สรุปหลักการเบื้องต้นในการอบชุบด้วยความร้อน!

การอบชุบด้วยความร้อนหมายถึงกระบวนการความร้อนของโลหะ โดยที่วัสดุจะได้รับการให้ความร้อน กักเก็บ และทำความเย็นโดยการให้ความร้อนในสถานะของแข็ง เพื่อให้ได้โครงสร้างและคุณสมบัติตามต้องการ

I. การอบด้วยความร้อน

1. การทำให้เป็นปกติ: เหล็กหรือชิ้นส่วนเหล็กที่ได้รับความร้อนจนถึงจุดวิกฤตของ AC3 หรือ ACM เหนืออุณหภูมิที่เหมาะสมเพื่อคงช่วงระยะเวลาหนึ่งหลังจากเย็นตัวลงในอากาศ เพื่อให้ได้กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนแบบเพิร์ลไลต์

2. การอบ: ชิ้นงานเหล็กยูเทคติกถูกให้ความร้อนถึง AC3 เหนือ 20-40 องศา หลังจากค้างไว้ระยะหนึ่ง โดยปล่อยให้เตาค่อยๆ เย็นลง (หรือฝังไว้ในทรายหรือปูนขาวเพื่อทำให้เย็นลง) ถึง 500 องศาต่ำกว่าอุณหภูมิที่ทำให้เย็นลงในกระบวนการอบด้วยอากาศ

3. การอบชุบด้วยความร้อนด้วยสารละลายของแข็ง: โลหะผสมจะถูกให้ความร้อนจนถึงบริเวณเฟสเดียวที่มีอุณหภูมิสูงที่อุณหภูมิคงที่เพื่อรักษาระดับไว้ โดยที่เฟสส่วนเกินจะละลายหมดในสารละลายของแข็ง จากนั้นจึงทำการทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนด้วยสารละลายของแข็งที่อิ่มตัวเกิน

4、การบ่ม: หลังจากการอบด้วยความร้อนด้วยสารละลายของแข็งหรือการเปลี่ยนรูปพลาสติกแบบเย็นของโลหะผสม เมื่อวางไว้ที่อุณหภูมิห้องหรือเก็บไว้ที่อุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมิห้องเล็กน้อย ปรากฏการณ์คุณสมบัติของโลหะผสมจะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา

5. การบำบัดด้วยสารละลายของแข็ง: เพื่อให้โลหะผสมในเฟสต่างๆ ละลายหมด เสริมสร้างสารละลายของแข็งและปรับปรุงความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อน ขจัดความเครียดและการอ่อนตัว เพื่อให้ดำเนินการขึ้นรูปต่อไปได้

6. การอบชุบ: การให้ความร้อนและการรักษาอุณหภูมิของการตกตะกอนของเฟสเสริมแรง เพื่อให้การตกตะกอนของเฟสเสริมแรงเกิดการตกตะกอน เพื่อให้แข็งตัว และเพิ่มความแข็งแกร่ง

7. การดับ: การออสเทนไนต์เหล็กหลังจากการทำความเย็นด้วยอัตราการทำความเย็นที่เหมาะสม เพื่อให้ชิ้นงานในหน้าตัดมีโครงสร้างองค์กรที่ไม่เสถียรทั้งหมดหรือบางช่วง เช่น การเปลี่ยนแปลงมาร์เทนไซต์ของกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน

8. การอบชุบ: ชิ้นงานที่ชุบแข็งแล้วจะได้รับความร้อนจนถึงจุดวิกฤตของ AC1 ต่ำกว่าอุณหภูมิที่เหมาะสมเป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงทำการทำให้เย็นลงตามข้อกำหนดของวิธีการ เพื่อให้ได้โครงสร้างและคุณสมบัติของกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนตามต้องการ

9. คาร์บอนไนไตรดิ้งเหล็ก: คาร์บอนไนไตรดิ้งคือกระบวนการแทรกซึมของคาร์บอนและไนโตรเจนในชั้นผิวของเหล็ก คาร์บอนไนไตรดิ้งทั่วไปเรียกอีกอย่างว่าไซยาไนด์ คาร์บอนไนไตรดิ้งก๊าซอุณหภูมิปานกลางและคาร์บอนไนไตรดิ้งก๊าซอุณหภูมิต่ำ (เช่น ไนโตรคาร์บูไรซิ่งก๊าซ) ใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น จุดประสงค์หลักของคาร์บอนไนไตรดิ้งก๊าซอุณหภูมิปานกลางคือการปรับปรุงความแข็ง ความต้านทานการสึกหรอ และความแข็งแรงของความล้าของเหล็ก คาร์บอนไนไตรดิ้งก๊าซอุณหภูมิต่ำเป็นไนไตรดิ้ง จุดประสงค์หลักคือการปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของเหล็กและความต้านทานการกัด

10. การอบชุบ (การชุบแข็งและการอบชุบ): โดยทั่วไปแล้วจะมีการอบชุบและอบชุบที่อุณหภูมิสูงร่วมกับการอบชุบด้วยความร้อนที่เรียกว่าการอบชุบ การอบชุบใช้กันอย่างแพร่หลายในชิ้นส่วนโครงสร้างสำคัญต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งชิ้นส่วนที่ต้องทำงานภายใต้ภาระที่สลับกันของก้านสูบ โบลต์ เฟือง และเพลา การอบชุบภายหลังการอบชุบเพื่อให้ได้โครงสร้างโซห์ไนต์ที่อบชุบ คุณสมบัติทางกลของโซห์ไนต์ที่ผ่านการอบชุบจะมีค่าความแข็งสูงกว่าโครงสร้างโซห์ไนต์ที่ผ่านการทำให้เป็นมาตรฐาน ความแข็งจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการอบชุบที่อุณหภูมิสูง ความเสถียรของการอบชุบเหล็ก และขนาดหน้าตัดชิ้นงาน โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง HB200-350

11. การบัดกรี: การบัดกรีชิ้นงานสองชนิดเข้าด้วยกันโดยใช้ความร้อนเพื่อหลอมละลายและเชื่อมติดกัน

