Ⅰ. הרעיון הבסיסי של טיפול בחום.
א. הרעיון הבסיסי של טיפול בחום.
האלמנטים והתפקודים הבסיסיים שלטיפול בחום:
1. חימום
המטרה היא להשיג מבנה אוסטניט אחיד ועדין.
2. החזקה
המטרה היא להבטיח שהחומר מחומם היטב ולמנוע דה-קרבוריזציה וחמצון.
3. קירור
המטרה היא להפוך אוסטניט למיקרו-מבנים שונים.
מיקרו-מבנים לאחר טיפול בחום
במהלך תהליך הקירור לאחר החימום והחזקה, האוסטניט הופך למיקרו-מבנים שונים בהתאם לקצב הקירור. מיקרו-מבנים שונים מציגים תכונות שונות.
ב. הרעיון הבסיסי של טיפול בחום.
סיווג המבוסס על שיטות חימום וקירור, כמו גם על המיקרו-מבנה והתכונות של פלדה
1. טיפול בחום קונבנציונלי (טיפול בחום כולל): הרפיה, חישול, נרמול, מרווה
2. טיפול בחום פני השטח: כיבוי פני השטח, כיבוי פני השטח בחימום אינדוקציה, כיבוי פני השטח בחימום להבה, כיבוי פני השטח בחימום מגע חשמלי.
3. טיפול בחום כימי: קרבוריזציה, ניטרידינג, קרבוניטרידינג.
4. טיפולי חום אחרים: טיפול בחום באטמוספירה מבוקרת, טיפול בחום בוואקום, טיפול בחום לעיוות.
ג. טמפרטורה קריטית של פלדות
טמפרטורת הטרנספורמציה הקריטית של פלדה היא בסיס חשוב לקביעת תהליכי החימום, ההחזקה והקירור במהלך טיפול בחום. היא נקבעת על ידי דיאגרמת הפאזה של ברזל-פחמן.
מסקנה מרכזית:טמפרטורת הטרנספורמציה הקריטית בפועל של פלדה תמיד מפגרת אחרי טמפרטורת הטרנספורמציה הקריטית התאורטית. משמעות הדבר היא שנדרש התחממות יתר במהלך החימום, ותת-קירור הכרחי במהלך הקירור.
Ⅱ. חישול ונורמליזציה של פלדה
1. הגדרת חישול
חישול כרוך בחימום פלדה לטמפרטורה מעל או מתחת לנקודה הקריטית Ac₁, תוך שמירה על טמפרטורה זו, ולאחר מכן קירורה האיטי, בדרך כלל בתוך התנור, כדי להשיג מבנה קרוב לשיווי משקל.
2. מטרת החישול
①התאמת קשיות לעיבוד שבבי: השגת קשיות הניתנת לעיבוד שבבי בטווח של HB170~230.
②הקלה על מתח שיורי: מונע עיוות או סדקים במהלך תהליכים עוקבים.
③ חידוד מבנה הגרעינים: משפר את המיקרו-מבנה.
④הכנה לטיפול בחום סופי: מתקבל פרליט גרגירי (כדורי) לצורך כיבוי והרפיה לאחר מכן.
3. חישול ספרואידיזציה
מפרט תהליך: טמפרטורת החימום קרובה לנקודת Ac₁.
מטרה: ליצור כדוריות של צמנטיט או קרבידים בפלדה, וכתוצאה מכך נוצר פרליט גרגירי (עשוי כדוריות).
טווח ישים: משמש לפלדות עם הרכבים אאוטקטואידיים והיפר-אאוטקטואידיים.
4. חישול מפוזר (חישול הומוגני)
מפרט תהליך: טמפרטורת החימום מעט מתחת לקו הסולבוס בדיאגרמת הפאזה.
מטרה: לבטל את ההפרדה הגזעית.
①עבור נמוך-פלדת פחמןעם תכולת פחמן נמוכה מ-0.25%, נרמול עדיף על פני חישול כטיפול חום הכנה.
②עבור פלדת פחמן בינונית עם תכולת פחמן בין 0.25% ל-0.50%, ניתן להשתמש בחישול או בנרמול כטיפול חום הכנה.
