የሙቀት ሕክምና። የሙቀት ሕክምና ዓይነቶች

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 10:17

የሙቅ ውህዶችን ማከም የብረታ ብረት እና የብረት ያልሆኑትን የማምረት ሂደት ዋና አካል ነው። በዚህ አሰራር ምክንያት ብረቶች ባህሪያቸውን ወደሚፈለጉት እሴቶች መለወጥ ይችላሉ. በዚህ ጽሑፍ ውስጥ በዘመናዊ ኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉ ዋና ዋና የሙቀት ሕክምና ዓይነቶችን እንመለከታለን።

የሙቀት ሕክምና ምንነት

በከፊል የተጠናቀቁ ምርቶች በሚመረቱበት ጊዜ የብረታ ብረት ክፍሎችን የሚፈለጉትን ባህሪያት (ጥንካሬ, የዝገት እና የመልበስ መቋቋም, ወዘተ) እንዲኖራቸው በሙቀት ይታከማሉ. የሙቀቱ ውህድ በአርቴፊሻል መንገድ የተፈጠሩ ሂደቶች ስብስብ ሲሆን በዚህ ጊዜ መዋቅራዊ እና አካላዊ እና ሜካኒካል ለውጦች በከፍተኛ ሙቀት ተጽዕኖ ስር ባሉ ውህዶች ውስጥ ይከሰታሉ ነገር ግን የንብረቱ ኬሚካላዊ ቅንጅት ተጠብቆ ይቆያል።

የሙቀት ሕክምና ዓላማ

በየቀኑ በሁሉም የብሔራዊ ኢኮኖሚ ዘርፎች ጥቅም ላይ የሚውሉ የብረታ ብረት ምርቶች መልበስን ለመቋቋም ከፍተኛ መስፈርቶችን ማሟላት አለባቸው። ብረት, እንደ ጥሬ እቃ, በአስፈላጊ የአፈፃፀም ባህሪያት ማጠናከር ያስፈልገዋል, ይህም ሊሆን ይችላልለከፍተኛ ሙቀት መጋለጥ. ከከፍተኛ ሙቀት ጋር የአሎይክስ ሙቀት ሕክምና የአንድን ንጥረ ነገር የመጀመሪያ መዋቅር ይለውጣል, የተካተቱትን ክፍሎች እንደገና ያሰራጫል, ክሪስታሎች መጠን እና ቅርፅ ይለውጣል. ይህ ሁሉ የብረት ውስጣዊ ውጥረትን በመቀነስ አካላዊ እና ሜካኒካል ባህሪያቱን ይጨምራል።

የሙቀት ሕክምና ዓይነቶች

የብረት ውህዶችን ሙቀት ማከም ወደ ሶስት ቀላል ሂደቶች ይወርዳል፡ ጥሬ እቃውን (በከፊል የተጠናቀቀውን ምርት) ወደሚፈለገው የሙቀት መጠን ማሞቅ፣ በተጠቀሱት ሁኔታዎች ውስጥ ለሚፈለገው ጊዜ እና በፍጥነት ማቀዝቀዝ። በዘመናዊው ምርት ውስጥ, በርካታ የሙቀት ሕክምና ዓይነቶች ጥቅም ላይ ይውላሉ, በአንዳንድ የቴክኖሎጂ ባህሪያት ይለያያሉ, ነገር ግን የሂደቱ አልጎሪዝም በአጠቃላይ በሁሉም ቦታ ተመሳሳይ ነው.

የሙቀት ሕክምናን በማከናወን ዘዴው መሰረት የሚከተሉት ዓይነቶች አሉ፡

• ሙቀት (የማጠንከር፣የሚያበሳጭ፣የሚያበሳጭ፣እርጅና፣ ክሪዮጂካዊ ሕክምና)።
• የቴርሞ-ሜካኒካል ሕክምና ከፍተኛ የሙቀት መጠን ሕክምናን ከሜካኒካዊ ርምጃ ጋር በተቀላቀለ ቅይጥ ላይ ያካትታል።
• ኬሚኮ-ቴርማል የብረታ ብረትን የሙቀት ሕክምናን ያካትታል ከዚያም የምርቱን ገጽ በኬሚካል ንጥረ ነገሮች (ካርቦን፣ ናይትሮጅን፣ ክሮሚየም፣ ወዘተ) ማበልጸግ ያካትታል።