II.Tลักษณะของกระบวนการ

การอบชุบโลหะเป็นกระบวนการที่สำคัญอย่างหนึ่งในการผลิตทางกล เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการกลึงอื่นๆ การอบชุบโดยทั่วไปจะไม่เปลี่ยนรูปร่างของชิ้นงานและองค์ประกอบทางเคมีโดยรวม แต่จะเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคภายในของชิ้นงานหรือเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีของพื้นผิวชิ้นงาน เพื่อให้หรือปรับปรุงการใช้คุณสมบัติของชิ้นงาน มีลักษณะเฉพาะคือการปรับปรุงคุณภาพโดยเนื้อแท้ของชิ้นงาน ซึ่งโดยทั่วไปจะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เพื่อให้ได้ชิ้นงานโลหะที่มีคุณสมบัติทางกล คุณสมบัติทางกายภาพ และคุณสมบัติทางเคมีที่ต้องการ นอกเหนือจากการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมและกระบวนการขึ้นรูปที่หลากหลายแล้ว กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนมักมีความจำเป็น เหล็กเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องกล โครงสร้างจุลภาคของเหล็กที่ซับซ้อนสามารถควบคุมได้โดยการอบชุบด้วยความร้อน ดังนั้นการอบชุบด้วยความร้อนของเหล็กจึงเป็นเนื้อหาหลักของการอบชุบด้วยความร้อนของโลหะ นอกจากนี้ อลูมิเนียม ทองแดง แมกนีเซียม ไททาเนียม และโลหะผสมอื่นๆ ยังสามารถอบชุบด้วยความร้อนเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติทางกล ทางกายภาพ และทางเคมี เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน

ที่สาม.Tเขาดำเนินการ

กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนโดยทั่วไปประกอบด้วยกระบวนการให้ความร้อน การกักเก็บ และการทำให้เย็นลง 3 ขั้นตอน บางครั้งอาจประกอบด้วยกระบวนการให้ความร้อนและการทำให้เย็นลงเพียง 2 ขั้นตอน กระบวนการเหล่านี้เชื่อมต่อถึงกัน ไม่สามารถหยุดได้

การให้ความร้อนเป็นกระบวนการสำคัญอย่างหนึ่งในการอบชุบโลหะด้วยความร้อน วิธีการให้ความร้อนโลหะหลายวิธีนั้น วิธีแรกสุดคือการใช้ถ่านและถ่านหินเป็นแหล่งความร้อน ส่วนการใช้เชื้อเพลิงเหลวและก๊าซในปัจจุบันนั้น การใช้ไฟฟ้าทำให้ควบคุมการให้ความร้อนได้ง่ายและไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม การใช้แหล่งความร้อนเหล่านี้สามารถให้ความร้อนโดยตรงหรือผ่านเกลือหรือโลหะที่หลอมละลายเพื่อให้อนุภาคลอยตัวเพื่อให้ความร้อนทางอ้อมได้

การให้ความร้อนโลหะ ชิ้นงานจะสัมผัสกับอากาศ เกิดออกซิเดชันและเกิดการสลายคาร์บอนบ่อยครั้ง (กล่าวคือ ปริมาณคาร์บอนบนพื้นผิวของชิ้นส่วนเหล็กจะลดลง) ซึ่งส่งผลกระทบเชิงลบอย่างมากต่อคุณสมบัติพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ผ่านการอบด้วยความร้อน ดังนั้น โลหะจึงควรอยู่ในบรรยากาศที่ควบคุมหรือบรรยากาศป้องกัน เกลือหลอมเหลวและความร้อนสูญญากาศ แต่ยังมีการเคลือบหรือวิธีการบรรจุหีบห่อสำหรับความร้อนป้องกันอีกด้วย

อุณหภูมิการให้ความร้อนเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญของกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน การเลือกและควบคุมอุณหภูมิการให้ความร้อนนั้นเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของการอบชุบด้วยความร้อนนั้นมีความสำคัญ อุณหภูมิการให้ความร้อนนั้นแตกต่างกันไปตามวัสดุโลหะที่ผ่านการอบชุบและวัตถุประสงค์ของการอบชุบด้วยความร้อน แต่โดยทั่วไปแล้ว การให้ความร้อนจะสูงกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสเพื่อให้ได้การจัดระเบียบอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงยังต้องใช้เวลาพอสมควร ดังนั้น เมื่อพื้นผิวของชิ้นงานโลหะบรรลุอุณหภูมิการให้ความร้อนที่ต้องการ ก็ต้องรักษาอุณหภูมินี้ไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง เพื่อให้อุณหภูมิภายในและภายนอกสม่ำเสมอ เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคเสร็จสมบูรณ์ ซึ่งเรียกว่าระยะเวลาการอบชุบ การใช้ความร้อนที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงและการอบชุบด้วยความร้อนบนพื้นผิวทำให้มีอัตราการให้ความร้อนที่รวดเร็วมาก โดยทั่วไปแล้วจะไม่มีระยะเวลาการอบชุบ ในขณะที่การอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีมักจะใช้เวลานานกว่า

การระบายความร้อนยังเป็นขั้นตอนที่ขาดไม่ได้ในกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน วิธีการระบายความร้อนมีกระบวนการที่แตกต่างกัน โดยหลักแล้วเพื่อควบคุมอัตราการระบายความร้อน อัตราการระบายความร้อนด้วยการอบชุบโดยทั่วไปจะช้าที่สุด การทำให้เป็นมาตรฐานจะทำให้อัตราการระบายความร้อนเร็วขึ้น อัตราการระบายความร้อนด้วยการดับจะเร็วขึ้น แต่เนื่องจากเหล็กมีหลายประเภทและมีข้อกำหนดที่แตกต่างกัน เช่น เหล็กชุบแข็งด้วยอากาศสามารถดับได้ด้วยอัตราการระบายความร้อนเดียวกันกับการทำให้เป็นมาตรฐาน

IV.พีการจำแนกประเภทกระบวนการ

กระบวนการอบชุบโลหะสามารถแบ่งได้คร่าวๆ เป็น 3 ประเภท ได้แก่ การอบชุบด้วยความร้อนทั้งหมด การอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิว และการอบชุบด้วยความร้อนด้วยสารเคมี โดยสามารถแบ่งประเภทได้เป็นกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่แตกต่างกันตามตัวกลางความร้อน อุณหภูมิความร้อน และวิธีการทำความเย็นที่แตกต่างกัน โลหะชนิดเดียวกันที่ใช้กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่แตกต่างกันสามารถจัดโครงสร้างได้แตกต่างกัน จึงมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน เหล็กและเหล็กกล้าเป็นโลหะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม และโครงสร้างจุลภาคของเหล็กก็มีความซับซ้อนมากที่สุดเช่นกัน ดังนั้นจึงมีกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนเหล็กหลายประเภท

