Metāla termiskās apstrādes process, kas maina virsmas mehāniskās īpašības, sildot un atdzesējot tērauda detaļu virsmu. Virsmas rūdīšana ir galvenais virsmas termiskās apstrādes saturs. Tās mērķis ir iegūt augstas cietības virsmas slāni un labvēlīgu iekšējo sprieguma sadalījumu, lai uzlabotu sagataves nodilumizturību un noguruma izturību.
Pastiprināts metāla termiskās apstrādes process uz sagataves virsmas. To plaši izmanto detaļās, kurām nepieciešama augsta nodilumizturība, noguruma izturība un liela trieciena slodze uz virsmu, taču tām ir arī laba plastiskums un stingrība kopumā, piemēram, kloķvārpstas, sadales vārpstas, transmisijas zobrati utt. Virsmas termiskā apstrāde ir sadalīta: divas kategorijas: virsmas rūdīšana un ķīmiskā termiskā apstrāde.
noslīkšana 2022/8/12 8:34:44
Virsmas sacietēšana
Apstrādājamā detaļa tiek ātri uzkarsēta caur dažādiem siltuma avotiem, un tā tiek ātri atdzesēta, kad detaļas virsmas temperatūra sasniedz virs kritiskā punkta (šajā laikā sagataves sirds temperatūra ir zem kritiskā punkta), lai sagataves virsma. sagatave ir nocietināta, un sirds paliek sākotnējie audi. Lai uzsildītu tikai sagataves virsmu, izmantotajam siltuma avotam ir jābūt ar augstu enerģijas blīvumu. Atbilstoši dažādām sildīšanas metodēm virsmas rūdīšanu var iedalīt indukcijas karsēšanā (augstfrekvences, starpfrekvences, jaudas frekvences) virsmas rūdīšanā, liesmas sildvirsmas rūdīšanā, elektriskā kontakta sildvirsmas rūdīšanā, elektrolīta sildvirsmas rūdīšanā, lāzera sildvirsmas rūdīšanā, elektronu sildīšanā. staru virsmas rūdīšana u.c. Visplašāk izmantotā rūpnieciski indukcijas karsēšana un liesmas sildīšanas virsmu dzēšana.
Ķīmiskā termiskā apstrāde
Apstrādājamo priekšmetu karsē un izolē vidē, kas satur aktīvos elementus, lai vidē esošie aktīvie atomi iekļūtu apstrādājamā priekšmeta virsmā vai izveidotu savienojuma pārklājumu, lai mainītu virsmas slāņa audus un ķīmisko sastāvu. daļas virsmai ir īpašas mehāniskās vai fizikālās un ķīmiskās īpašības. Pirms un pēc ķīmiskās caurlaidības parasti ir nepieciešamas citas piemērotas termiskās apstrādes, lai maksimāli palielinātu infiltrācijas slāņa potenciālu un panāktu vislabāko atbilstību starp apstrādājamās detaļas centru un virsmu struktūras, veiktspējas utt. ziņā. Atbilstoši dažādajai infiltrācijai elementus, ķīmisko termisko apstrādi var iedalīt karburizācijā, nitrīdēšanā, borizācijā, silikonizācijā, sērošanā, aluminizēšanā, hromēšanā, cinkošanā, oglekļa nitrīdēšanā, alumīnija-hroma koosmozē utt.
Kontaktu pretestības sildīšanas dzēšana
Spriegums, kas mazāks par 5 voltiem, tiek pievienots sagatavei caur elektrodu, liela strāva plūst caur kontaktu starp elektrodu un sagatavi, un tiek radīta liela siltuma pretestība, lai sagataves virsma tiktu uzkarsēta līdz dzēšanas temperatūru, un pēc tam elektrods tiek noņemts. Siltums tiek pārnests uz sagatavi, un virsma tiek ātri atdzesēta, kas sasniedz dzēšanas mērķi. Strādājot ar garām sagatavēm, elektrods turpina kustēties uz priekšu, un aizmugures daļa pastāvīgi sacietē.
noslīkšana 2022/8/12 8:35:07
Šīs metodes priekšrocības ir tādas, ka iekārta ir vienkārša, viegli darbināma, viegli automatizējama, sagataves deformācija ir minimāla, un nav nepieciešama rūdīšana, kas var ievērojami uzlabot sagataves nodilumizturību un nodilumizturību, bet cietējošais slānis ir plāns ({{0}},15 līdz 0,35 mm). Mikrostruktūras un cietības vienveidība ir slikta. Šo metodi pārsvarā izmanto no čuguna izgatavotu darbgaldu sliežu virsmas rūdīšanā, un tās pielietojuma diapazons nav plašs.