③ עבור פלדה בעלת ריכוז פחמן בינוני עד גבוה עם תכולת פחמן בין 0.50% ל-0.75%, מומלץ חישול מלא.
④עבור גבוה-פלדת פחמןעם תכולת פחמן גדולה מ-0.75%, נרמול נעשה תחילה כדי לחסל את רשת Fe₃C, ולאחר מכן חישול ספרואידיזציה.
Ⅲ. מרווה וריסוס של פלדה
א. מרווה
1. הגדרת קירור: קירור כרוך בחימום פלדה לטמפרטורה מסוימת מעל נקודת Ac₃ או Ac₁, החזקתה בטמפרטורה זו, ולאחר מכן קירורה בקצב גדול מקצב הקירור הקריטי ליצירת מרטנזיט.
2. מטרת הריכוך: המטרה העיקרית היא להשיג מרטנזיט (או לפעמים באניט נמוך יותר) כדי להגביר את הקשיות ועמידות הבלאי של הפלדה. הריכוך הוא אחד מתהליכי הטיפול בחום החשובים ביותר בפלדה.
3. קביעת טמפרטורות מרווה עבור סוגי פלדה שונים
פלדה היפואוטקטואידית: Ac₃ + 30°C עד 50°C
פלדה אוטקטואידית והיפר-אוטקטואידית: Ac₁ + 30°C עד 50°C
סגסוגת פלדה: 50°C עד 100°C מעל הטמפרטורה הקריטית
4. מאפייני קירור של מדיום מרווה אידיאלי:
קירור איטי לפני טמפרטורת "האף": כדי להפחית במידה מספקת את הלחץ התרמי.
קיבולת קירור גבוהה ליד טמפרטורת "האף": כדי למנוע היווצרות מבנים שאינם מרטנזיטיים.
קירור איטי ליד נקודת M₅: כדי למזער את המאמץ הנגרם על ידי טרנספורמציה מרטנזיטית.
5. שיטות מרווה ומאפייניהן:
①מרווה פשוטה: קל לתפעול ומתאים לחומרים קטנים ופשוטים. המיקרו-מבנה המתקבל הוא מרטנזיט (M).
②הברגה כפולה: מורכבת וקשה יותר לשליטה, משמשת עבור פלדת פחמן גבוהה בצורות מורכבות וחלקי עבודה גדולים יותר מפלדת סגסוגת. המיקרו-מבנה המתקבל הוא מרטנזיט (M).
③ חימום תחתון: תהליך מורכב יותר, המשמש לחלקי עבודה גדולים ובעלי צורות מורכבות מפלדת סגסוגת. המיקרו-מבנה המתקבל הוא מרטנזיט (M).
④מרווה איזותרמית: משמש לחומרי עבודה קטנים ומורכבים בעלי דרישות גבוהות. המיקרו-מבנה המתקבל הוא בעל ריכוז נמוך יותר של בייניט (B).
6. גורמים המשפיעים על יכולת ההתקשות
רמת ההתקשות תלויה ביציבות האוסטניט המקורר-על בפלדה. ככל שיציבות האוסטניט המקורר-על גבוהה יותר, כך ההתקשות טובה יותר, ולהיפך.
גורמים המשפיעים על יציבותו של אוסטניט מקורר-על:
מיקום עקומת C: אם עקומת C זזה ימינה, קצב הקירור הקריטי לכיור יורד, מה שמשפר את יכולת ההתקשות.
מסקנה מרכזית:
כל גורם שמזיז את עקומת C ימינה מגביר את יכולת ההתקשות של הפלדה.
גורם עיקרי:
הרכב כימי: למעט קובלט (Co), כל יסודות הסגסוגת המומסים באוסטניט מגבירים את יכולת ההתקשות.
ככל שתכולת הפחמן קרובה יותר להרכב האאוטקטואידי בפלדת פחמן, כך עקומת C זזה ימינה, וכך יכולת ההתקשות גבוהה יותר.