การอบชุบด้วยความร้อนโดยรวมคือการให้ความร้อนชิ้นงานโดยรวม จากนั้นจึงทำให้เย็นลงด้วยอัตราที่เหมาะสม เพื่อให้ได้โครงสร้างทางโลหะที่ต้องการ เพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติเชิงกลโดยรวมของกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนโลหะ การอบชุบด้วยความร้อนโดยรวมของเหล็กประกอบด้วยกระบวนการพื้นฐาน 4 กระบวนการ ได้แก่ การอบอ่อน การทำให้เป็นปกติ การชุบแข็ง และการอบชุบแข็ง

กระบวนการ หมายถึง:

การอบอ่อนคือการใช้ความร้อนกับชิ้นงานจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม โดยขึ้นอยู่กับวัสดุและขนาดของชิ้นงาน โดยใช้ระยะเวลาในการยึดที่ต่างกัน จากนั้นจึงค่อย ๆ ปล่อยให้เย็นลง จุดประสงค์คือเพื่อให้การจัดระเบียบภายในของโลหะบรรลุหรือใกล้เคียงกับสถานะสมดุล เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการทำงานของกระบวนการและประสิทธิผลที่ดี หรือเพื่อการดับสนิทเพิ่มเติมเพื่อการจัดระเบียบในการเตรียมงาน

การทำให้เป็นปกติคือชิ้นงานจะถูกให้ความร้อนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสมหลังจากที่เย็นตัวในอากาศ โดยผลของการทำให้เป็นปกติจะคล้ายกับการอบอ่อน เพียงแต่จะทำให้ได้โครงสร้างที่ละเอียดขึ้น มักใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดของวัสดุ แต่บางครั้งก็ใช้กับชิ้นส่วนที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูงบางส่วนเป็นการอบชุบด้วยความร้อนขั้นสุดท้ายด้วย

การชุบแข็งคือการใช้ความร้อนและฉนวนกับชิ้นงานในน้ำ น้ำมัน หรือเกลืออนินทรีย์อื่นๆ สารละลายอินทรีย์ในน้ำ และตัวกลางการชุบแข็งอื่นๆ เพื่อทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว หลังจากการชุบแข็ง ชิ้นส่วนเหล็กจะแข็งขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็เปราะขึ้น เพื่อขจัดความเปราะในเวลาที่เหมาะสม โดยทั่วไปจำเป็นต้องชุบแข็งในเวลาที่เหมาะสม

เพื่อลดความเปราะบางของชิ้นส่วนเหล็ก ชิ้นส่วนเหล็กที่ดับแล้วที่อุณหภูมิที่เหมาะสมสูงกว่าอุณหภูมิห้องและต่ำกว่า 650 ℃ เป็นระยะเวลานานในการเป็นฉนวนแล้วจึงทำให้เย็นลง กระบวนการนี้เรียกว่าการอบ การอบปกติ การชุบแข็ง การอบอ่อน เป็นการอบชุบโดยรวมใน "สี่ไฟ" ซึ่งการชุบแข็งและการอบอ่อนมีความเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด มักใช้ร่วมกัน หนึ่งอย่างจึงขาดไม่ได้ "สี่ไฟ" มีอุณหภูมิความร้อนและโหมดทำความเย็นที่แตกต่างกัน และพัฒนากระบวนการอบชุบที่แตกต่างกัน เพื่อให้ได้ระดับความแข็งแรงและความเหนียวที่แน่นอน การชุบแข็งและการอบอ่อนที่อุณหภูมิสูงจะรวมกับกระบวนการที่เรียกว่าการอบอ่อน หลังจากโลหะผสมบางชนิดถูกดับเพื่อสร้างสารละลายของแข็งที่อิ่มตัวเกินแล้ว พวกมันจะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องหรือที่อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สูงขึ้นเล็กน้อยเป็นระยะเวลานานขึ้นเพื่อปรับปรุงความแข็ง ความแข็งแรง หรือแม่เหล็กไฟฟ้าของโลหะผสม กระบวนการอบชุบดังกล่าวเรียกว่าการอบชุบแบบเก่า

การแปรรูปด้วยแรงดันและการอบชุบด้วยความร้อนนั้นรวมกันอย่างมีประสิทธิภาพและใกล้ชิดกัน ทำให้ชิ้นงานได้รับความแข็งแรง ความเหนียวที่ดีมากด้วยวิธีที่เรียกว่าการอบชุบด้วยความร้อนแบบเสียรูป ในบรรยากาศที่มีแรงดันลบหรือสุญญากาศ ซึ่งการอบชุบด้วยความร้อนที่เรียกว่าการอบชุบด้วยความร้อนสุญญากาศนั้นไม่เพียงแต่จะทำให้ชิ้นงานไม่เกิดออกซิเดชัน ไม่เกิดการสลายตัวของคาร์บอน รักษาพื้นผิวของชิ้นงานหลังการอบชุบ ปรับปรุงประสิทธิภาพของชิ้นงาน แต่ยังผ่านตัวแทนออสโมติกสำหรับการอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีอีกด้วย

การอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิวเป็นเพียงการให้ความร้อนกับชั้นผิวของชิ้นงานเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติเชิงกลของชั้นผิวของกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนโลหะ เพื่อให้ความร้อนกับชั้นผิวของชิ้นงานเท่านั้นโดยไม่ถ่ายเทความร้อนมากเกินไปไปยังชิ้นงาน การใช้แหล่งความร้อนจะต้องมีความหนาแน่นของพลังงานสูง นั่นคือ ในพื้นที่หน่วยของชิ้นงานเพื่อให้พลังงานความร้อนสูงขึ้น เพื่อให้ชั้นผิวของชิ้นงานหรือพื้นที่เฉพาะสามารถเป็นช่วงเวลาสั้นๆ หรือทันทีทันใดเพื่อให้ถึงอุณหภูมิสูง การอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิวของวิธีการหลักในการดับเปลวไฟและการให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำคือการอบชุบด้วยความร้อน แหล่งความร้อนที่ใช้กันทั่วไป เช่น เปลวไฟออกซีอะเซทิลีนหรือออกซีโพรเพน กระแสเหนี่ยวนำ เลเซอร์ และลำแสงอิเล็กตรอน

การอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีเป็นกระบวนการอบชุบโลหะด้วยความร้อนโดยการเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมี การจัดระเบียบ และคุณสมบัติของชั้นผิวของชิ้นงาน การอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีแตกต่างจากการอบชุบด้วยความร้อนบนพื้นผิวตรงที่การอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีจะเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีของชั้นผิวของชิ้นงาน การอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีจะทำบนชิ้นงานที่มีคาร์บอน เกลือ หรือองค์ประกอบโลหะผสมอื่นๆ ของตัวกลาง (แก๊ส ของเหลว ของแข็ง) ในระหว่างการให้ความร้อน ฉนวน เป็นระยะเวลานานขึ้น เพื่อให้ชั้นผิวของชิ้นงานแทรกซึมของคาร์บอน ไนโตรเจน โบรอน และโครเมียม และองค์ประกอบอื่นๆ หลังจากการแทรกซึมขององค์ประกอบ และบางครั้งกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนอื่นๆ เช่น การดับและการอบชุบ วิธีการหลักในการอบชุบด้วยความร้อนทางเคมี ได้แก่ การคาร์บูไรซิ่ง การไนไตรด์ การแทรกซึมของโลหะ

การอบชุบด้วยความร้อนเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรและแม่พิมพ์ โดยทั่วไปแล้ว การอบชุบด้วยความร้อนสามารถรับประกันและปรับปรุงคุณสมบัติต่างๆ ของชิ้นงานได้ เช่น ความทนทานต่อการสึกหรอ ความทนทานต่อการกัดกร่อน นอกจากนี้ยังสามารถปรับปรุงการจัดระเบียบของชิ้นงานและสภาวะความเค้น เพื่อรองรับการประมวลผลแบบเย็นและร้อนที่หลากหลาย

ตัวอย่างเช่น: เหล็กหล่อขาวหลังจากผ่านการอบอ่อนเป็นเวลานานสามารถผลิตเป็นเหล็กหล่อเหนียวซึ่งช่วยปรับปรุงความยืดหยุ่นได้ เฟืองที่มีกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่ถูกต้อง อายุการใช้งานอาจเพิ่มขึ้นมากกว่าเฟืองที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนหลายเท่าหรือหลายสิบเท่า นอกจากนี้ เหล็กกล้าคาร์บอนราคาไม่แพงซึ่งผ่านการแทรกซึมของธาตุโลหะผสมบางชนิดจะมีประสิทธิภาพเหล็กกล้าโลหะผสมที่มีราคาแพง จึงสามารถแทนที่เหล็กทนความร้อนบางชนิดได้ แม่พิมพ์และแม่พิมพ์เกือบทั้งหมดจะต้องผ่านการอบชุบด้วยความร้อน สามารถใช้งานได้หลังการอบชุบด้วยความร้อนเท่านั้น

วิธีการเสริม

I. ประเภทของการอบอ่อน

การอบอ่อนคือกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน โดยชิ้นงานจะได้รับการให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม คงไว้เป็นเวลาที่กำหนด จากนั้นจึงค่อย ๆ เย็นลง

กระบวนการอบอ่อนเหล็กมีหลายประเภท โดยสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทตามอุณหภูมิการให้ความร้อน ประเภทหนึ่งคือที่อุณหภูมิวิกฤต (Ac1 หรือ Ac3) เหนือการอบอ่อน ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการอบอ่อนแบบเปลี่ยนสถานะการตกผลึกใหม่ ซึ่งได้แก่ การอบอ่อนแบบสมบูรณ์ การอบอ่อนแบบไม่สมบูรณ์ การอบอ่อนทรงกลม และการอบอ่อนแบบแพร่กระจาย (การอบอ่อนแบบทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน) เป็นต้น อีกประเภทหนึ่งคือต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤตของการอบอ่อน ซึ่งได้แก่ การอบอ่อนแบบตกผลึกใหม่ และการอบอ่อนแบบลดความเครียด เป็นต้น ตามวิธีการทำความเย็น การอบอ่อนสามารถแบ่งได้เป็นการอบอ่อนแบบอุณหภูมิคงที่ และการอบอ่อนแบบทำความเย็นอย่างต่อเนื่อง

1. การอบอ่อนแบบสมบูรณ์และการอบอ่อนแบบอุณหภูมิคงที่

การอบให้สมบูรณ์ หรือเรียกอีกอย่างว่าการอบให้ตกผลึกใหม่ โดยทั่วไปเรียกว่าการอบให้แข็ง เป็นเหล็กหรือเหล็กกล้าที่ถูกให้ความร้อนถึง Ac3 ที่อุณหภูมิสูงกว่า 20 ~ 30 ℃ โดยให้ฉนวนนานพอที่จะทำให้โครงสร้างเป็นออสเทนไนต์อย่างสมบูรณ์หลังจากการทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ เพื่อให้ได้โครงสร้างที่เกือบสมดุลของกระบวนการอบให้ความร้อน การอบให้แข็งนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับองค์ประกอบย่อยยูเทกติกของเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมต่างๆ การตีขึ้นรูป และโปรไฟล์รีดร้อน และบางครั้งยังใช้สำหรับโครงสร้างที่เชื่อม โดยทั่วไปมักใช้เป็นการอบให้ความร้อนขั้นสุดท้ายของชิ้นงานที่ไม่หนักมาก หรือเป็นการอบให้ความร้อนล่วงหน้าของชิ้นงานบางชิ้น

2. การอบลูกบอล

การอบอ่อนรูปทรงกลมส่วนใหญ่ใช้สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนยูเทกติกและเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม (เช่น การผลิตเครื่องมือมีคม มาตรวัด แม่พิมพ์ และแม่พิมพ์ที่ใช้ในเหล็กกล้า) วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อลดความแข็ง ปรับปรุงความสามารถในการตัดเฉือน และเตรียมพร้อมสำหรับการชุบแข็งในอนาคต

