Այս հոդվածը կտրամադրի բավականին մանրամասն նկարագրություն այն մասին, թե ինչ է իրենից ներկայացնում վերաբյուրեղացումը: Բացի այդ, ծանոթանալու համար կդիտարկվեն պողպատի հետ աշխատանքի այլ տեսակներ, որոնք բարելավում են դրա կառուցվածքը և մետաղի աշխատունակությունը, նվազեցնում կարծրությունը և թեթևացնում ներքին սթրեսները: Համաձուլվածքի բոլոր հիմնական հատկությունները կախված են համաձուլվածքի կառուցվածքից, իսկ կառուցվածքը փոխող մեթոդը ջերմային մշակումն է։ Վերաբյուրեղացման հալեցումը և ջերմային մշակման շատ այլ տեսակներ մշակվել են Դ. Կ. Չեռնովի կողմից, այնուհետև այս թեման մշակվել է Գ. Վ. Քուրդյումովի, Ա. Ա. Բոչվարի, Ա. Պ. Գուլյաևի կողմից:
Ջերմային բուժում
Սա հատուկ սարքավորումների և հատուկ տեխնոլոգիայի միջոցով ջեռուցման տարբեր գործողությունների համակցություն է՝ պահման և սառեցման հետ, որոնք կատարվում են խիստ որոշակի հաջորդականությամբ և ճշգրիտ ռեժիմներով՝ համաձուլվածքի ներքին կառուցվածքը փոխելու համար։ և ձեռք բերել ցանկալի հատկություններ: Ջերմային բուժումը բաժանված է մի քանի տեսակների. Առաջինը եփելըտեսակը, որն օգտագործվում է բացարձակապես ցանկացած մետաղների և համաձուլվածքների համար, չի բերում ֆազային փոխակերպումներ պինդ վիճակում։ Վերաբյուրեղացման կռումը օգտագործվում է հետևյալ բնութագրերին հասնելու համար։
Երբ առաջին տեսակի կռումը տաքացվում է, ատոմների շարժունակությունը մեծանում է, քիմիական անհամասեռությունը ամբողջությամբ կամ մասամբ վերանում է, իսկ ներքին սթրեսը նվազում է։ Ամեն ինչ կախված է ջեռուցման ջերմաստիճանից և պահելու ժամանակից: Այստեղ բնորոշ է դանդաղ սառեցումը։ Այս մեթոդի տատանումներն են՝ ձուլումից, եռակցումից կամ դարբնոցից հետո սթրեսից ազատման կռումը, դիֆուզիոն հալումը և վերաբյուրեղացման եռացումը:
Երկրորդ կռում
Այս եռացումը նախատեսված է նաև մետաղների և համաձուլվածքների համար, որոնք պինդ վիճակում հալման ընթացքում ենթարկվում են ֆազային փոխակերպումների՝ և՛ տաքացնելիս, և՛ սառչելիս: Այստեղ նպատակները որոշ չափով ավելի լայն են, քան պողպատի վերաբյուրեղացման եռացման նպատակները: Երկրորդ տեսակի կռումը հանգեցնում է նյութի հետագա մշակման ավելի հավասարակշռված կառուցվածքի: Անհետանում է հատիկավորությունը, տրորվում, մածուցիկությունն ու պլաստիկությունը մեծանում են, կարծրությունն ու ամրությունը զգալիորեն նվազում են։ Նման մետաղը արդեն կարելի է կտրել: Ջեռուցումն իրականացվում է կրիտիկականից շատ ավելի բարձր ջերմաստիճաններում, իսկ հովացումը տեղի է ունենում վառարանի հետ միասին՝ շատ դանդաղ։
Նաև ջերմային մշակումը ներառում է համաձուլվածքների կարծրացում՝ ամրության և կարծրության համար: Այստեղ, ընդհակառակը, ձևավորվում է ոչ հավասարակշռված կառուցվածք, որը մեծացնում է այս պարամետրերը սորբիտի, տրոստիտի և մարտենզիտի պատճառով։ Օգտագործված ջերմաստիճանները նույնպես շատ ավելի բարձր են, քան կրիտիկականները, սակայն հովացումը տեղի է ունենում շատ բարձր արագությամբ։ չորրորդ տեսակջերմային բուժում - կոփում, որը թեթևացնում է ներքին սթրեսները, նվազեցնում կարծրությունը և մեծացնում կարծրացած պողպատների ամրությունն ու ճկունությունը: Երբ ջեռուցվում է կրիտիկականից ցածր ջերմաստիճանում, հովացման արագությունը կարող է լինել ցանկացած: Փոխակերպումները նվազեցնում են ոչ հավասարակշռված կառուցվածքը: Ահա թե ինչպես է աշխատում պողպատի վերաբյուրեղացման կռումը:
Ռեժիմի ընտրություն
Ջերմային բուժումը կարող է լինել նախնական և վերջնական։ Առաջինն օգտագործվում է նյութի և նրա կառուցվածքի հատկությունները նախապատրաստելու համար հետագա տեխնոլոգիական գործողությունների համար (մեքենայության բարելավում, կտրում, ճնշման մշակում): Վերջնական ջերմային բուժումը ձևավորում է պատրաստի արտադրանքի բոլոր հատկությունները: Ինչպես է ընտրվում վերաբյուրեղացման հալման ռեժիմը, կախված է ջերմային մշակման գործընթացից և նպատակներից:
Նշանակում է համաձուլվածքի կամ մետաղի տաքացում բյուրեղացման ջերմաստիճանից բարձր և ոչ պակաս, քան հարյուր կամ երկու հարյուր աստիճան: Դրան հաջորդում է բացահայտումը այս ջերմաստիճանում պահանջվող ժամանակի ընթացքում: Սառեցումը այս գործընթացի վերջին փուլն է: Այս տեխնոլոգիան բաժանված է ամբողջական, մասնակի և հյուսվածքային եռացման, և ընտրությունը կախված է նրանից, թե որն է վերաբյուրեղացման նպատակը:
Լրիվ եռացում
Գործնականում մենք ամենից հաճախ կիրառում ենք ամբողջական եռացում, սակայն այստեղ պետք է ուշադրություն դարձնել այն փաստին, որ պողպատի եռացումը և կարծրացումը տարբեր գործընթացներ են։ Վերաբյուրեղացման զտման գործընթացում կատարվում են որոշակի պրոցեդուրաներ, որոնք նախորդում են ճնշման տակ մետաղի սառը մշակմանը` դրա հետ հետագա աշխատանքը հեշտացնելու համար, կամեռացումը ջերմային մշակման ելքային տեսակն է, երբ պատրաստի արտադրանքը կամ կիսաֆաբրիկատը ստանում է ցանկալի բնութագրերը: Կամ սա միջանկյալ գործողություն է, օրինակ՝ սառը կարծրացումն արդյունավետ հեռացնելու համար:
Մատրիցում համաձուլվածքային տարրերի միատեսակ տարրալուծման և նյութական միևնույն հատկություններով համասեռ միկրոկառուցվածք ստանալու համար կատարվում է եռացում հատուկ լուծույթով։ Սև մետաղները պահանջում են վերաբյուրեղացում 950-ից մինչև 1200ºC ջերմաստիճանի դեպքում՝ օգտագործելով Durferrit Glühkohle կամ Durferrit GS 960 աղի լուծույթ:
Գոլեր
Ամենից հաճախ իրականացվում է պողպատների վերաբյուրեղացման հյուսում, որպեսզի նյութի կառուցվածքը հասցվի ցանկալի պարամետրերին, որոնք անհրաժեշտ են հետագա աշխատանքի համար: Այն օգտագործվում է ճնշումային մշակումից հետո, եթե դանդաղ վերաբյուրեղացումն ամբողջությամբ չի անցել, և դա թույլ չի տալիս հեռացնել կարծրացումը։
Նման տեխնոլոգիան սովորաբար օգտագործվում է տաք գլանվածքով համաձուլվածքի պարույրների համար, որտեղ հիմքը ալյումին է, ինչպես նաև տարբեր համաձուլվածքներից և գունավոր մետաղներից թիթեղների, շերտերի, փայլաթիթեղների սառը գլորումից հետո (այստեղ անհրաժեշտ է նշել. նիկելի վերաբյուրեղացման կռում), ձողեր և մետաղալարեր, սառը ձևավորված պողպատներ և սառը ձգվող խողովակներ։ Առանձին ընթացակարգ է եռացումը կիսաֆաբրիկատների և գունավոր մետաղներից (ներառյալ նիկելից) արտադրանքի արտադրության մեջ։
Ջերմաստիճանի պայմաններ
Տարբեր նյութերը պահանջում են տարբեր ջերմային մշակման ռեժիմներ: Սովորաբար ամբողջ գործընթացը տևում է ոչ ավելի, քան մեկ ժամ, որպեսզի ավարտվի վերաբյուրեղացման եռացումը, սակայն յուրաքանչյուր համաձուլվածքի ջերմաստիճանի ռեժիմը իրենն է: Այսպիսով, մագնեզիումի հիմքով համաձուլվածքներ պահանջվում են 300-ից մինչև 400 °С, նիկելի համաձուլվածքներ՝ 800-ից մինչև 1150 °С, ածխածնային պողպատներ՝ 650-ից մինչև 710 °С, որոնց համար պարտադիր է վերաբյուրեղացման հալումը։ Հալման կետը բնականաբար չի հասնում:
Ալյումինի համաձուլվածքները այդքան էլ կարիք չունեն, բավական է 350-ից մինչև 430 °C, իսկ մաքուր ալյումինը վերաբյուրեղանում է 300-ից 500 °C ջերմաստիճանում: Վերաբյուրեղացման համար անհրաժեշտ է 670-ից 690 °C տիտանի, 700-ից 850 °C պղնձի և նիկելի կոմպոզիցիաներ, 600-ից 700 °C բրոնզ և արույր, և նույնիսկ ավելի քիչ մաքուր պղինձ, այն սկսում է վերաբյուրեղացումը 500 °C-ից։. Որոշ մետաղների և համաձուլվածքների համար պահանջվում են վերաբյուրեղացման հալման նման եղանակներ։
Մետաղների դիֆուզիոն մշակում
Այլացման այս տեսակն այլ կերպ կոչվում է համասեռացնող, և այն իրականացվում է դենդրիտային տարանջատման հետևանքները վերացնելու նպատակով: Դիֆուզիոն կռումը անհրաժեշտ է լեգիրված պողպատների համար, որտեղ ճկունության և ամրության ինդեքսը նվազում է ներբյուրեղային տարանջատման պատճառով, ինչը հանգեցնում է շերտավոր կամ փխրուն կոտրվածքների: Անհրաժեշտ է հասնել հավասարակշռության կառուցվածքի, և, հետևաբար, ձուլված մետաղի դիֆուզիոն մշակումն անհրաժեշտ է: Բացի այդ, այն բարելավում է և՛ մեխանիկական բնութագրերը, և՛ բարձրացնում է հատկությունների միատեսակությունը պատրաստի արտադրանքի ողջ ընթացքում:
Ահա թե ինչ է տեղի ունենումգործընթաց. ավելորդ փուլերը լուծվում են, քիմիական բաղադրությունը հարթվում է, ծակոտիները առաջանում և աճում են, հացահատիկի չափը մեծանում է։ Այս տեսակի ջերմային մշակումը պահանջում է մետաղի երկար ազդեցություն կրիտիկականից բարձր ջերմաստիճանում (այստեղ կարող ենք խոսել 1200 աստիճան Ցելսիուսի մասին):
Իզոթերմային ջերմային բուժում
Հալման այս տեսակը խորհուրդ է տրվում լեգիրված պողպատների համար, որտեղ հաստատուն ջերմաստիճանում ավստենիտը խառնուրդի մեջ քայքայվում է ֆերիտի և ցեմենտիտի: Նման տարրալուծումը կարող է առաջանալ կռման այլ տեսակների դեպքում, եթե ջերմաստիճանի մշտական և հաջորդական նվազման պատճառով աստիճանաբար սառչում է: Այսպիսով, ձեռք է բերվում կառուցվածքի միատեսակություն, կրճատվում է ջերմային մշակման ժամանակը։
Իզոթերմային հալման սխեման հետևյալն է՝ նախ տաքացնել մինչև ցուցիչ, որը կգերազանցի վերին կրիտիկական կետը 50-70 աստիճանով, ապա ջերմաստիճանի իջեցում 150 աստիճանով։ Դրանից հետո ջեռուցվող մասը տեղափոխվում է վառարան կամ լոգարան, որտեղ ջերմաստիճանը պահպանվում է ոչ ավելի, քան 700 °C։ Ընթացակարգի տևողությունը կախված կլինի մետաղի բաղադրությունից և մասի երկրաչափական չափերից: Համաձուլվածքի միացությունները կարող են տևել ժամեր, մինչդեռ տաք գլանված ածխածնային պողպատե թիթեղները րոպեներ են տևում:
Տարբերություններ
Լրիվ կռելու դեպքում ապահովվում է պողպատի վերաբյուրեղացում՝ մետաղը ազատելով կառուցվածքային տարբեր թերություններից։ Պողպատը ստանում է իր ամենակարևոր և բնորոշ հատկությունները, փափկվում է հետագա կտրման համար: Անհրաժեշտություննախ տաքացրե՛ք Ac3-ից բարձր ջերմաստիճանի 30-50 աստիճանով, տաքացրե՛ք, ապա դանդաղ սառչե՛ք։
Ամենից հաճախ, մերկությունը տևում է առնվազն կես ժամ, բայց ոչ ավելի, քան մեկ ժամ մեկ տոննա պողպատի համար, որի տաքացման արագությունը կազմում է ժամում 100 աստիճան Ցելսիուս: Սառեցման արագությունը տատանվում է կախված պողպատի կազմից և ավստենիտի կայունությունից: Եթե արագ սառչում է, ֆերիտ-ցեմենտիտով ցրված կառուցվածքը կարող է չափազանց կոշտ լինել:
Հովացում
Սառեցման արագությունը կարգավորվում է ջեռոցը աստիճանաբար անջատելու և դուռը բացելու միջոցով։ Ամբողջական հալման դեպքում հիմնականը խառնուրդը գերտաքացնելն է: Մասնակի եռացումը կատարվում է Ac3-ից ցածր, բայց Ac1-ից մի փոքր բարձր ջերմաստիճանում:
Այդ դեպքում պողպատը մասամբ կվերաբյուրեղանա, հետևաբար այն չի ազատվի թերություններից։ Այսպես են վերաբերվում առանց ֆերիտային ժապավենի պողպատներին, եթե դրանք պարզապես պետք է փափկացնել հետագա մշակումից և կտրումից առաջ: Ի լրումն ամբողջական և թերի, կա նաև տեքստուրացնող վերաբյուրեղացում:
Դիմում
Երբեմն եռացումը լրացնում է տաք աշխատանքին (տաք գլանվածքը, օրինակ՝ ալյումինի համաձուլվածքները, կռվում են սառը գլանումից առաջ՝ հեռացնելու ծանր աշխատանքը, որը անպայման առաջանում է տաք գլանման հետևանքով):
Այս տեսակի կռումը շատ ավելի լայնորեն օգտագործվում է համաձուլվածքներից և մաքուր գունավոր մետաղներից արտադրանքի և կիսաֆաբրիկատների արտադրության մեջ: Սա արդեն անկախ ջերմամշակման գործողություն է։ Պողպատների համեմատությամբ գունավոր մետաղների հսկայական քանակությունը ենթարկվում է սառը մշակման, որից հետո անհրաժեշտ է վերաբյուրեղացման հյուսում։
Արդյունաբերության մեջ
Եթե պահանջվում է ցեմենտիտի հատիկավոր ձև, խառնուրդը հալման ընթացքում պահելը մինչև ամբողջական վերաբյուրեղացումը կարող է երկար տևել՝ մի քանի ժամ: Սառը դեֆորմացիայի համար, որը սովորաբար հաջորդում է կռմանը, առավել բարենպաստ է ցեմենտիտի հատիկավոր ձևը, որը տեղի է ունենում վերաբյուրեղացման ժամանակ՝ չդեֆորմացված հատիկների միջուկացման և աճի գործընթացում, և դա պահանջում է որոշակի ջերմաստիճանի տաքացում:
Վերաբյուրեղացման եռացումը արդյունաբերության մեջ սկզբնական գործողությունն է՝ համաձուլվածքին կամ մետաղին սառը մշակումից առաջ պլաստիկություն հաղորդելու համար: Այն ոչ պակաս հաճախ առկա է սառը դեֆորմացման գործողությունների միջև ընկած ժամանակահատվածում, որը վերացնում է կարծրացումը, ինչպես նաև որպես վերջնական ջերմամշակման գործընթաց, որպեսզի արտադրանքը կամ կիսաֆաբրիկատը ձեռք բերի իրեն անհրաժեշտ հատկությունները:
Ինչպես է դա տեղի ունենում
Տաքացնելիս դեֆորմացված մետաղը մեծացնում է ատոմների շարժունակությունը։ Հին հատիկները ձգվում են, դառնում խոցելի, ինտենսիվ ծնվում ու աճում են նոր հատիկներ՝ արդեն հավասարակշռված ու լարվածությունից զերծ։ Նրանք բախվում են հին, երկարավունների հետ՝ ներծծելով դրանք իրենց աճի մեջ մինչև դրանց իսպառ անհետացումը։ Պողպատի և համաձուլվածքների վերաբյուրեղացումը վերաբյուրեղացման կռման հիմնական նպատակն է: Պահանջվող ջերմաստիճանը հասնելուց հետո տաքացնելիս նյութի թողունակությունն ու ամրությունը բավականին կտրուկ նվազում են։
Բայց պլաստիկությունը մեծանում է, այն աշխատում է բարելավելու մեքենայականությունը: Ջերմաստիճանը, որով սկսվում է վերաբյուրեղացումը, կոչվում է շեմ:վերաբյուրեղացում. Երբ դրան հասնում է, մետաղը փափկացնում է։ Ջերմաստիճանը չի կարող մշտական լինել: Կոնկրետ համաձուլվածքի կամ մետաղի համար նույնքան կարևոր դեր են խաղում տաքացման տևողությունը, նախնական դեֆորմացիայի աստիճանը, սկզբնական հատիկի չափը և շատ ավելին։