7. קביעה וייצוג של יכולת הקשייה
①בדיקת הקשיית כיבוי קצה: הקשיות נמדדת באמצעות שיטת בדיקת כיבוי קצה.
②שיטת קוטר הקפאה הקריטי: קוטר הקפאה הקריטי (D₀) מייצג את הקוטר המקסימלי של פלדה שניתן להקשיח לחלוטין בתווך קפאה ספציפי.
ב. הרפיה
1. הגדרת הרפיה
חיסום הוא תהליך טיפול בחום שבו פלדה מרופדת מחוממת מחדש לטמפרטורה מתחת לנקודת A₁, נשמרת בטמפרטורה זו ולאחר מכן מקוררת לטמפרטורת החדר.
2. מטרת הרפיה
הפחתה או ביטול של מאמץ שיורי: מונע עיוות או סדקים של חומר העבודה.
הפחתה או סילוק של אוסטניט שיורי: מייצב את מידות חומר העבודה.
סילוק שבירות של פלדה מרופדת: התאמת המיקרו-מבנה והתכונות לדרישות חומר העבודה.
הערה חשובה: יש לחשל פלדה מיד לאחר הריכוך.
3. תהליכי חיסום
1. רפיון נמוך
מטרה: להפחית את לחץ הכיבוי, לשפר את קשיחות חומר העבודה ולהשיג קשיות ועמידות גבוהות בפני שחיקה.
טמפרטורה: 150°C ~ 250°C.
ביצועים: קשיות: HRC 58 ~ 64. קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה.
יישומים: כלים, תבניות, מיסבים, חלקים מצופים קרבורציה ורכיבים מוקשים על פני השטח.
2. עמידות בפני חום גבוה
מטרה: להשיג קשיחות גבוהה יחד עם חוזק וקשיחות מספקים.
טמפרטורה: 500°C ~ 600°C.
ביצועים: קשיות: HRC 25 ~ 35. תכונות מכניות טובות בסך הכל.
יישומים: צירים, גלגלי שיניים, מוטות חיבור וכו'.
זיקוק תרמי
הגדרה: תהליך של חימום ולאחריו הרפיה בטמפרטורה גבוהה נקרא זיקוק תרמי, או פשוט הרפיה. פלדה שטופלה בתהליך זה בעלת ביצועים מצוינים והיא נמצאת בשימוש נרחב.
Ⅳ. טיפול בחום פני השטח של פלדה
א. מרווה פני השטח של פלדות
1. הגדרת התקשות פני השטח
הקשחת פני השטח היא תהליך טיפול בחום שנועד לחזק את שכבת פני השטח של חומר עבודה על ידי חימום מהיר שלו כדי להפוך את שכבת פני השטח לאוסטניט ולאחר מכן קירורו במהירות. תהליך זה מתבצע מבלי לשנות את ההרכב הכימי של הפלדה או את מבנה הליבה של החומר.
2. חומרים המשמשים להקשיחות פני השטח ולמבנה לאחר התקשותו
חומרים המשמשים להקשיחות פני השטח
חומרים אופייניים: פלדת פחמן בינונית ופלדת סגסוגת פחמן בינונית.
טיפול מקדים: תהליך טיפוסי: הרפיה. אם תכונות הליבה אינן קריטיות, ניתן להשתמש בנרמול במקום זאת.
מבנה לאחר התקשות
מבנה פני השטח: שכבת פני השטח יוצרת בדרך כלל מבנה מוקשה כגון מרטנזיט או באניט, המספק קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה.
מבנה הליבה: ליבת הפלדה שומרת בדרך כלל על המבנה המקורי שלה, כגון פרליט או מצב מחוסם, בהתאם לתהליך הטיפול המקדים ולתכונות חומר הבסיס. זה מבטיח שהליבה תשמור על קשיחות וחוזק טובים.
ב. מאפייני התקשות פני השטח באינדוקציה
1. טמפרטורת חימום גבוהה ועלייה מהירה בטמפרטורה: התקשות פני השטח באינדוקציה כרוכה בדרך כלל בטמפרטורות חימום גבוהות וקצבי חימום מהירים, מה שמאפשר חימום מהיר תוך זמן קצר.
