1. المفهوم الأساسي للمعالجة الحرارية.
أ. المفهوم الأساسي للمعالجة الحرارية.
العناصر والوظائف الأساسية لـالمعالجة الحرارية:
1.التدفئة
الهدف هو الحصول على بنية أوستينيتية موحدة ودقيقة.
2. القابضة
الهدف هو التأكد من تسخين قطعة العمل بشكل كامل ومنع إزالة الكربون والأكسدة.
3.التبريد
الهدف هو تحويل الأوستينيت إلى هياكل مجهرية مختلفة.
البنية الدقيقة بعد المعالجة الحرارية
أثناء عملية التبريد بعد التسخين والتجميد، يتحول الأوستينيت إلى بنى مجهرية مختلفة تبعًا لمعدل التبريد. وتتميز هذه البنى المجهرية بخصائص مختلفة.
ب. المفهوم الأساسي للمعالجة الحرارية.
التصنيف بناءً على طرق التسخين والتبريد، بالإضافة إلى البنية الدقيقة وخصائص الفولاذ
1. المعالجة الحرارية التقليدية (المعالجة الحرارية الشاملة): التلطيف، التلدين، التطبيع، الإخماد
2. المعالجة الحرارية للسطح: إخماد السطح، إخماد السطح بالتسخين الحثي، إخماد السطح بالتسخين باللهب، إخماد السطح بالتسخين الكهربائي.
3. المعالجة الحرارية الكيميائية: الكربنة، النترتة، النترتة الكربونية.
4. المعالجات الحرارية الأخرى: المعالجة الحرارية في الغلاف الجوي المتحكم فيه، المعالجة الحرارية بالفراغ، المعالجة الحرارية للتشوه.
ج. درجة الحرارة الحرجة للصلب
تُعدّ درجة حرارة التحول الحرجة للصلب أساسًا هامًا لتحديد عمليات التسخين والتجميد والتبريد أثناء المعالجة الحرارية. وتُحدَّد هذه الدرجة من خلال مخطط طور الحديد والكربون.
الاستنتاج الرئيسي:درجة حرارة التحول الحرج الفعلية للصلب تكون دائمًا أقل من درجة حرارة التحول الحرج النظرية. هذا يعني أن التسخين الزائد ضروري، والتبريد الناقص ضروري.
2. التلدين وتطبيع الفولاذ
1. تعريف التلدين
تتضمن عملية التلدين تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة أعلى أو أقل من النقطة الحرجة Ac₁ مع إبقائه عند تلك الدرجة من الحرارة، ثم تبريده ببطء، عادةً داخل الفرن، لتحقيق بنية قريبة من التوازن.
2. غرض التلدين
①ضبط الصلابة للتصنيع: تحقيق صلابة قابلة للتصنيع في نطاق HB170~230.
②تخفيف الإجهاد المتبقي: يمنع التشوه أو التشقق أثناء العمليات اللاحقة.
③تحسين بنية الحبوب: تحسين البنية الدقيقة.
④التحضير للمعالجة الحرارية النهائية: الحصول على بيرلايت حبيبي (كروي الشكل) للتبريد والتكييف اللاحق.
3. التلدين الكروي
مواصفات العملية: درجة حرارة التسخين قريبة من نقطة Ac₁.
الغرض: تحويل السمنتيت أو الكربيدات الموجودة في الفولاذ إلى شكل كروي، مما يؤدي إلى الحصول على بيرلايت حبيبي (كروي).
النطاق المطبق: يستخدم للصلب ذو التركيبات اليوتيكتويدية والفوق يوتيكتويدية.
4. التلدين المنتشر (التلدين المتجانس)
مواصفات العملية: تكون درجة حرارة التسخين أقل قليلاً من خط المذيب على مخطط الطور.
الهدف: القضاء على الفصل العنصري.
①للمنخفضة-الفولاذ الكربونيمع محتوى الكربون أقل من 0.25٪، يفضل التطبيع بدلاً من التلدين كمعالجة حرارية تحضيرية.
②بالنسبة للصلب متوسط الكربون الذي يحتوي على نسبة كربون تتراوح بين 0.25% و0.50%، يمكن استخدام التلدين أو التطبيع كمعالجة حرارية تحضيرية.
