होने वाली अधिक ठंडा दर है। धातु और यहां तक ​​कि इसके रूप के आधार पर, विभिन्न प्रकार के सख्त उपयोग किए जाते हैं:

  • एक ही माध्यम में घूमना, यानी एक तरल के साथ एक ही स्नान में (बड़े हिस्सों के लिए पानी, छोटे भागों के लिए तेल)।
  • अस्थायी सख्त - ठंडा दो लगातार चरणों के माध्यम से चला जाता है: पहले एक तरल (तेज कूलर) में लगभग 300 के तापमान, फिर हवा में या दूसरे तेल स्नान में।
  • चरणबद्ध - जब उत्पाद क्वेंचिंग तापमान तक पहुंच जाता है, तो इसे पिघला हुआ लवण में कुछ समय के लिए ठंडा किया जाता है, इसके बाद एयर कूलिंग होता है।
  • इसोथर्मल - तकनीक के अनुसार चरण क्वेंचिंग के समान ही है, केवल उस समय अलग होता है जब उत्पाद मार्टेंसिटिक परिवर्तन के तापमान पर होता है।
  • स्व-तापमान क्वेंचिंग अन्य प्रकारों से अलग है।तथ्य यह है कि गर्म धातु पूरी तरह से ठंडा नहीं होता है, जिससे भाग के बीच में एक गर्म क्षेत्र छोड़ दिया जाता है। इस हेरफेर के परिणामस्वरूप, उत्पाद मध्य में उच्च सतह की ताकत और उच्च चिपचिपाहट के गुण प्राप्त करता है। यह संयोजन पर्क्यूशन उपकरणों (हथौड़ों, चिसल्स, आदि) के लिए आवश्यक है।

गर्मी उपचार के प्रकार

छुट्टी

अवकाश थर्मल का अंतिम चरण हैधातु की अंतिम संरचना का निर्धारण, मशीनिंग मिश्र धातु। छुट्टी का मुख्य उद्देश्य धातु उत्पाद की नाजुकता को कम करना है। सिद्धांत महत्वपूर्ण और ठंडा के नीचे एक तापमान को गर्म करने के लिए है। चूंकि गर्मी उपचार के नियम और विभिन्न उद्देश्यों के लिए धातु उत्पादों की शीतलन दर भिन्न हो सकती है, इसलिए तीन प्रकार के तापमान होते हैं:

  • 350-600 से उच्च तापमान हीटिंग के लिए एक मूल्य से उच्च तापमान। इस प्रक्रिया का अक्सर धातु निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।
  • मध्यम - टी 350-500 पर गर्मी उपचार, वसंत उत्पादों और स्प्रिंग्स के लिए आम है।
  • कम - 250 से अधिक उत्पाद का हीटिंग तापमान उच्च शक्ति प्राप्त करने और भागों के प्रतिरोध पहनने की अनुमति देता है।

धातु और मिश्र धातु

उम्र बढ़ने

एजिंग मिश्र धातु का गर्मी उपचार है,क्वेंचिंग के बाद सुपरसैचुरेटेड धातु की अपघटन का कारण बनता है। वृद्धावस्था का परिणाम कठोरता, तरलता और तैयार उत्पाद की ताकत की सीमा में वृद्धि है। न केवल लौह डाला, बल्कि गैर-लौह धातुओं, आसानी से विकृत एल्यूमीनियम मिश्र धातु सहित, उम्र बढ़ रहे हैं। यदि क्वेंचिंग के अधीन धातु उत्पाद सामान्य तापमान पर रखा जाता है, तो प्रक्रियाएं होती हैं, जिससे ताकत में सहज वृद्धि और लचीलापन में कमी आती है। इसे धातु की प्राकृतिक उम्र बढ़ने कहा जाता है। यदि यह वही हेरफेर उच्च तापमान की स्थितियों के तहत किया जाता है, तो इसे कृत्रिम वृद्धावस्था कहा जाएगा।