2. מבנה גרגירי אוסטניט עדינים בשכבת פני השטח: במהלך החימום המהיר ותהליך החימום לאחר מכן, שכבת פני השטח יוצרת גרגירי אוסטניט עדינים. לאחר החימום, פני השטח מורכבים בעיקר ממרטנזיט עדין, עם קשיות גבוהה בדרך כלל ב-2-3 HRC מאשר חימום קונבנציונלי.
3. איכות פני שטח טובה: בשל זמן החימום הקצר, פני השטח של חומר העבודה פחות נוטים לחמצון ולפחמן, ועיוות הנגרם כתוצאה מרווה ממוזער, מה שמבטיח איכות פני שטח טובה.
4. חוזק עייפות גבוה: טרנספורמציה של פאזה מרטנזיטית בשכבת פני השטח יוצרת מאמץ דחיסה, מה שמגביר את חוזק העייפות של חומר העבודה.
5. יעילות ייצור גבוהה: התקשות פני השטח באינדוקציה מתאימה לייצור המוני, ומציעה יעילות תפעולית גבוהה.
ג. סיווג של טיפול בחום כימי
קרבוריזציה, קרבוריזציה, קרבוריזציה, כרומיזציה, סיליקוניזציה, סיליקוניזציה, קרבוניטרידינג, בורוקארבוריזציה
ד. קרבוריזציה בגז
קרבוריזציה בגז היא תהליך שבו חומר עבודה מונח בתנור קרבוריזציה בגז אטום ומחומם לטמפרטורה שהופכת את הפלדה לאוסטניט. לאחר מכן, חומר קרבוריזציה מטפטף לתוך התנור, או שמכניסים ישירות אטמוספרת קרבוריזציה, המאפשרת לאטומי פחמן להתפזר לתוך שכבת השטח של חומר העבודה. תהליך זה מגדיל את תכולת הפחמן (wc%) על פני חומר העבודה.
√סוכני קרבוריזציה:
•גזים עשירים בפחמן: כגון גז פחם, גז נפט נוזלי (LPG) וכו'.
•נוזלים אורגניים: כגון נפט, מתנול, בנזן וכו'.
√פרמטרים של תהליך קרבוריזציה:
•טמפרטורת קרבוריזציה: 920~950°C.
•זמן קרבוריזציה: תלוי בעומק הרצוי של השכבה המקרבת ובטמפרטורת הקרבוריזציה.
טיפול בחום לאחר קרבוריזציה
פלדה חייבת לעבור טיפול בחום לאחר קרבוריזציה.
תהליך טיפול בחום לאחר קרבוריזציה:
√מרווה + הרפיה בטמפרטורה נמוכה
1. קירור ישיר לאחר קירור מקדים + הרפיה בטמפרטורה נמוכה: חומר העבודה מקורר מראש מטמפרטורת הקרבורציה לטמפרטורה מעל טמפרטורת Ar₁ של הליבה ולאחר מכן עובר קירור מיידי, ולאחר מכן הרפיה בטמפרטורה נמוכה ב-160~180°C.
2. מרווה יחיד לאחר קירור מקדים + הרפיה בטמפרטורה נמוכה: לאחר הקרבורציה, חומר העבודה מקורר באיטיות לטמפרטורת החדר, ולאחר מכן מחומם מחדש לצורך מרווה והרפיה בטמפרטורה נמוכה.
3. כיבוי כפול לאחר קירור מקדים + הרפיה בטמפרטורה נמוכה: לאחר קרבוריזציה וקירור איטי, חומר העבודה עובר שני שלבים של חימום וכבייה, ולאחר מכן הרפיה בטמפרטורה נמוכה.
Ⅴ. טיפול בחום כימי של פלדות
1. הגדרת טיפול בחום כימי
טיפול כימי בחום הוא תהליך טיפול בחום שבו חומר עבודה מפלדה מונח בתווך פעיל ספציפי, מחומם ומוחזק בטמפרטורה זו, מה שמאפשר לאטומים הפעילים בתווך להתפזר אל פני השטח של חומר העבודה. זה משנה את ההרכב הכימי והמיקרו-מבנה של פני השטח של חומר העבודה, ובכך משנה את תכונותיו.
