Kuumtöötluson protsess, mille käigus metallmaterjale kuumutatakse, hoitakse soojas ja jahutatakse teatud keskkonnas ning nende omadusi kontrollitakse metallograafilise struktuuri muutmisega materjali pinnal või sees.
Protsessi omadused
Metalli kuumtöötlemine on masinate valmistamise üks olulisi protsesse.Võrreldes teiste töötlemistehnoloogiatega ei muuda kuumtöötlus üldjuhul tooriku kuju ja üldist keemilist koostist, vaid muudab tooriku sees olevat mikrostruktuuri või tooriku pinna keemilist koostist., et anda või parandada tooriku jõudlust.Seda iseloomustab töödeldava detaili sisemise kvaliteedi parandamine, mis ei ole tavaliselt palja silmaga nähtav.
Selleks, et metallist toorik oleks vajalike mehaaniliste, füüsikaliste ja keemiliste omadustega, on lisaks mõistlikule materjalide valikule ja erinevatele vormimisprotsessidele sageli oluline kuumtöötlusprotsess.Teras on masinatööstuses kõige laialdasemalt kasutatav materjal.Terase mikrostruktuur on keeruline ja seda saab reguleerida kuumtöötlusega.Seetõttu on terase kuumtöötlemine metallide kuumtöötlemise põhisisu.Lisaks saab alumiiniumi, vaske, magneesiumi, titaani jne ja nende sulameid kuumtöödelda ka nende mehaaniliste, füüsikaliste ja keemiliste omaduste muutmiseks, et saavutada erinev jõudlus.
Kuumtöötlemise protsess
Kuumtöötlusprotsess hõlmab tavaliselt kolme kuumutamise, soojuse säilitamise ja jahutamise protsessi ning mõnikord on ainult kaks kuumutamis- ja jahutamisprotsessi.
Kuumutamine on kuumtöötlemise üks olulisi protsesse.Metalli kuumtöötlemiseks on palju kuumutusmeetodeid.Söe ja kivisöe varaseim kasutamine soojusallikana ning seejärel vedel- ja gaaskütuste kasutamine.Elektrienergia kasutamine muudab kütte hõlpsasti juhitavaks ja keskkonnareostuse vabaks.Neid soojusallikaid saab kasutada otseseks või kaudseks kuumutamiseks sulasoolade või metallide, aga ka ujuvate osakeste kaudu.
Metalli kuumutamisel puutub toorik kokku õhuga ning sageli toimub oksüdatsioon ja dekarburiseerumine (st terasosa pinnal väheneb süsinikusisaldus), mis avaldab väga ebasoodsalt mõju metalli pinna omadustele. osad pärast kuumtöötlust.Seetõttu tuleks metalli tavaliselt kuumutada kontrollitud atmosfääris või kaitsvas atmosfääris, sulasoolas ja vaakumis ning seda saab kaitsta ka katmis- või pakkimismeetoditega.
Kuumutustemperatuur on kuumtöötlusprotsessi üks olulisi protsessiparameetreid.Küttetemperatuuri valik ja reguleerimine on kuumtöötluse kvaliteedi tagamise põhiprobleem.Kuumutustemperatuur varieerub sõltuvalt töödeldavast metallmaterjalist ja kuumtöötluse eesmärgist, kuid üldiselt kuumutatakse seda faasisiirdetemperatuurist kõrgemal, et saada kõrge temperatuuriga struktuur.Lisaks sellele võtab muundumine teatud aja, nii et kui metallist tooriku pind saavutab nõutava kuumutustemperatuuri, tuleb seda teatud aja jooksul sellel temperatuuril hoida, et sise- ja välistemperatuur oleks ühtlane ja mikrostruktuur muutub täielikult.Seda ajavahemikku nimetatakse hoidmisajaks.Kõrge energiatihedusega kuumutamise ja pinna kuumtöötluse kasutamisel on kuumutuskiirus äärmiselt kiire ja üldiselt puudub säilivusaeg, samas kui keemilise kuumtöötluse säilivusaeg on sageli pikem.
Jahutamine on ka kuumtöötlusprotsessi asendamatu etapp.Jahutusmeetod varieerub erinevates protsessides, peamiselt reguleerides jahutuskiirust.Üldiselt on lõõmutamise jahutuskiirus kõige aeglasem, normaliseerimise jahutuskiirus on kiirem ja karastamise jahutuskiirus on kiirem.Erinevatest terasetüüpidest tulenevad nõuded on aga erinevad.Näiteks õõneskarastatud terast saab karastada sama jahutuskiirusega kui normaliseerimist.
Postitusaeg: 20. aprill 2022