③بالنسبة للصلب متوسط إلى عالي الكربون مع محتوى الكربون بين 0.50٪ و 0.75٪، يوصى بالتلدين الكامل.
④للحصول على درجة عالية-الفولاذ الكربونيمع محتوى الكربون أكبر من 0.75%، يتم استخدام التطبيع أولاً لإزالة شبكة Fe₃C، متبوعًا بالتلدين الكروي.
Ⅲ.إخماد وتلطيف الفولاذ
أ.التبريد
1. تعريف التبريد: يتضمن التبريد تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة معينة فوق نقطة Ac₃ أو Ac₁، وإبقائه عند تلك الدرجة من الحرارة، ثم تبريده بمعدل أكبر من معدل التبريد الحرج لتكوين المارتنسيت.
٢. غرض الإخماد: الهدف الرئيسي هو الحصول على مارتنسيت (أو أحيانًا بينيت أقل) لزيادة صلابة الفولاذ ومقاومته للتآكل. يُعد الإخماد من أهم عمليات المعالجة الحرارية للفولاذ.
3. تحديد درجات حرارة التبريد لأنواع مختلفة من الفولاذ
فولاذ هيبويوتكتويد: Ac₃ + 30 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية
الفولاذ اليوتيكتيدي والفولاذ عالي اليوتيكتيدي: Ac₁ + 30 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية
سبائك الفولاذ: من 50 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية فوق درجة الحرارة الحرجة
4. خصائص التبريد لوسط التبريد المثالي:
التبريد البطيء قبل الوصول إلى درجة حرارة "الأنف": لتقليل الإجهاد الحراري بشكل كافٍ.
قدرة تبريد عالية بالقرب من درجة حرارة "الأنف": لتجنب تكوين هياكل غير مارتنسيتية.
التبريد البطيء بالقرب من نقطة M₅: لتقليل الإجهاد الناتج عن التحول المارتنسيتي.
5. طرق الإطفاء وخصائصها:
①التبريد البسيط: سهل التشغيل ومناسب لقطع العمل الصغيرة ذات الأشكال البسيطة. البنية الدقيقة الناتجة هي مارتنسيت (M).
②التبريد المزدوج: أكثر تعقيدًا وصعوبة في التحكم، ويُستخدم في الفولاذ عالي الكربون ذي الأشكال المعقدة وقطع الفولاذ السبائكي الأكبر حجمًا. البنية الدقيقة الناتجة هي مارتنسيت (M).
③التبريد المُكسور: عملية أكثر تعقيدًا، تُستخدم لقطع الفولاذ السبائكي الكبيرة ذات الأشكال المعقدة. البنية الدقيقة الناتجة هي المارتنسيت (M).
④التبريد المتساوي الحرارة: يُستخدم لقطع العمل الصغيرة ذات الأشكال المعقدة ذات المتطلبات العالية. البنية الدقيقة الناتجة هي بينيت سفلي (B).
6. العوامل المؤثرة على قابلية التصلب
تعتمد درجة التصلب على ثبات الأوستينيت فائق التبريد في الفولاذ. كلما زاد ثبات الأوستينيت فائق التبريد، زادت قابليته للتصلب، والعكس صحيح.
العوامل المؤثرة على استقرار الأوستينيت المبرد للغاية:
موضع المنحنى C: إذا تحرك المنحنى C إلى اليمين، ينخفض معدل التبريد الحرج للتبريد، مما يؤدي إلى تحسين القدرة على التصلب.
الاستنتاج الرئيسي:
أي عامل يؤدي إلى تحريك المنحنى C إلى اليمين يزيد من قابلية صلابة الفولاذ.
العامل الرئيسي:
التركيب الكيميائي: باستثناء الكوبالت (Co)، فإن جميع العناصر السبائكية المذابة في الأوستينيت تزيد من قابلية التصلب.
كلما اقترب محتوى الكربون من التركيب الأوتيكتيدي في الفولاذ الكربوني، كلما تحول منحنى C إلى اليمين، وكلما زادت قابلية التصلب.