गर्मी उपचार मोड

क्रायोजेनिक उपचार

मिश्र धातु की संरचना में परिवर्तन, और इसलिए उनकेगुण न केवल उच्च, बल्कि बहुत कम तापमान हासिल किया जा सकता है। शून्य से नीचे टी पर मिश्र धातुओं का हीट उपचार क्रायोजेनिक कहा जाता है। उच्च तकनीक वाले गर्मी उपचार के अतिरिक्त राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों में इस तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह उत्पादों की थर्मल सख्तता की लागत को कम करने की अनुमति देता है।

मिश्र धातु के गर्मी उपचार

मिश्र धातु की क्रायोजेनिक प्रसंस्करण टी पर किया जाता है-196 एक विशेष क्रायोजेनिक प्रोसेसर में। यह तकनीक मशीन के हिस्से और एंटी-जंग गुणों के सेवा जीवन में काफी वृद्धि कर सकती है, साथ ही बार-बार उपचार की आवश्यकता को खत्म कर सकती है।

थर्मोमेकेनिकल प्रसंस्करण

मिश्र धातु प्रसंस्करण की एक नई विधि को जोड़ती हैएक प्लास्टिक राज्य में उत्पादों के यांत्रिक विरूपण के साथ उच्च तापमान पर धातु प्रसंस्करण। आयोग की विधि के अनुसार थर्मोमेकेनिकल उपचार (टीएमओ) तीन प्रकार का हो सकता है:

  • कम तापमान टीएमओ में दो चरण होते हैं: प्लास्टिक विरूपण भाग के क्वेंचिंग और tempering के बाद। अन्य प्रकार के टीएमटी से मुख्य अंतर मिश्र धातु की ऑस्टिनिटिक स्थिति में हीटिंग का तापमान है।
  • उच्च तापमान टीएमओ में मिश्र धातु को प्लास्टिक विरूपण के साथ संयोजन में मार्टेंसिटिक राज्य में हीटिंग करना शामिल है।
  • प्रारंभिक - विरूपण धातु के क्वेंचिंग और tempering के बाद टी 20 पर किया जाता है।

tempering tempering annealing

रासायनिक गर्मी उपचार

मिश्र धातु की संरचना और गुणों को बदलना संभव हैरासायनिक ताप उपचार का उपयोग, जो धातुओं पर थर्मल और रासायनिक प्रभाव को जोड़ती है। इस प्रक्रिया का अंतिम लक्ष्य, बढ़ी हुई ताकत, कठोरता, उत्पाद के प्रतिरोध पहनने के अलावा, भाग एसिड प्रतिरोध और अग्नि प्रतिरोध देना है। इस समूह में निम्नलिखित प्रकार के ताप उपचार शामिल हैं:

  • एक सतह प्रदान करने के लिए सीमेंटेशन किया जाता हैअतिरिक्त ताकत के उत्पादों। प्रक्रिया का सार कार्बन के साथ धातु को संतृप्त करना है। सीमेंटेशन दो तरीकों से किया जा सकता है: ठोस और गैस grouting। पहले मामले में, कोयले और उसके एक्टिवेटर के साथ संसाधित सामग्री को भट्ठी में रखा जाता है और एक निश्चित तापमान तक गरम किया जाता है, इसके बाद इस माध्यम और उम्र बढ़ने में वृद्धावस्था होती है। गैस सीमेंटेशन के मामले में, उत्पाद को भट्ठी में कार्बन युक्त गैस की निरंतर धारा के तहत 900 तक गरम किया जाता है।
  • नाइट्राइडिंग एक रासायनिक गर्मी उपचार हैनाइट्रोजन मीडिया में अपनी सतह को संतृप्त करके धातु उत्पाद। इस प्रक्रिया का परिणाम भाग की ताकत बढ़ाने और इसके संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए है।
  • साइनाइजेशन नाइट्रोजन और कार्बन दोनों के साथ एक साथ धातु की संतृप्ति है। माध्यम तरल (पिघला हुआ कार्बन- और नाइट्रोजन युक्त लवण) और गैसीय हो सकता है।
  • डिफ्यूजन मेटालाइजेशन ए हैधातु उत्पादों को गर्मी प्रतिरोध, एसिड प्रतिरोध और प्रतिरोध पहनने की आधुनिक विधि। इस तरह के मिश्र धातु की सतह विभिन्न धातुओं (एल्यूमीनियम, क्रोमियम) और मेटलॉइड (सिलिकॉन, बोरॉन) के साथ संतृप्त होती है।