2. תהליך בסיסי של טיפול בחום כימי
פירוק: במהלך החימום, התווך הפעיל מתפרק, ומשחרר אטומים פעילים.
ספיגה: האטומים הפעילים נספגים על ידי פני השטח של הפלדה ומתמוססים בתמיסה המוצקה של הפלדה.
דיפוזיה: האטומים הפעילים שנספגים ומומסים על פני הפלדה נודדים אל פנים הפלדה.
סוגי הקשחת פני השטח באינדוקציה
א. חימום אינדוקציה בתדר גבוה
תדר זרם: 250~300 קילוהרץ.
עומק שכבה מוקשה: 0.5~2.0 מ"מ.
יישומים: גלגלי שיניים מודוליים בינוניים וקטנים וגירים קטנים עד בינוניים.
ב. חימום אינדוקציה בתדר בינוני
תדר נוכחי: 2500~8000 קילוהרץ.
עומק שכבה מוקשה: 2~10 מ"מ.
יישומים: צירים גדולים יותר וגלגלי שיניים מודוליים גדולים עד בינוניים.
ג. חימום אינדוקציה בתדר הספק
תדר זרם: 50 הרץ.
עומק שכבה מוקשה: 10~15 מ"מ.
יישומים: חלקי עבודה הדורשים שכבה קשה מאוד.
3. הקשחת פני השטח באינדוקציה
עיקרון בסיסי של הקשחת פני השטח באינדוקציה
אפקט עור:
כאשר זרם חילופין בסליל האינדוקציה גורם לזרם על פני השטח של חומר העבודה, רוב הזרם המושרה מרוכז ליד פני השטח, בעוד שכמעט ואין זרם שעובר דרך פנים חומר העבודה. תופעה זו ידועה כאפקט העור.
עקרון הקשחת פני השטח באינדוקציה:
בהתבסס על אפקט העור, פני השטח של חומר העבודה מחוממים במהירות לטמפרטורת האוסטניטיזציה (עולים ל-800~1000 מעלות צלזיוס תוך מספר שניות), בעוד שפנים חומר העבודה נשאר כמעט ללא חום. לאחר מכן חומר העבודה מקורר על ידי ריסוס מים, ומשיג התקשות פני השטח.
4. שבירות טמפרטורה
חיסום שבירות בפלדה מרווה
שבירות חיסום מתייחסת לתופעה שבה קשיחות הפגיעה של פלדה מרופדת פוחתת משמעותית כאשר היא מחוסמת בטמפרטורות מסוימות.
סוג ראשון של שבירות הרפיה
טווח טמפרטורות: 250°C עד 350°C.
מאפיינים: אם פלדה מרופדת עוברת חיסום בטווח טמפרטורות זה, סביר מאוד שתפתח סוג זה של שבירות חיסום, שלא ניתן לבטלה.
פתרון: יש להימנע מחיסור פלדה מרופדת בטווח טמפרטורות זה.
הסוג הראשון של שבירות חישול ידוע גם כשבירות חישול בטמפרטורה נמוכה או שבירות חישול בלתי הפיכה.
Ⅵ. הרפיה
1. הרפיה היא תהליך טיפול בחום סופי לאחר מרווה.
מדוע פלדות מרווות צריכות הרפיה?
מיקרו-מבנה לאחר קפיאה: לאחר קפיאה, המיקרו-מבנה של פלדה מורכב בדרך כלל ממרטנזיט ואוסטניט שיורי. שניהם פאזות מטא-סטביליות ויעברו טרנספורמציה בתנאים מסוימים.
תכונות של מרטנזיט: מרטנזיט מאופיין בקשיות גבוהה אך גם שבירות גבוהה (במיוחד במרטנזיט דמוי מחט עתיר פחמן), שאינו עומד בדרישות הביצועים עבור יישומים רבים.