7. تحديد وتمثيل قابلية التصلب
①اختبار التصلب بالإطفاء النهائي: يتم قياس التصلب باستخدام طريقة اختبار الإطفاء النهائي.
②طريقة قطر الإخماد الحرج: يمثل قطر الإخماد الحرج (D₀) الحد الأقصى لقطر الفولاذ الذي يمكن تقسيته بالكامل في وسط إخماد محدد.
ب.التلطيف
1. تعريف التلطيف
التلطيف هو عملية معالجة حرارية حيث يتم إعادة تسخين الفولاذ المطفأ إلى درجة حرارة أقل من النقطة A₁، ويتم الاحتفاظ به عند تلك درجة الحرارة، ثم تبريده إلى درجة حرارة الغرفة.
2. الغرض من التلطيف
تقليل أو القضاء على الإجهاد المتبقي: يمنع تشوه أو تشقق قطعة العمل.
تقليل أو إزالة الأوستينيت المتبقي: يعمل على تثبيت أبعاد قطعة العمل.
إزالة هشاشة الفولاذ المطفأ: ضبط البنية الدقيقة والخصائص لتلبية متطلبات قطعة العمل.
ملاحظة هامة: يجب معالجة الفولاذ فورًا بعد التبريد.
3. عمليات التلطيف
1.التلطيف المنخفض
الغرض: تقليل إجهاد الإخماد، وتحسين صلابة قطعة العمل، وتحقيق صلابة عالية ومقاومة للتآكل.
درجة الحرارة: 150 درجة مئوية ~ 250 درجة مئوية.
الأداء: الصلابة: HRC 58 ~ 64. صلابة عالية ومقاومة للتآكل.
التطبيقات: الأدوات، القوالب، المحامل، الأجزاء المكربنة، والمكونات المقواة السطحية.
2.التلطيف العالي
الغرض: تحقيق صلابة عالية مع قوة وصلابة كافية.
درجة الحرارة: 500 درجة مئوية ~ 600 درجة مئوية.
الأداء: الصلابة: HRC 25 ~ 35. خصائص ميكانيكية عامة جيدة.
التطبيقات: الأعمدة، التروس، قضبان التوصيل، الخ.
التكرير الحراري
التعريف: يُطلق على عملية التبريد المتبوعة بالتسخين عالي الحرارة اسم التكرير الحراري، أو ببساطة التسخين. يتميز الفولاذ المُعالَج بهذه العملية بأداء عام ممتاز، ويُستخدم على نطاق واسع.
Ⅳ. المعالجة الحرارية لسطح الفولاذ
أ. تبريد سطح الفولاذ
1. تعريف تصلب السطح
التصلب السطحي هو عملية معالجة حرارية مصممة لتقوية الطبقة السطحية لقطعة العمل عن طريق تسخينها بسرعة لتحويلها إلى أوستينيت، ثم تبريدها بسرعة. تُجرى هذه العملية دون تغيير التركيب الكيميائي للفولاذ أو البنية الأساسية للمادة.
2. المواد المستخدمة في تصلب السطح والبنية بعد التصلب
المواد المستخدمة في تصلب الأسطح
المواد النموذجية: الفولاذ متوسط الكربون والفولاذ السبائكي متوسط الكربون.
المعالجة المسبقة: العملية النموذجية: التطبيع. إذا لم تكن خصائص النواة حرجة، يمكن استخدام التطبيع بدلاً من ذلك.
هيكل ما بعد التصلب
البنية السطحية: تشكل الطبقة السطحية عادة بنية صلبة مثل المارتنسيت أو الباينيت، والتي توفر صلابة عالية ومقاومة للتآكل.
البنية الأساسية: عادةً ما تحتفظ بنية الفولاذ الأساسية ببنيتها الأصلية، مثل البيرلايت أو الحالة المُقسّاة، وذلك حسب عملية المعالجة المسبقة وخصائص المادة الأساسية. هذا يضمن حفاظ اللب على صلابة ومتانة جيدتين.
ب. خصائص التصلب السطحي بالحث
1. درجة حرارة تسخين عالية وارتفاع سريع في درجة الحرارة: تتضمن عملية تصلب السطح الحثي عادةً درجات حرارة تسخين عالية ومعدلات تسخين سريعة، مما يسمح بالتسخين السريع في غضون فترة زمنية قصيرة.