3. การคลายความเครียดด้วยการอบ

การอบเพื่อคลายความเครียด หรือเรียกอีกอย่างว่าการอบที่อุณหภูมิต่ำ (หรือการอบที่อุณหภูมิสูง) การอบนี้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อขจัดการหล่อ การตีขึ้นรูป การเชื่อม ชิ้นส่วนรีดร้อน ชิ้นส่วนดึงเย็น และความเครียดตกค้างอื่นๆ หากความเครียดเหล่านี้ไม่ได้รับการขจัดออกไป จะทำให้เหล็กเกิดการเสียรูปหรือแตกร้าวหลังจากผ่านไประยะเวลาหนึ่ง หรือในกระบวนการตัดที่ตามมา

4. การอบอ่อนที่ไม่สมบูรณ์คือการให้ความร้อนเหล็กจนถึงระดับ Ac1 ~ Ac3 (เหล็กซับยูเทกติก) หรือ Ac1 ~ ACcm (เหล็กโอเวอร์ยูเทกติก) ซึ่งอยู่ระหว่างช่วงการรักษาความร้อนและการทำความเย็นแบบช้าๆ เพื่อให้ได้กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่จัดระบบอย่างสมดุลเกือบหมด

II.การดับความร้อน ตัวกลางในการทำความเย็นที่ใช้อย่างแพร่หลายที่สุดคือ น้ำเกลือ น้ำ และน้ำมัน

การชุบแข็งด้วยน้ำเกลือของชิ้นงานทำให้ได้ความแข็งสูงและพื้นผิวเรียบได้ง่าย ไม่เกิดการชุบแข็งได้ง่าย ไม่เกิดจุดแข็งที่อ่อน แต่อาจทำให้ชิ้นงานเสียรูปได้ง่ายและแตกร้าวได้ การใช้น้ำมันเป็นตัวกลางการชุบแข็งนั้นเหมาะสำหรับความเสถียรของออสเทไนต์ที่เย็นจัดเท่านั้น ซึ่งค่อนข้างมากในเหล็กอัลลอยด์บางชนิดหรือการชุบแข็งชิ้นงานเหล็กกล้าคาร์บอนขนาดเล็ก

ที่สาม.วัตถุประสงค์ของการอบเหล็ก

1. ลดความเปราะบาง กำจัดหรือลดความเครียดภายใน การชุบแข็งเหล็กมีความเครียดภายในและความเปราะบางเป็นจำนวนมาก เช่น การอบชุบที่ไม่ทันเวลา มักจะทำให้เหล็กเสียรูปหรืออาจถึงขั้นแตกร้าวได้

2. เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกลที่ต้องการของชิ้นงาน ชิ้นงานจะมีความแข็งและความเปราะสูงหลังจากการดับ เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดคุณสมบัติที่แตกต่างกันของชิ้นงานที่หลากหลาย คุณสามารถปรับความแข็งได้โดยการอบชุบที่เหมาะสม เพื่อลดความเปราะของความเหนียวและความเหนียวที่ต้องการ

3、ทำให้ขนาดของชิ้นงานคงที่

4. การอบอ่อนเหล็กโลหะผสมบางชนิดนั้นทำได้ยาก มักใช้ในการชุบแข็ง (หรือทำให้เป็นปกติ) หลังจากการอบชุบที่อุณหภูมิสูง เพื่อให้คาร์ไบด์เหล็กมีการรวมตัวกันอย่างเหมาะสม ความแข็งจะลดลง เพื่ออำนวยความสะดวกในการตัดและแปรรูป

แนวคิดเสริม

1. การอบอ่อน: หมายถึงวัสดุโลหะที่ได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม คงไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง แล้วจึงค่อย ๆ ระบายความร้อนด้วยกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน กระบวนการอบอ่อนทั่วไป ได้แก่ การอบชุบผลึกใหม่ การอบชุบเพื่อคลายความเครียด การอบอ่อนทรงกลม การอบอ่อนอย่างสมบูรณ์ เป็นต้น วัตถุประสงค์ของการอบอ่อน: เพื่อลดความแข็งของวัสดุโลหะ ปรับปรุงความเป็นพลาสติก เพื่อให้การตัดหรือการกลึงด้วยแรงดันสะดวกขึ้น ลดความเครียดตกค้าง ปรับปรุงการจัดระเบียบและองค์ประกอบของการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน หรือเพื่อการอบชุบด้วยความร้อนในภายหลังเพื่อให้การจัดระเบียบพร้อม

2. การทำให้เป็นมาตรฐาน: หมายถึงเหล็กหรือเหล็กกล้าที่ถูกให้ความร้อนถึงหรือ (เหล็กที่จุดวิกฤตของอุณหภูมิ) เหนือ 30 ~ 50 ℃ เพื่อรักษาเวลาที่เหมาะสม การทำให้เย็นลงในกระบวนการอบชุบด้วยอากาศนิ่ง วัตถุประสงค์ของการทำให้เป็นมาตรฐาน: ส่วนใหญ่เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ ปรับปรุงการตัดและการตัดเฉือน การทำให้ละเอียดของเมล็ดพืช เพื่อขจัดข้อบกพร่องขององค์กร สำหรับการเตรียมองค์กรในการอบชุบด้วยความร้อนในภายหลัง

3. การดับ: หมายถึงเหล็กที่ถูกให้ความร้อนจนถึงระดับ Ac3 หรือ Ac1 (เหล็กภายใต้จุดวิกฤตของอุณหภูมิ) เหนืออุณหภูมิที่กำหนด รักษาเวลาที่กำหนด แล้วจึงลดอุณหภูมิให้เหมาะสม เพื่อให้ได้โครงสร้างมาร์เทนไซต์ (หรือเบไนต์) ของกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน กระบวนการดับทั่วไป ได้แก่ การดับด้วยตัวกลางตัวเดียว การดับด้วยตัวกลางสองตัว การดับด้วยมาร์เทนไซต์ การดับด้วยไอโซเทอร์มอลเบไนต์ การดับที่พื้นผิว และการดับเฉพาะที่ วัตถุประสงค์ของการดับ: เพื่อให้ชิ้นส่วนเหล็กได้รับการจัดระเบียบมาร์เทนไซต์ที่ต้องการ ปรับปรุงความแข็งของชิ้นงาน ความแข็งแรง และความต้านทานการสึกกร่อน สำหรับการอบชุบด้วยความร้อนในภายหลัง เพื่อเตรียมการสำหรับการจัดระเบียบที่ดี