מאפייני טרנספורמציה מרטנזיטית: הטרנספורמציה למרטנזיט מתרחשת במהירות רבה. לאחר הקילוף, לחומר העבודה יש מאמצים פנימיים שיוריים שיכולים להוביל לעיוות או סדקים.
מסקנה: לא ניתן להשתמש בחומר העבודה ישירות לאחר החימום! הרפיה נחוצה כדי להפחית מתחים פנימיים ולשפר את קשיחותו, מה שהופך אותו למתאים לשימוש.
2. ההבדל בין יכולת הקשייה לקיבולת הקשייה:
יכולת הקשייה:
יכולת הקשייה מתייחסת ליכולתה של פלדה להגיע לעומק הקשייה מסוים (עומק השכבה הקשה) לאחר הקשייה. הדבר תלוי בהרכב ובמבנה הפלדה, ובמיוחד באלמנטים הסגסוגת שלה ובסוג הפלדה. יכולת הקשייה היא מדד לאופן שבו הפלדה יכולה להתקשות לכל אורך עוביה במהלך תהליך הקשייה.
קשיות (יכולת התקשות):
קשיות, או כושר התקשות, מתייחסת לקשיות המקסימלית שניתן להשיג בפלדה לאחר התקשות. היא מושפעת במידה רבה מתכולת הפחמן של הפלדה. תכולת פחמן גבוהה יותר מובילה בדרך כלל לקשיות פוטנציאלית גבוהה יותר, אך הדבר יכול להיות מוגבל על ידי יסודות הסגסוגת של הפלדה ויעילות תהליך התקשות.
3. יכולת הקשייה של פלדה
√מושג ההתקשות
יכולת הקשייה מתייחסת ליכולתה של פלדה להשיג עומק מסוים של הקשייה מרטנזיטית לאחר קירור בטמפרטורת האוסטניטיזציה. במילים פשוטות יותר, זוהי יכולתה של פלדה ליצור מרטנזיט במהלך הקירור.
מדידת יכולת הקשייה
גודל ההתקשות מצוין על ידי עומק השכבה הקשה המתקבלת בתנאים מסוימים לאחר הכיבוי.
עומק שכבה מוקשה: זהו העומק מפני השטח של חומר העבודה לאזור שבו המבנה הוא חצי מרטנזיט.
מדיית מרווה נפוצה:
•מַיִם
מאפיינים: חסכוני עם יכולת קירור חזקה, אך בעל קצב קירור גבוה ליד נקודת הרתיחה, מה שעלול להוביל לקירור מוגזם.
יישום: משמש בדרך כלל עבור פלדות פחמן.
מי מלח: תמיסה של מלח או אלקלי במים, בעלת קיבולת קירור גבוהה יותר בטמפרטורות גבוהות בהשוואה למים, מה שהופך אותה מתאימה לפלדות פחמן.
•שֶׁמֶן
מאפיינים: מספק קצב קירור איטי יותר בטמפרטורות נמוכות (ליד נקודת הרתיחה), מה שמפחית ביעילות את הנטייה לעיוות וסדקים, אך בעל יכולת קירור נמוכה יותר בטמפרטורות גבוהות.
יישום: מתאים לפלדות סגסוגת.
סוגים: כולל שמן מרווה, שמן מכונות וסולר.
זמן חימום
זמן החימום מורכב הן מקצב החימום (הזמן שלוקח להגיע לטמפרטורה הרצויה) והן מזמן ההחזקה (הזמן שנשמר בטמפרטורת היעד).
עקרונות לקביעת זמן חימום: יש להבטיח פיזור טמפרטורה אחיד בכל חומר העבודה, הן בפנים והן מחוצה לו.
יש לוודא אוסטניטיזציה מלאה ושהאוסטניט שנוצר אחיד ודק.
בסיס לקביעת זמן חימום: בדרך כלל מוערך באמצעות נוסחאות אמפיריות או נקבע באמצעות ניסויים.
מדיה מרווה
שני היבטים מרכזיים:
א. קצב קירור: קצב קירור גבוה יותר מקדם היווצרות של מרטנזיט.