٢. بنية حبيبات الأوستينيت الدقيقة في الطبقة السطحية: أثناء التسخين السريع وما يليه من عملية التبريد، تتشكل حبيبات أوستينيت دقيقة في الطبقة السطحية. بعد التبريد، يتكون السطح بشكل أساسي من مارتنسيت دقيق، وعادةً ما تكون صلابته أعلى بمقدار ٢-٣ HRC من التبريد التقليدي.
3. جودة سطح جيدة: بسبب وقت التسخين القصير، يكون سطح قطعة العمل أقل عرضة للأكسدة وإزالة الكربون، ويتم تقليل التشوه الناجم عن الإخماد، مما يضمن جودة سطح جيدة.
4. قوة التعب العالية: يؤدي التحول الطوري المارتنسيتي في الطبقة السطحية إلى توليد إجهاد ضاغط، مما يزيد من قوة التعب لقطعة العمل.
5. كفاءة إنتاج عالية: تصلب السطح الحثي مناسب للإنتاج الضخم، مما يوفر كفاءة تشغيلية عالية.
ج. تصنيف المعالجة الحرارية الكيميائية
الكربنة، الكربنة، الكربنة، الكروم، السليكون، السليكون، السليكون، النترتة الكربونية، الكربنة البورو
د.كربنة الغاز
الكربنة الغازية هي عملية تُوضع فيها قطعة العمل في فرن كربنة غازي مُحكم الإغلاق، وتُسخّن إلى درجة حرارة تُحوّل الفولاذ إلى أوستينيت. بعد ذلك، يُضاف عامل كربنة إلى الفرن، أو يُضاف جو كربنة مُباشر، مما يسمح لذرات الكربون بالانتشار في الطبقة السطحية لقطعة العمل. تزيد هذه العملية من محتوى الكربون (wc%) على سطح قطعة العمل.
√عوامل التكرير:
•الغازات الغنية بالكربون: مثل غاز الفحم، وغاز البترول المسال (LPG)، وما إلى ذلك.
•السوائل العضوية: مثل الكيروسين والميثانول والبنزين وغيرها.
√معلمات عملية الكربنة:
•درجة حرارة التكرير: 920~950 درجة مئوية.
•وقت التكرير: يعتمد على العمق المطلوب للطبقة المكربنة ودرجة حرارة التكرير.
هـ. المعالجة الحرارية بعد التكرير
يجب أن يخضع الفولاذ للمعالجة الحرارية بعد عملية الكربنة.
عملية المعالجة الحرارية بعد التكرير:
√التبريد + التبريد بدرجة حرارة منخفضة
1. التبريد المباشر بعد التبريد المسبق + التبريد منخفض الحرارة: يتم تبريد قطعة العمل مسبقًا من درجة حرارة التكرير إلى ما يزيد قليلاً عن درجة حرارة Ar₁ الأساسية ثم يتم تبريدها على الفور، تليها التبريد منخفض الحرارة عند 160~180 درجة مئوية.
2. التبريد الفردي بعد التبريد المسبق + التبريد في درجات حرارة منخفضة: بعد عملية الكربنة، يتم تبريد قطعة العمل ببطء إلى درجة حرارة الغرفة، ثم إعادة تسخينها للتبريد والتبريد في درجات حرارة منخفضة.
3. التبريد المزدوج بعد التبريد المسبق + التلطيف بدرجة حرارة منخفضة: بعد عملية الكربنة والتبريد البطيء، تخضع قطعة العمل لمرحلتين من التسخين والتلطيف، تليها عملية التلطيف بدرجة حرارة منخفضة.
Ⅴ المعالجة الحرارية الكيميائية للصلب
1. تعريف المعالجة الحرارية الكيميائية
المعالجة الحرارية الكيميائية هي عملية معالجة حرارية تُوضع فيها قطعة فولاذية في وسط نشط محدد، وتُسخّن وتُحفظ عند درجة حرارة معينة، مما يسمح للذرات النشطة في الوسط بالانتشار على سطح قطعة العمل. هذا يُغيّر التركيب الكيميائي والبنية الدقيقة لسطح قطعة العمل، وبالتالي خصائصها.