4. การอบชุบ: หมายถึงเหล็กที่ผ่านการชุบแข็งแล้ว จากนั้นจึงให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิต่ำกว่า Ac1 เวลาในการอบชุบ จากนั้นจึงทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง กระบวนการอบชุบทั่วไป ได้แก่ การอบชุบที่อุณหภูมิต่ำ การอบชุบที่อุณหภูมิปานกลาง การอบชุบที่อุณหภูมิสูง และการอบชุบหลายครั้ง

วัตถุประสงค์ในการอบชุบ: ส่วนใหญ่เพื่อขจัดความเครียดที่เกิดจากเหล็กในการอบชุบ เพื่อให้เหล็กมีความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูง และมีความเหนียวและความเหนียวตามที่ต้องการ

5. การอบชุบ: หมายถึงเหล็กหรือเหล็กกล้าสำหรับกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนแบบผสมที่อุณหภูมิสูง ใช้ในการอบชุบเหล็กที่เรียกว่าเหล็กกล้าอบชุบ โดยทั่วไปหมายถึงเหล็กกล้าโครงสร้างคาร์บอนปานกลางและเหล็กกล้าโครงสร้างโลหะผสมคาร์บอนปานกลาง

6. คาร์บูไรซิ่ง: คาร์บูไรซิ่งคือกระบวนการทำให้อะตอมของคาร์บอนแทรกซึมเข้าไปในชั้นผิวของเหล็ก นอกจากนี้ยังทำให้ชิ้นงานเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำมีชั้นผิวของเหล็กกล้าคาร์บอนสูง จากนั้นจึงดับและอบชุบที่อุณหภูมิต่ำ เพื่อให้ชั้นผิวของชิ้นงานมีความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูง ในขณะที่ส่วนกลางของชิ้นงานยังคงรักษาความเหนียวและความยืดหยุ่นของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำไว้

วิธีการสูญญากาศ

เนื่องจากการทำงานให้ความร้อนและทำความเย็นของชิ้นงานโลหะจำเป็นต้องมีการดำเนินการหลายสิบครั้งหรือหลายสิบครั้งจึงจะเสร็จสมบูรณ์ การดำเนินการเหล่านี้ดำเนินการภายในเตาเผาความร้อนสูญญากาศ ซึ่งผู้ปฏิบัติงานไม่สามารถเข้าใกล้ได้ ดังนั้นระดับความอัตโนมัติของเตาเผาความร้อนสูญญากาศจึงจำเป็นต้องสูงขึ้น ในขณะเดียวกัน การดำเนินการบางอย่าง เช่น การให้ความร้อนและยึดปลายของกระบวนการชุบแข็งชิ้นงานโลหะ จะต้องมีหกถึงเจ็ดครั้ง และต้องเสร็จสิ้นภายใน 15 วินาที เงื่อนไขที่คล่องตัวเช่นนี้ในการดำเนินการหลายอย่าง อาจทำให้ผู้ปฏิบัติงานวิตกกังวลและทำงานผิดพลาดได้ง่าย ดังนั้น การทำงานอัตโนมัติระดับสูงเท่านั้นจึงจะสามารถประสานงานตามโปรแกรมได้อย่างแม่นยำและทันท่วงที

การอบชุบด้วยความร้อนสูญญากาศของชิ้นส่วนโลหะจะดำเนินการในเตาเผาสูญญากาศแบบปิด การปิดผนึกสูญญากาศที่เข้มงวดเป็นที่รู้จักกันดี ดังนั้น เพื่อให้ได้และยึดตามอัตราการรั่วไหลของอากาศเดิมของเตาเผา เพื่อให้แน่ใจว่าสูญญากาศในการทำงานของเตาเผาสูญญากาศ เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของชิ้นส่วน การอบชุบด้วยความร้อนสูญญากาศมีความสำคัญอย่างยิ่ง ดังนั้น ปัญหาสำคัญของเตาเผาความร้อนสูญญากาศคือการมีโครงสร้างการปิดผนึกสูญญากาศที่เชื่อถือได้ เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพสูญญากาศของเตาเผาสูญญากาศ การออกแบบโครงสร้างเตาเผาความร้อนสูญญากาศต้องปฏิบัติตามหลักการพื้นฐาน นั่นคือ ตัวเตาเผาจะใช้การเชื่อมแบบกันแก๊ส ในขณะที่ตัวเตาเผาให้น้อยที่สุดเพื่อเปิดหรือไม่เปิดรู น้อยลงหรือหลีกเลี่ยงการใช้โครงสร้างการปิดผนึกแบบไดนามิก เพื่อลดโอกาสของการรั่วไหลของสูญญากาศ ติดตั้งส่วนประกอบของตัวเตาเผาสูญญากาศ อุปกรณ์เสริม เช่น อิเล็กโทรดระบายความร้อนด้วยน้ำ อุปกรณ์ส่งออกเทอร์โมคัปเปิลยังต้องได้รับการออกแบบเพื่อปิดผนึกโครงสร้าง

วัสดุทำความร้อนและฉนวนส่วนใหญ่สามารถใช้ได้ในสุญญากาศเท่านั้น เตาเผาความร้อนสุญญากาศและซับในฉนวนกันความร้อนอยู่ในสุญญากาศและอุณหภูมิสูง ดังนั้นวัสดุเหล่านี้จึงทนต่ออุณหภูมิสูง ผลการแผ่รังสี การนำความร้อน และข้อกำหนดอื่นๆ ข้อกำหนดสำหรับความต้านทานการเกิดออกซิเดชันไม่สูง ดังนั้นเตาเผาความร้อนสุญญากาศจึงใช้แทนทาลัม ทังสเตน โมลิบดีนัม และกราไฟท์อย่างแพร่หลายในการให้ความร้อนและวัสดุฉนวน วัสดุเหล่านี้ออกซิไดซ์ได้ง่ายมากในสภาวะบรรยากาศ ดังนั้นเตาเผาความร้อนทั่วไปจึงไม่สามารถใช้วัสดุทำความร้อนและฉนวนเหล่านี้ได้

อุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยน้ำ: เปลือกเตาเผาความร้อนสูญญากาศ ฝาเตาเผา องค์ประกอบความร้อนไฟฟ้า อิเล็กโทรดระบายความร้อนด้วยน้ำ ประตูฉนวนกันความร้อนสูญญากาศกลาง และส่วนประกอบอื่นๆ อยู่ในสูญญากาศ ภายใต้สถานะการทำงานด้วยความร้อน การทำงานภายใต้เงื่อนไขที่ไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่งดังกล่าว จะต้องมั่นใจว่าโครงสร้างของส่วนประกอบแต่ละชิ้นจะไม่ผิดรูปหรือเสียหาย และซีลสูญญากาศจะไม่ร้อนเกินไปหรือไหม้ ดังนั้น ควรตั้งค่าส่วนประกอบแต่ละชิ้นตามสถานการณ์ที่แตกต่างกัน อุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อให้แน่ใจว่าเตาเผาความร้อนสูญญากาศสามารถทำงานได้ตามปกติและมีอายุการใช้งานเพียงพอ

การใช้กระแสไฟฟ้าแรงสูงแรงดันต่ำ: ภาชนะสูญญากาศ เมื่อระดับสูญญากาศของช่วง lxlo-1 torr ไม่กี่ช่วง ภาชนะสูญญากาศของตัวนำที่มีพลังงานในแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น จะทำให้เกิดปรากฏการณ์การคายประจุแบบเรืองแสง ในเตาเผาความร้อนแบบสูญญากาศ การคายประจุแบบอาร์กที่รุนแรงจะทำให้องค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าและชั้นฉนวนไหม้ ทำให้เกิดอุบัติเหตุและการสูญเสียครั้งใหญ่ ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าในการทำงานขององค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าของเตาเผาความร้อนแบบสูญญากาศโดยทั่วไปจะไม่เกิน 80 ถึง 100 โวลต์ ในเวลาเดียวกัน ในการออกแบบโครงสร้างองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้า ให้ใช้มาตรการที่มีประสิทธิภาพ เช่น พยายามหลีกเลี่ยงการมีปลายของชิ้นส่วน ระยะห่างของอิเล็กโทรดระหว่างอิเล็กโทรดไม่ควรเล็กเกินไป เพื่อป้องกันการเกิดการคายประจุแบบเรืองแสงหรือการคายประจุแบบอาร์ก

การอบชุบ

ตามความต้องการด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกันของชิ้นงาน และตามอุณหภูมิการอบชุบที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งการอบชุบออกเป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้:

(ก) การอบชุบที่อุณหภูมิต่ำ (150-250 องศา)

การอบชุบที่อุณหภูมิต่ำขององค์กรที่เกิดขึ้นสำหรับมาร์เทนไซต์ที่ผ่านการอบชุบ วัตถุประสงค์คือเพื่อรักษาความแข็งสูงและความต้านทานการสึกหรอสูงของเหล็กที่ผ่านการอบชุบภายใต้สมมติฐานของการลดความเครียดภายในในการอบชุบและความเปราะบาง เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกหรือความเสียหายก่อนกำหนดในระหว่างการใช้งาน ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเครื่องมือตัดคาร์บอนสูงต่างๆ มาตรวัด แม่พิมพ์ดึงเย็น ตลับลูกปืนกลิ้ง และชิ้นส่วนคาร์บูไรซ์ เป็นต้น หลังจากการอบชุบโดยทั่วไปแล้ว ความแข็งจะอยู่ที่ HRC58-64

(ii) การอบด้วยอุณหภูมิปานกลาง (250-500 องศา)

โครงสร้างการอบชุบที่อุณหภูมิปานกลางสำหรับตัวควอตซ์อบชุบ วัตถุประสงค์คือเพื่อให้ได้ความแข็งแรงผลผลิตสูง ขีดจำกัดความยืดหยุ่น และความเหนียวสูง ดังนั้น จึงใช้เป็นหลักสำหรับสปริงต่างๆ และการประมวลผลแม่พิมพ์งานร้อน โดยทั่วไปความแข็งในการอบชุบจะอยู่ที่ HRC35-50

(C) การอบชุบด้วยอุณหภูมิสูง (500-650 องศา)

การอบชุบด้วยอุณหภูมิสูงสำหรับโซไนต์ที่ผ่านการอบชุบ การชุบแข็งตามปกติและการอบชุบด้วยอุณหภูมิสูงนั้นรวมการอบชุบด้วยความร้อนที่เรียกว่าการอบชุบ วัตถุประสงค์คือเพื่อให้ได้ความแข็งแรง ความแข็ง และความยืดหยุ่น ความเหนียวเป็นคุณสมบัติเชิงกลโดยรวมที่ดีขึ้น ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ รถแทรกเตอร์ เครื่องมือกล และชิ้นส่วนโครงสร้างสำคัญอื่นๆ เช่น ก้านสูบ สลักเกลียว เฟือง และเพลา ความแข็งหลังจากการอบชุบโดยทั่วไปคือ HB200-330

การป้องกันการเสียรูป

สาเหตุของการเสียรูปของแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงนั้นมักจะมีความซับซ้อน แต่เราเพียงแค่เรียนรู้กฎการเสียรูปของมัน วิเคราะห์สาเหตุ และใช้วิธีการต่างๆ เพื่อป้องกันการเกิดการเสียรูปของแม่พิมพ์ ซึ่งสามารถลดการเกิดการเสียรูปของแม่พิมพ์ได้ แต่ยังสามารถควบคุมได้อีกด้วย โดยทั่วไปแล้ว การอบชุบด้วยความร้อนสำหรับการเกิดการเสียรูปของแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงนั้นสามารถใช้แนวทางการป้องกันดังต่อไปนี้

(1) การเลือกวัสดุที่เหมาะสม แม่พิมพ์ที่ซับซ้อนแม่นยำควรเลือกวัสดุเหล็กแม่พิมพ์ที่มีไมโครดี (เช่น เหล็กชุบแข็งด้วยอากาศ) การแยกคาร์ไบด์ของเหล็กแม่พิมพ์ที่ร้ายแรงควรได้รับการตีขึ้นรูปและอบชุบด้วยความร้อนที่เหมาะสม ยิ่งเหล็กแม่พิมพ์มีขนาดใหญ่และไม่สามารถตีขึ้นรูปได้ ก็สามารถให้การอบชุบด้วยความร้อนแบบละเอียดสองชั้นได้

(2) การออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์ควรมีความเหมาะสม ความหนาไม่ควรต่างกันมาก และรูปร่างควรสมมาตร เพื่อให้การเสียรูปของแม่พิมพ์ขนาดใหญ่เป็นไปตามกฎการเสียรูป โดยต้องเผื่อค่าเผื่อการประมวลผลไว้ สำหรับแม่พิมพ์ขนาดใหญ่ แม่นยำ และซับซ้อน สามารถใช้โครงสร้างแบบผสมผสานได้