በማስወገድ ላይ

የማጣራት ሂደት ብረታ ብረት እና ውህዶች በተወሰነ የሙቀት መጠን እንዲሞቁ የሚደረግበት እና ከዚያም ሂደቱ ከተከናወነበት ምድጃ ጋር በተፈጥሮ በጣም ቀስ ብሎ የሚቀዘቅዝበት የማምረት ሂደት ነው። በማደንዘዣ ምክንያት የኬሚካላዊ ቅንጅቶችን (inhomogeneities) ማስወገድ ይቻላልንጥረ ነገሮችን ፣ የውስጥ ጭንቀትን ያስወግዳል ፣ የጥራጥሬ መዋቅርን ያሳድጉ እና ያሻሽሉት ፣ እንዲሁም ተጨማሪ ሂደትን ለማመቻቸት የቅይጥ ጥንካሬን ይቀንሱ። ሁለት አይነት ማደንዘዣዎች አሉ፡የመጀመሪያው እና የሁለተኛው አይነት ማቃለል።

የመጀመሪያ ደረጃ ማደንዘዣ የሙቀት ሕክምናን ያመለክታል፣ በዚህ ምክንያት በድብልቅ የደረጃ ሁኔታ ላይ ትንሽ ወይም ምንም ለውጥ የለም። በተጨማሪም የራሱ ዝርያዎች አሉት: homogenized - የሚያበሳጭ የሙቀት መጠን 1100-1200 ነው, እንዲህ ያሉ ሁኔታዎች ውስጥ alloys ለ 8-15 ሰአታት ይቆያሉ, recrystallization (t 100-200 ላይ) annealing ለተሰነጠቀ ብረት ጥቅም ላይ ይውላል, ማለትም, አስቀድሞ አካል ጉዳተኛ ነው. ቀዝቃዛ መሆን።

የሁለተኛው ዓይነት መበላሸት በቅልቅል ውስጥ ከፍተኛ ለውጥ እንዲኖር ያደርጋል። እንዲሁም በርካታ ዓይነቶች አሉት፡

• ሙሉ ማሟያ - ውህዱን ከ30-50 ከፍ ካለው የሙቀት ምልክት ባህሪው በላይ ማሞቅ እና በተጠቀሰው ፍጥነት ማቀዝቀዝ (200 / ሰአት - የካርቦን ብረቶች ፣ 100 / ሰአታት እና 50 / ሰአት - ዝቅተኛ ቅይጥ እና ከፍተኛ -አሎይ ብረቶች፣ በቅደም ተከተል).
• ያልተጠናቀቀ - ወደ ወሳኝ ነጥብ ማሞቅ እና ቀስ ብሎ ማቀዝቀዝ።
• ስርጭት - የሚያረጋጋ የሙቀት መጠን 1100-1200።
• Isothermal - ማሞቂያ የሚከሰተው ልክ እንደ ሙሉ ማደንዘዣ ሲሆን ከዚያ በኋላ ግን ፈጣን ማቀዝቀዝ ከወሳኙ ትንሽ በታች በሆነ የሙቀት መጠን ተከናውኖ በአየር ውስጥ እንዲቀዘቅዝ ይደረጋል።
• የተለመደ - ሙሉ በሙሉ ማስታገሻ ብረቱን በአየር ውስጥ በማቀዝቀዝ እንጂ በምድጃ ውስጥ አይደለም።

ማጠናከር

ቁጣ መኮረጅ ነው።ከቅይጥ ጋር, ዓላማው የብረታ ብረትን የማርታቲክ ለውጥ ማምጣት ነው, ይህም የምርቱን ductility ይቀንሳል እና ጥንካሬውን ይጨምራል. ኩንችንግ, እንዲሁም ማራገፍ, ብረትን በሙቀት ውስጥ ካለው ወሳኝ የሙቀት መጠን በላይ ወደ ሙቀቱ የሙቀት መጠን ማሞቅ ያካትታል, ልዩነቱ በፈሳሽ መታጠቢያ ውስጥ በሚፈጠረው ከፍተኛ የማቀዝቀዣ መጠን ላይ ነው. እንደ ብረት እና እንደ ቅርጹም ቢሆን የተለያዩ የማጠንከሪያ ዓይነቶች ጥቅም ላይ ይውላሉ፡