2. العملية الأساسية للمعالجة الحرارية الكيميائية
التحلل: أثناء التسخين، يتحلل الوسط النشط، ويطلق الذرات النشطة.
الامتصاص: يتم امتصاص الذرات النشطة بواسطة سطح الفولاذ وتذوب في المحلول الصلب للفولاذ.
الانتشار: تنتقل الذرات النشطة الممتصة والمذابة على سطح الفولاذ إلى الداخل.
أنواع تصلب السطح بالحث
أ.التسخين الحثي عالي التردد
التردد الحالي: 250~300 كيلو هرتز.
عمق الطبقة المتصلبة: 0.5~2.0 ملم.
التطبيقات: التروس المتوسطة والصغيرة والأعمدة الصغيرة والمتوسطة الحجم.
ب.التسخين الحثي متوسط التردد
التردد الحالي: 2500~8000 كيلو هرتز.
عمق الطبقة المتصلبة: 2~10 ملم.
التطبيقات: أعمدة أكبر وتروس وحدات كبيرة إلى متوسطة الحجم.
ج.التسخين بالحث الترددي
التردد الحالي: 50 هرتز.
عمق الطبقة المتصلبة: 10~15 ملم.
التطبيقات: قطع العمل التي تتطلب طبقة صلبة عميقة جدًا.
3. تصلب السطح بالحث
المبدأ الأساسي لتصلب السطح بالحث
تأثير الجلد:
عندما يُحفّز التيار المتردد في ملف الحثّ تيارًا على سطح قطعة العمل، يتركّز معظم التيار المُحفّز قرب السطح، بينما يكاد ينعدم مرور أي تيار عبر الجزء الداخلي من قطعة العمل. تُعرف هذه الظاهرة باسم "تأثير السطح".
مبدأ تصلب السطح بالحث:
بناءً على تأثير السطح، يُسخّن سطح قطعة العمل بسرعة إلى درجة حرارة الأوستنيت (تصل إلى 800-1000 درجة مئوية في ثوانٍ معدودة)، بينما يبقى الجزء الداخلي من قطعة العمل شبه خالٍ من الحرارة. ثم تُبرّد قطعة العمل برشّ الماء، مما يُحقّق تصلبًا سطحيًا.
4. هشاشة المزاج
هشاشة التلطيف في الفولاذ المُخمَّد
تشير هشاشة التلطيف إلى الظاهرة التي تنخفض فيها صلابة الصدمات للفولاذ المطفأ بشكل كبير عند تلطيفه في درجات حرارة معينة.
النوع الأول من هشاشة التلطيف
نطاق درجة الحرارة: 250 درجة مئوية إلى 350 درجة مئوية.
الخصائص: إذا تم تلطيف الفولاذ المطفأ ضمن هذا النطاق من درجات الحرارة، فمن المحتمل جدًا أن يتطور هذا النوع من هشاشة التلطيف، والتي لا يمكن القضاء عليها.
الحل: تجنب معالجة الفولاذ المطفأ ضمن نطاق درجة الحرارة هذا.
النوع الأول من هشاشة التلطيف يُعرف أيضًا باسم هشاشة التلطيف منخفضة الحرارة أو هشاشة التلطيف غير القابلة للرجوع.
Ⅵ.التلطيف
1.التسخين هو عملية المعالجة الحرارية النهائية التي تأتي بعد التبريد.
لماذا تحتاج الفولاذ المطفأ إلى المعالجة الحرارية؟
البنية الدقيقة بعد الإخماد: بعد الإخماد، تتكون البنية الدقيقة للفولاذ عادةً من مارتنسيت وأوستينيت متبقي. كلاهما طوران غير مستقرين، ويتحولان في ظل ظروف معينة.
خصائص المارتنسيت: يتميز المارتنسيت بالصلابة العالية ولكن أيضًا بالهشاشة العالية (خاصة في المارتنسيت الإبري عالي الكربون)، والذي لا يلبي متطلبات الأداء للعديد من التطبيقات.