कच्चे लोहा का गर्मी उपचार सुविधाएँ

कास्ट आयरन मिश्र धातु थर्मल कास्ट कर रहे हैंगैर-लौह धातुओं के मिश्र धातु की तुलना में थोड़ा अलग तकनीक पर प्रसंस्करण। कास्ट आयरन (ग्रे, उच्च शक्ति, मिश्रित) निम्नलिखित प्रकार के ताप उपचार से गुजरता है: एनीलिंग (टी 500-650 पर), सामान्यीकरण, सख्त (निरंतर, आइसोथर्मल, सतह), tempering, नाइट्राइडिंग (ग्रे कास्ट आयरन), एल्यूमिनिज़िंग (मोती कास्ट आयरन), क्रोम चढ़ाना। नतीजतन, ये सभी प्रक्रियाएं कच्चे लोहा के अंतिम उत्पादों के गुणों में काफी सुधार करती हैं: वे सेवा जीवन में वृद्धि करते हैं, उत्पाद का उपयोग करते समय क्रैकिंग की संभावना को खत्म करते हैं, और कच्चे लोहे की ताकत और गर्मी प्रतिरोध में वृद्धि करते हैं।

एनीलिंग तापमान

गैर-लौह मिश्र धातुओं का हीट उपचार

गैर-लौह धातुओं और मिश्र धातुओं में उत्कृष्ट मित्र हैंइसलिए, एक दूसरे से गुणों से, विभिन्न तरीकों से संसाधित किया जाता है। इस प्रकार, रासायनिक संरचना के सुधार के लिए तांबे मिश्र धातु recrystallization annealing से गुजरना। कम तापमान एनीलिंग (200-300) की तकनीक पीतल के लिए प्रदान की जाती है, क्योंकि यह मिश्र धातु गीले परिस्थितियों में स्वचालित क्रैकिंग के लिए प्रवण होता है। कांस्य 550 से टी पर homogenization और annealing के अधीन है। मैग्नीशियम annealed, कठोर और कृत्रिम उम्र बढ़ने के अधीन है (कठोर मैग्नीशियम के लिए प्राकृतिक उम्र बढ़ने नहीं होता है)। एल्यूमीनियम, साथ ही मैग्नीशियम, तीन गर्मी उपचार विधियों के अधीन है: एनीलिंग, सख्त और बुढ़ापे, जिसके बाद एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं ने अपनी ताकत बढ़ा दी है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं के उपचार में शामिल हैं: पुन: स्थापन एनीलिंग, क्वेंचिंग, बुढ़ापे, नाइट्राइडिंग, और सीमेंटेशन।

सारांश

धातुओं और मिश्र धातुओं का हीट उपचार हैमुख्य तकनीकी प्रक्रिया, दोनों लौह और गैर-लौह धातु विज्ञान में। आधुनिक प्रौद्योगिकियों में गर्मी उपचार के कई तरीके होते हैं, जो प्रत्येक प्रकार के संसाधित मिश्र धातु की वांछित गुणों को प्राप्त करने की अनुमति देते हैं। प्रत्येक धातु का अपना महत्वपूर्ण तापमान होता है, जिसका अर्थ है कि पदार्थ की संरचनात्मक और भौतिक रसायन विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए गर्मी उपचार किया जाना चाहिए। आखिरकार, यह न केवल वांछित परिणाम प्राप्त करेगा, बल्कि उत्पादन प्रक्रियाओं को भी व्यवस्थित करेगा।

टिप्पणियाँ (0)
एक टिप्पणी जोड़ें