• በተመሳሳይ አካባቢ ማጠንከር ማለትም በተመሳሳይ ገላ መታጠብ በፈሳሽ (ውሃ ለትላልቅ ክፍሎች፣ ዘይት ለትንሽ ክፍሎች)።
• የማቋረጥ እልከኝነት - ማቀዝቀዝ የሚከናወነው በሁለት ተከታታይ ደረጃዎች ነው፡ በመጀመሪያ በፈሳሽ (የተሳለ ማቀዝቀዣ) ወደ 300 የሚጠጋ የሙቀት መጠን ከዚያም በአየር ወይም በሌላ የዘይት መታጠቢያ ገንዳ።
• እርምጃ - ምርቱ የሚጠናከረው የሙቀት መጠን ላይ ሲደርስ፣ በቀለጠ ጨው ውስጥ ለተወሰነ ጊዜ ይቀዘቅዛል፣ ከዚያም በአየር ውስጥ ይቀዘቅዛል።
• Isothermal - ቴክኖሎጂ ከእርምጃ ማጠንከሪያ ጋር በጣም ተመሳሳይ ነው፣የሚለየው በምርቱ በሚቆይበት ጊዜ በማርቲክ ትራንስፎርሜሽን የሙቀት መጠን ብቻ ነው።
• ራስን ማጠንከር ከሌሎቹ ዓይነቶች የሚለየው የሚሞቀው ብረት ሙሉ በሙሉ ባለመቀዝቀዙ በክፍሉ መሃል ላይ ሞቅ ያለ ቦታ በመተው ነው። በዚህ ማጭበርበር ምክንያት ምርቱ በመሬቱ ላይ የጨመረው ጥንካሬ እና በመሃሉ ላይ ከፍተኛ የ viscosity ባህሪያትን ያገኛል. ይህ ጥምረት ለመታፊያ መሳሪያዎች (መዶሻ፣ መዶሻ፣ ወዘተ) አስፈላጊ ነው።

ዕረፍት

የሙቀት መጨመር የአሎይስ ሙቀት ሕክምና የመጨረሻ ደረጃ ነው፣ ይህም የሚወስነውየብረቱ የመጨረሻው መዋቅር. የቁጣ ዋናው ዓላማ የብረት ምርትን ስብራት መቀነስ ነው. መርሆው ክፍሉን ከወሳኙ የሙቀት መጠን በታች ባለው የሙቀት መጠን ማሞቅ እና ማቀዝቀዝ ነው. የሙቀት ሕክምና ሁነታዎች እና የብረታ ብረት ምርቶች ለተለያዩ ዓላማዎች የማቀዝቀዝ መጠን ሊለያዩ ስለሚችሉ ሦስት ዓይነት የቁጣ ዓይነቶች አሉ፡

• ከፍተኛ - የማሞቂያው ሙቀት ከ350-600 ከወሳኙ በታች የሆነ እሴት ነው። ይህ አሰራር ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውለው ለብረታ ብረት መዋቅሮች ነው።
• መካከለኛ - የሙቀት ሕክምና በ t 350-500፣ ለበልግ ምርቶች እና ምንጮች የተለመደ።
• ዝቅተኛ - የምርቱ የሙቀት መጠን ከ 250 አይበልጥም ፣ ይህም ከፍተኛ ጥንካሬን ለማግኘት እና የአካል ክፍሎችን የመቋቋም ችሎታ እንዲኖር ያስችላል።

እርጅና

እርጅና የአሎይክስ ሙቀት ሕክምና ሲሆን ይህም ከመጠን በላይ የሆነ ብረት ከመጥፋት በኋላ የመበስበስ ሂደቶችን ያስከትላል። የእርጅና ውጤት የጥንካሬ, የምርት እና የተጠናቀቀው ምርት ጥንካሬ ገደብ መጨመር ነው. የብረት ብረት ለእርጅና የተጋለጠ ብቻ ሳይሆን ብረት ያልሆኑ ብረቶችም በቀላሉ ሊበላሹ የሚችሉ የአሉሚኒየም ውህዶችን ጨምሮ። ለጠንካራነት የተጋለጠው የብረት ምርት በተለመደው የሙቀት መጠን ውስጥ ከተቀመጠ, በውስጡም ወደ ድንገተኛ ጥንካሬ መጨመር እና የቧንቧ መቀነስን የሚያስከትሉ ሂደቶች ይከሰታሉ. ይህ የብረት ተፈጥሯዊ እርጅና ይባላል. ከፍ ባለ የሙቀት መጠን ተመሳሳይ መጠቀሚያ ከተደረገ፣ ሰው ሰራሽ እርጅና ይባላል።

Cryogenic ሕክምና

በቅሪቶች መዋቅር ላይ ለውጦች፣ይህም ማለት ንብረታቸው በከፍተኛ ደረጃ ብቻ ሳይሆን እጅግ በጣም ዝቅተኛ በሆነ የሙቀት መጠን ሊደረስበት ይችላል. ከዜሮ በታች ያሉ ውህዶች የሙቀት ሕክምና ክሪዮጅኒክ ይባላል። ይህ ቴክኖሎጂ የሙቀት ማጠናከሪያ ሂደቶችን ዋጋ በእጅጉ ስለሚቀንስ በተለያዩ የብሔራዊ ኢኮኖሚ ዘርፎች ለከፍተኛ ሙቀት ሕክምና ተጨማሪነት ጥቅም ላይ ይውላል።