خصائص التحول المارتنسيتي: يحدث التحول إلى مارتنسيت بسرعة كبيرة. بعد الإخماد، تبقى على قطعة العمل إجهادات داخلية قد تؤدي إلى تشوهها أو تشققها.
الخلاصة: لا يُمكن استخدام قطعة العمل مُباشرةً بعد الإخماد! فالتلطيف ضروري لتقليل الضغوط الداخلية وتحسين متانتها، مما يجعلها صالحةً للاستخدام.
2.الفرق بين قابلية التصلب وسعة التصلب:
قابلية التصلب :
تشير قابلية التصلب إلى قدرة الفولاذ على الوصول إلى عمق تصلب معين (عمق الطبقة المتصلبة) بعد التبريد. ويعتمد ذلك على تركيب الفولاذ وبنيته، وخاصةً عناصر السبائك ونوع الفولاذ. وتُعد قابلية التصلب مقياسًا لمدى قدرة الفولاذ على التصلب في جميع أنحاء سمكه أثناء عملية التبريد.
الصلابة (قدرة التصلب):
الصلابة، أو سعة التصلب، هي أقصى صلابة يمكن تحقيقها في الفولاذ بعد الإخماد. وتتأثر هذه الصلابة بشكل كبير بمحتوى الكربون في الفولاذ. فارتفاع محتوى الكربون يؤدي عادةً إلى صلابة محتملة أعلى، ولكن يمكن أن يحدّ من هذه الصلابة عناصر سبائك الفولاذ وفعالية عملية الإخماد.
3. صلابة الفولاذ
√مفهوم التصلب
تشير قابلية التصلب إلى قدرة الفولاذ على تحقيق عمق معين من التصلب المارتنسيتي بعد الإخماد من درجة حرارة الأوستنيت. وبعبارة أبسط، هي قدرة الفولاذ على تكوين المارتنسيت أثناء الإخماد.
قياس قابلية التصلب
يتم تحديد حجم القدرة على التصلب من خلال عمق الطبقة المتصلبة التي تم الحصول عليها في ظل ظروف محددة بعد التبريد.
عمق الطبقة المتصلبة: هو العمق من سطح قطعة العمل إلى المنطقة حيث يكون الهيكل نصف مارتنسيت.
وسائل الإطفاء الشائعة:
•ماء
المميزات: اقتصادي مع قدرة تبريد قوية، لكنه يتمتع بمعدل تبريد مرتفع بالقرب من نقطة الغليان، مما قد يؤدي إلى التبريد المفرط.
التطبيق: يستخدم عادة للصلب الكربوني.
الماء المالح: هو محلول من الملح أو القلوي في الماء، له قدرة تبريد أعلى في درجات الحرارة العالية مقارنة بالماء، مما يجعله مناسبًا للصلب الكربوني.
•زيت
الخصائص: يوفر معدل تبريد أبطأ عند درجات الحرارة المنخفضة (بالقرب من نقطة الغليان)، مما يقلل بشكل فعال من ميل التشوه والتشقق، ولكنه يتمتع بقدرة تبريد أقل عند درجات الحرارة العالية.
التطبيق: مناسب للصلب السبائكي.
الأنواع: تشمل زيت التبريد وزيت الماكينة ووقود الديزل.
وقت التسخين
يتكون وقت التسخين من معدل التسخين (الوقت المستغرق للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة) ووقت الإمساك (الوقت الذي يتم الحفاظ عليه عند درجة الحرارة المستهدفة).
مبادئ تحديد وقت التسخين: ضمان توزيع درجة الحرارة بشكل موحد في جميع أنحاء قطعة العمل، سواء من الداخل أو الخارج.
تأكد من اكتمال عملية الأوستينيت وأن الأوستينيت المتكون موحد ودقيق.
أساس تحديد وقت التسخين: يتم تقديره عادة باستخدام الصيغ التجريبية أو يتم تحديده من خلال التجربة.
وسائل الإطفاء
جانبان رئيسيان:
أ. معدل التبريد: يعمل معدل التبريد العالي على تعزيز تكوين المارتنسيت.
ب. الإجهاد المتبقي: يؤدي معدل التبريد الأعلى إلى زيادة الإجهاد المتبقي، مما قد يؤدي إلى ميل أكبر للتشوه والتشقق في قطعة العمل.