Elektrolītiskā sildīšana un dzēšana
Apstrādājamo detaļu ievieto skābes, sārma vai sāls ūdens šķīduma elektrolītā, sagatavi savieno ar katodu, bet elektrolītisko elementu savieno ar anodu. Pēc līdzstrāvas pievienošanas elektrolīts tiek elektrolizēts, skābeklis tiek atbrīvots uz anoda un ūdeņradis tiek atbrīvots uz sagataves. Ūdeņradis ap apstrādājamo priekšmetu veido gāzes plēvi, kļūstot par rezistoru un ģenerē siltumu. Apstrādājamā priekšmeta virsma tiek ātri uzsildīta līdz dzēšanas temperatūrai, un pēc tam tiek pārtraukta jauda. Gāzes plēve nekavējoties pazūd. Elektrolīts kļūst par rūdīšanas līdzekli, tādējādi sagataves virsma ātri atdzesē un sacietē. Parasti izmantotais elektrolīts ir ūdens šķīdums, kas satur 5-18 procentus nātrija karbonāta. Elektrolītiskā karsēšanas metode ir vienkārša, apstrādes laiks ir īss, sildīšanas laiks ir tikai 5-10 s, produktivitāte ir augsta un dzēšanas traucējumi ir nelieli. Tas ir piemērots mazu detaļu masveida ražošanai. Tas ir izmantots virsmas dzēšanai dzinēja izplūdes kāta galā.
Lāzera termiskā apstrāde
Lāzera pielietošana termiskajā apstrādē sākās 20. gadsimta 70. gadu sākumā, un pēc tam no laboratorijas izpētes stadijas nonāca ražošanas pielietošanas stadijā. Kad fokusēts lāzers ar augstu enerģijas blīvumu (10W/cm) apspīd metāla virsmu, metāla virsma dažu procentu vai pat dažu sekunžu laikā paaugstinās līdz dzēšanas temperatūrai. Tā kā apstarošanas punkts ļoti ātri uzsilst un siltumam nav laika sasniegt apkārtējos metālus, tad, pārtraucot lāzera apstarošanu, metāls ap apstarošanas punktu darbojas kā rūdīšanas vide un absorbē lielu siltuma daudzumu, lai apstarošanas punkts ātri atdziest un iegūst ļoti smalku audumu, kam ir augstas mehāniskās īpašības. Ja sildīšanas temperatūra ir pietiekami augsta, lai izkausētu metāla virsmu, pēc atdzesēšanas var iegūt gludu virsmu, ko sauc par glamināciju.
noslīkšana 2022/8/12 8:35:33
Lāzera apsildi var izmantot arī lokālai sakausēšanai, tas ir, pārklāt ar nodilumizturīga vai karstumizturīga metāla slāni apstrādājamā priekšmeta daļām, kuras ir viegli nolietojamas vai kurām ir jābūt karstumizturīgām, vai pārklātas ar pārklājumu. satur nodilumizturīgus vai karstumizturīgus metālus un pēc tam ātri izkausē ar lāzera apstarošanu, veidojot nodilumizturīgu vai karstumizturīgu sakausējuma slāni. Uzklājiet hroma slāni uz detaļām, kurām nepieciešama karstumizturība, un pēc tam ātri izkausējiet to ar lāzeru, lai izveidotu cietu rūdāmu hromu saturošu karstumizturīgu virsmu, kas var ievērojami uzlabot sagataves kalpošanas laiku un karstumizturību.
Elektronu staru termiskā apstrāde
Izpēte un pielietošana sākās jau 197. g.{3}}. Agrīnās dienās to izmantoja nepārtrauktai plānu tērauda sloksņu un tērauda stiepļu atkausēšanai ar enerģijas blīvumu līdz 10W/cm. Izņemot to, ka elektronu stara virsmas dzēšana jāveic vakuumā, citi raksturlielumi ir tādi paši kā lāzeriem. Kad elektronu stars bombardē metāla virsmu, bombardēšanas punkts ātri tiek uzkarsēts. Elektronu staru kūļa dziļums, kas iekļūst materiālā, ir atkarīgs no paātrinājuma sprieguma un materiāla blīvuma. Piemēram, teorētiskais 150 kW elektronu stara iespiešanās dziļums dzelzs virsmā ir aptuveni 0,076 mm; uz alumīnija virsmas tas var sasniegt 0,16 mm.
Elektronu stars bombardēja virsmu īsā laikā, un virsmas temperatūra strauji paaugstinājās, bet matrica palika auksta. Kad elektronu stars pārstāj bombardēt, siltums ātri tiek pārnests uz auksto matricas metālu, tādējādi sildvirsma pašizdziest. Lai efektīvi veiktu "pašdzesētu rūdīšanu", starp visa sagataves tilpumu un rūdītās virsmas tilpumu jāsaglabā vismaz 5:1. Virsmas temperatūra un dzēšanas dziļums ir saistīti arī ar bombardēšanas laiku. Elektronu staru termiskās apstrādes sildīšanas ātrums ir ātrs, un austenitizācijas laiks ir tikai dažas sekundes vai mazāk, tāpēc graudi uz sagataves virsmas ir ļoti smalki, cietība ir augstāka nekā parastā termiskā apstrāde, un tai ir laba mehāniskā apstrāde. īpašības.