የአሎይ ክሪዮጀንሲያዊ ህክምና በ t -196 በልዩ ክሪዮጅኒክ ፕሮሰሰር ይካሄዳል። ይህ ቴክኖሎጂ በማሽን የተሰራውን ክፍል እና የፀረ-ሙስና ባህሪያትን የአገልግሎት እድሜ በከፍተኛ ሁኔታ ያሳድጋል, እንዲሁም እንደገና ህክምናን ያስወግዳል.

የቴርሞ-ሜካኒካል ሕክምና

አዲስ የአሎይ ማቀነባበሪያ ዘዴ የብረታ ብረት ሂደትን በከፍተኛ ሙቀት እና በፕላስቲክ ሁኔታ ውስጥ ካሉ ምርቶች ሜካኒካል መዛባት ጋር ያጣምራል። ቴርሞሜካኒካል ሕክምና (ቲኤምቲ) እንደ ማጠናቀቂያ ዘዴው ሦስት ዓይነት ሊሆን ይችላል፡

• አነስተኛ የሙቀት መጠን ቲኤምቲ ሁለት ደረጃዎችን ያቀፈ ነው፡የፕላስቲክ መበላሸት ተከትሎ ክፍሉን ማጥፋት እና ማቀዝቀዝ። ከሌሎቹ የቲኤምቲ ዓይነቶች ዋናው ልዩነት የሙቀት መጠኑ ወደ ኦስቲኒቲክ የአውስቴት ቅይጥ ሁኔታ ነው።
• ከፍተኛ የሙቀት መጠን ቲኤምቲ ከፕላስቲክ ለውጥ ጋር በማጣመር ቅይጥ ወደ ማርቴንሲቲክ ሁኔታ ማሞቅን ያካትታል።
• የቅድሚያ - መበላሸት የሚከናወነው t 20 ላይ ሲሆን በመቀጠልም ብረትን ማጠንከር እና ማጠንጠን።

የኬሚካል-ሙቀት ሕክምና

የቅይጦችን መዋቅር እና ባህሪያት ይቀይሩበብረታ ብረት ላይ የሙቀት እና ኬሚካላዊ ተፅእኖዎችን በሚያጣምረው በኬሚካል-ሙቀት ሕክምና እርዳታም ይቻላል. የዚህ አሰራር የመጨረሻ ግብ, ጥንካሬን, ጥንካሬን እና ምርቱን የመቋቋም አቅምን ከመስጠት በተጨማሪ የአሲድ መከላከያ እና የእሳት መከላከያዎችን መስጠት ነው. ይህ ቡድን የሚከተሉትን የሙቀት ሕክምና ዓይነቶች ያካትታል፡

• የምርቱን ገጽታ ተጨማሪ ጥንካሬ ለመስጠት ሲሚንቶ ይከናወናል። የሂደቱ ዋናው ነገር ብረቱን በካርቦን መሙላት ነው. ካርበሪንግ በሁለት መንገዶች ሊከናወን ይችላል-ጠንካራ እና ጋዝ ካርበሪንግ. በመጀመሪያው ሁኔታ, የተቀነባበሩ እቃዎች, ከድንጋይ ከሰል እና ከአነቃቂው ጋር, በምድጃ ውስጥ ይቀመጣሉ እና በተወሰነ የሙቀት መጠን ይሞቃሉ, ከዚያም በዚህ አካባቢ ውስጥ በመያዝ እና በማቀዝቀዝ. በጋዝ ካርቦራይዚንግ ውስጥ ምርቱ እስከ 900 በሚደርስ ምድጃ ውስጥ በተከታታይ የካርቦን ጋዝ ፍሰት ይሞቃል።
• Nitriding የብረታ ብረት ምርቶችን በናይትሮጅን አከባቢዎች ውስጥ በማርካት የኬሚካል-ሙቀት ሕክምና ነው። የዚህ አሰራር ውጤት የክፍሉ ጥንካሬ እና የዝገት መቋቋም መጨመር ነው.
• ሳይያንዲሽን የብረታ ብረት ሙሌት ከናይትሮጅን እና ከካርቦን ጋር በተመሳሳይ ጊዜ ነው። መካከለኛው ፈሳሽ (የቀለጠው ካርቦን እና ናይትሮጅን የያዙ ጨዎችን) እና ጋዝ ሊሆን ይችላል።
• Diffusion plating ሙቀትን የመቋቋም፣የአሲድ መቋቋም እና የብረት ምርቶችን የመቋቋም ችሎታን የሚሰጥበት ዘመናዊ ዘዴ ነው። የዚህ አይነት ውህዶች ወለል በተለያዩ ብረቶች (አሉሚኒየም፣ ክሮሚየም) እና ሜታሎይድ (ሲሊኮን፣ ቦሮን) የተሞላ ነው።