Ⅶ. التطبيع
1. تعريف التطبيع
التطبيع عملية معالجة حرارية، يُسخّن فيها الفولاذ إلى درجة حرارة تتراوح بين 30 و50 درجة مئوية فوق درجة حرارة Ac3، ويُثبّت عندها، ثم يُبرّد بالهواء للحصول على بنية مجهرية قريبة من حالة التوازن. بالمقارنة مع التلدين، يتميز التطبيع بمعدل تبريد أسرع، مما ينتج عنه بنية بيرليتية أدق (P) وقوة وصلابة أعلى.
2. الغرض من التطبيع
إن غرض التطبيع مماثل لهدف التلدين.
3. تطبيقات التطبيع
•التخلص من الأسمنت الثانوي المتصل بالشبكة.
•يستخدم كمعالجة حرارية نهائية للأجزاء ذات المتطلبات الأقل.
•يعمل كمعالجة حرارية تحضيرية للصلب الهيكلي منخفض ومتوسط الكربون لتحسين قابلية التصنيع.
4. أنواع التلدين
النوع الأول من التلدين:
الغرض والوظيفة: الهدف ليس تحفيز التحول الطوري ولكن تحويل الفولاذ من حالة غير متوازنة إلى حالة متوازنة.
الأنواع:
• التلدين الانتشاري: يهدف إلى توحيد التركيبة عن طريق إزالة الفصل.
•إعادة التبلور والتلدين: استعادة اللدونة من خلال القضاء على تأثيرات التصلب الناتج عن العمل.
•التخفيف من الضغوط عن طريق التلدين: يقلل الضغوط الداخلية دون تغيير البنية الدقيقة.
النوع الثاني من التلدين:
الغرض والوظيفة: يهدف إلى تغيير البنية الدقيقة وخصائصها، محققًا بنية دقيقة يهيمن عليها البيرليت. كما يضمن هذا النوع أن يتوافق توزيع وشكل البيرليت والفيريت والكربيدات مع المتطلبات المحددة.
الأنواع:
•التلدين الكامل: تسخين الفولاذ فوق درجة حرارة Ac3 ثم تبريده ببطء لإنتاج بنية بيرليت موحدة.
•التلدين غير الكامل: تسخين الفولاذ بين درجات حرارة Ac1 و Ac3 لتحويل الهيكل جزئيًا.
•التلدين المتساوي الحرارة: تسخين الفولاذ إلى أعلى من Ac3، يليه التبريد السريع إلى درجة حرارة متساوية الحرارة والاحتفاظ بها لتحقيق الهيكل المطلوب.
•التلدين الكروي: ينتج بنية كربيد كروية، مما يحسن قابلية التصنيع والمتانة.
1.1. تعريف المعالجة الحرارية
تشير المعالجة الحرارية إلى العملية التي يتم فيها تسخين المعدن، وحفظه عند درجة حرارة معينة، ثم تبريده أثناء وجوده في حالة صلبة لتغيير بنيته الداخلية وبنيته الدقيقة، وبالتالي تحقيق الخصائص المرغوبة.
2. خصائص المعالجة الحرارية
لا يؤدي المعالجة الحرارية إلى تغيير شكل قطعة العمل؛ بدلاً من ذلك، فإنها تغير البنية الداخلية والبنية الدقيقة للصلب، مما يؤدي بدوره إلى تغيير خصائص الفولاذ.
3. غرض المعالجة الحرارية
الغرض من المعالجة الحرارية هو تحسين الخصائص الميكانيكية أو خصائص المعالجة للصلب (أو قطع العمل)، والاستفادة الكاملة من إمكانات الفولاذ، وتعزيز جودة قطعة العمل، وإطالة عمرها التشغيلي.
4.الخلاصة الرئيسية
إن إمكانية تحسين خصائص المادة من خلال المعالجة الحرارية تعتمد بشكل كبير على ما إذا كانت هناك تغييرات في بنيتها الدقيقة وبنيتها أثناء عملية التسخين والتبريد.
وقت النشر: ١٩ أغسطس ٢٠٢٤