ב. מאמץ שיורי: קצב קירור גבוה יותר מגביר את המאמץ השיורי, מה שיכול להוביל לנטייה גדולה יותר לעיוות ולסדקים בחומר העבודה.
Ⅶ. נרמול
1. הגדרת נרמול
נרמול הוא תהליך טיפול בחום שבו פלדה מחוממת לטמפרטורה של 30°C עד 50°C מעל טמפרטורת Ac3, נשמרת בטמפרטורה זו, ולאחר מכן מקוררת באוויר כדי לקבל מיקרו-מבנה הקרוב למצב שיווי משקל. בהשוואה לחישול, לנרמול קצב קירור מהיר יותר, וכתוצאה מכך מבנה פרליט (P) עדין יותר וחוזק וקשיות גבוהים יותר.
2. מטרת הנורמליזציה
מטרת הנורמליזציה דומה לזו של חישול.
3. יישומים של נרמול
• סילוק של צמנטיט משני ברשת.
• משמש כטיפול חום סופי עבור חלקים עם דרישות נמוכות יותר.
• משמש כטיפול חום הכנה לפלדת מבנה דלת פחמן ובינונית לשיפור יכולת העיבוד.
4. סוגי חישול
סוג ראשון של חישול:
מטרה ותפקיד: המטרה אינה לגרום לטרנספורמציה של פאזה, אלא להעביר את הפלדה ממצב לא מאוזן למצב מאוזן.
סוגים:
• חישול דיפוזיה: שואף להומוגניזציה של ההרכב על ידי ביטול הפרדה.
• חישול באמצעות התגבשות מחדש: משחזר את הגמישות על ידי ביטול השפעות התקשות בעבודה.
• חישול להפגת מתחים: מפחית מתחים פנימיים מבלי לשנות את המיקרו-מבנה.
סוג שני של חישול:
מטרה ותפקיד: שואף לשנות את המיקרו-מבנה והתכונות, ולהשיג מיקרו-מבנה הנשלט על ידי פרליט. סוג זה גם מבטיח שההתפלגות והמורפולוגיה של פרליט, פריט וקרבידים יעמדו בדרישות ספציפיות.
סוגים:
• חישול מלא: מחמם את הפלדה מעל לטמפרטורת Ac3 ולאחר מכן מקרר אותה באיטיות ליצירת מבנה פרליט אחיד.
• חישול לא שלם: מחמם את הפלדה בין טמפרטורות Ac1 ו-Ac3 כדי לשנות חלקית את המבנה.
• חישול איזותרמי: מחמם את הפלדה לטמפרטורה מעל Ac3, ולאחר מכן קירור מהיר לטמפרטורה איזותרמית והחזקה עד להשגת המבנה הרצוי.
• חישול ספרואידיזציה: מייצר מבנה קרביד ספרואידי, משפר את יכולת העיבוד והקשיחות.
Ⅷ.1. הגדרת טיפול בחום
טיפול בחום מתייחס לתהליך שבו מתכת מחוממת, מוחזקת בטמפרטורה מסוימת, ולאחר מכן מקוררת במצב מוצק כדי לשנות את המבנה הפנימי והמיקרו-מבנה שלה, ובכך להשיג את התכונות הרצויות.
2. מאפייני טיפול בחום
טיפול בחום אינו משנה את צורת חומר העבודה; במקום זאת, הוא משנה את המבנה הפנימי והמיקרו-מבנה של הפלדה, אשר בתורם משנה את תכונות הפלדה.
3. מטרת טיפול בחום
מטרת הטיפול בחום היא לשפר את התכונות המכניות או התכונות העיבודיות של פלדה (או חומר עבודה), לנצל באופן מלא את הפוטנציאל של הפלדה, לשפר את איכות חומר העבודה ולהאריך את חיי השירות שלו.
4. מסקנה מרכזית
השאלה האם ניתן לשפר את תכונותיו של חומר באמצעות טיפול בחום תלויה באופן קריטי בשאלה האם ישנם שינויים במיקרו-מבנה ובמבנה שלו במהלך תהליך החימום והקירור.
זמן פרסום: 19 באוגוסט 2024