ባህሪያትየብረት ሙቀት ሕክምና

የብረት ውህዶች ከብረት ካልሆኑት ትንሽ ለየት ባለ ቴክኖሎጂ በመጠቀም ለሙቀት ሕክምና ይጋለጣሉ። ብረት (ግራጫ, ከፍተኛ-ጥንካሬ, ቅይጥ) የሚከተሉትን የሙቀት ሕክምና ዓይነቶች ያልፋል: annealing (t 500-650 ላይ), normalization, እልከኛ (ቀጣይ, isothermal, ላዩን), tempering, nitriding (ግራጫ Cast ብረት), aluminizing (ግራጫ Cast ብረት) የእንቁ ብረታ ብረቶች), ክሮምሚየም ንጣፍ. እነዚህ ሁሉ ሂደቶች በዚህ ምክንያት የመጨረሻውን የብረት ምርቶች ባህሪያትን በከፍተኛ ሁኔታ ያሻሽላሉ-የአገልግሎት ህይወትን ይጨምራሉ, ምርቱን በሚጠቀሙበት ጊዜ ስንጥቆችን ያስወግዳሉ, የብረት ብረት ጥንካሬን እና ሙቀትን የመቋቋም ችሎታ ይጨምራሉ.

የብረት ያልሆኑ ውህዶች የሙቀት ሕክምና

ብረት ያልሆኑ ብረቶች እና ውህዶች አንዳቸው ከሌላው የተለያየ ባህሪ ስላላቸው በተለያዩ ዘዴዎች ይዘጋጃሉ። ስለዚህ, የመዳብ ውህዶች የኬሚካላዊ ቅንጅቶችን ለማመጣጠን ለ recrystallisation annealing የተጋለጡ ናቸው. ለናስ, ዝቅተኛ የሙቀት አማቂ ቴክኖሎጂ (200-300) ይቀርባል, ምክንያቱም ይህ ቅይጥ እርጥበት ባለው አካባቢ ውስጥ ድንገተኛ ስንጥቅ የተጋለጠ ነው. ነሐስ በቲ እስከ 550 ድረስ ግብረ-ሰዶማዊነት እና ማቃለል ይደረግበታል. ማግኒዥየም ታጥቧል፣ይጠፋል እና ለሰው ሰራሽ እርጅና የተጋለጠ ነው (የተፈጥሮ እርጅና ለተዳከመ ማግኒዚየም አይከሰትም)። አሉሚኒየም እንደ ማግኒዚየም ሶስት የሙቀት ሕክምና ዘዴዎችን ያካሂዳል-ማደንዘዝ ፣ ማጠንከር እና እርጅና ፣ ከዚያ በኋላ የተሰሩ የአሉሚኒየም ውህዶች ጥንካሬያቸውን በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራሉ። የታይታኒየም ውህዶችን ማቀነባበር የሚከተሉትን ያጠቃልላል፡- ሪክሪስታላይዜሽን ማደንዘዣ፣ ማጠንከር፣ እርጅና፣ ናይትራይዲንግ እና ካርበሪንግ።

CV

የብረታ ብረት እና ውህዶች የሙቀት ሕክምና በሁለቱም በብረታ ብረት እና በብረታ ብረት ውስጥ ዋናው የቴክኖሎጂ ሂደት ነው። ዘመናዊ ቴክኖሎጅዎች እያንዳንዱን የተቀነባበሩ ቅይጥ ዓይነቶች የሚፈለጉትን ባህሪያት ለማግኘት የተለያዩ የሙቀት ሕክምና ዘዴዎች አሏቸው. እያንዳንዱ ብረት የራሱ ወሳኝ ሙቀት አለው, ይህም ማለት የንብረቱን መዋቅራዊ እና ፊዚካ-ኬሚካላዊ ባህሪያት ግምት ውስጥ በማስገባት የሙቀት ሕክምና መደረግ አለበት. በስተመጨረሻ፣ ይህ የሚፈለገውን ውጤት ብቻ ሳይሆን የምርት ሂደቶችን በእጅጉ ያመቻቻል።