(3) แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำและซับซ้อนควรได้รับการอบความร้อนล่วงหน้าเพื่อขจัดความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นในกระบวนการตัดเฉือน

(4) การเลือกอุณหภูมิในการให้ความร้อนที่เหมาะสม ควบคุมความเร็วในการให้ความร้อน สำหรับแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนอย่างแม่นยำ สามารถใช้การทำความร้อนแบบช้า การอุ่นล่วงหน้า และวิธีการทำความร้อนแบบสมดุลอื่น ๆ เพื่อลดการเสียรูปจากการอบชุบด้วยความร้อนของแม่พิมพ์

(5) ภายใต้สมมติฐานของการรับประกันความแข็งของแม่พิมพ์ ให้พยายามใช้วิธีการทำความเย็นล่วงหน้า การทำความเย็นแบบไล่ระดับ หรือการดับด้วยอุณหภูมิ

(6) สำหรับแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำและซับซ้อน ภายใต้เงื่อนไขที่อนุญาต ให้พยายามใช้การทำความร้อนสูญญากาศและการให้ความเย็นอย่างล้ำลึกหลังการดับ

(7) สำหรับแม่พิมพ์บางประเภทที่มีความแม่นยำและซับซ้อน สามารถใช้การอบร้อนล่วงหน้า การอบร้อนเพื่อการบ่ม การอบร้อนเพื่อปรับอุณหภูมิและการไนไตรด์ เพื่อควบคุมความแม่นยำของแม่พิมพ์ได้

(8) ในการซ่อมแซมรูทรายแม่พิมพ์ ความพรุน การสึกหรอ และข้อบกพร่องอื่นๆ การใช้เครื่องเชื่อมเย็นและผลกระทบทางความร้อนอื่นๆ ของอุปกรณ์ซ่อมแซมเพื่อหลีกเลี่ยงกระบวนการซ่อมแซมของการเสียรูป

นอกจากนี้ การดำเนินการกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่ถูกต้อง (เช่น การอุดรู การผูกรู การตรึงทางกล วิธีการให้ความร้อนที่เหมาะสม การเลือกทิศทางการทำความเย็นของแม่พิมพ์และทิศทางการเคลื่อนที่ในตัวกลางทำความเย็นที่ถูกต้อง เป็นต้น) และกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่มีการอบชุบที่เหมาะสม ยังช่วยลดการเสียรูปของแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำและซับซ้อน ถือเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพอีกด้วย

การชุบแข็งพื้นผิวและการอบชุบด้วยความร้อนมักดำเนินการโดยใช้ความร้อนเหนี่ยวนำหรือความร้อนด้วยเปลวไฟ พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลัก ได้แก่ ความแข็งของพื้นผิว ความแข็งในพื้นที่ และความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพ การทดสอบความแข็งสามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers หรือเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell หรือความแข็งผิว Rockwell ได้เช่นกัน การเลือกแรงทดสอบ (มาตราส่วน) จะเกี่ยวข้องกับความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพและความแข็งของพื้นผิวของชิ้นงาน เครื่องทดสอบความแข็งสามประเภทที่เกี่ยวข้องที่นี่

ประการแรก เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers เป็นเครื่องมือสำคัญในการทดสอบความแข็งของพื้นผิวของชิ้นงานที่ผ่านการอบด้วยความร้อน โดยสามารถเลือกแรงทดสอบได้ตั้งแต่ 0.5 ถึง 100 กก. ทดสอบชั้นชุบแข็งพื้นผิวที่บางได้ถึง 0.05 มม. และมีความแม่นยำสูงที่สุด และสามารถแยกแยะความแตกต่างเล็กน้อยในความแข็งของพื้นผิวของชิ้นงานที่ผ่านการอบด้วยความร้อนได้ นอกจากนี้ เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers ยังควรตรวจจับความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพด้วย ดังนั้น สำหรับการอบด้วยความร้อนพื้นผิวหรือการใช้ชิ้นงานอบด้วยความร้อนพื้นผิวจำนวนมาก จำเป็นต้องมีเครื่องทดสอบความแข็ง Vickers ติดตั้งไว้

ประการที่สอง เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell บนพื้นผิวยังเหมาะสำหรับการทดสอบความแข็งของชิ้นงานที่ชุบแข็งบนพื้นผิว เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell บนพื้นผิวมีสามระดับให้เลือก สามารถทดสอบความลึกในการชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพมากกว่า 0.1 มม. ของชิ้นงานชุบแข็งบนพื้นผิวต่างๆ แม้ว่าความแม่นยำของเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell บนพื้นผิวจะไม่สูงเท่ากับเครื่องทดสอบความแข็ง Vickers แต่เนื่องจากเป็นโรงงานอบชุบด้วยความร้อน การจัดการคุณภาพและวิธีการตรวจสอบที่ผ่านการรับรอง จึงสามารถตอบสนองความต้องการได้ นอกจากนี้ ยังมีการทำงานที่เรียบง่าย ใช้งานง่าย ราคาต่ำ วัดผลได้รวดเร็ว อ่านค่าความแข็งและลักษณะอื่นๆ ได้โดยตรง การใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell บนพื้นผิวสามารถทดสอบชิ้นงานชุบแข็งบนพื้นผิวแบบเป็นกลุ่มเพื่อการทดสอบชิ้นต่อชิ้นที่รวดเร็วและไม่ทำลาย ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับโรงงานแปรรูปโลหะและการผลิตเครื่องจักร

ประการที่สาม เมื่อชั้นชุบแข็งที่ชุบแข็งด้วยความร้อนมีความหนาขึ้น สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell ได้เช่นกัน เมื่อความหนาของชั้นชุบแข็งที่ชุบแข็งด้วยความร้อนอยู่ที่ 0.4 ~ 0.8 มม. สามารถใช้มาตราส่วน HRA ได้ เมื่อความหนาของชั้นชุบแข็งมากกว่า 0.8 มม. สามารถใช้มาตราส่วน HRC ได้

ค่าความแข็ง 3 ประเภท ได้แก่ Vickers, Rockwell และ Surface Rockwell สามารถแปลงค่าความแข็งระหว่างกันได้อย่างง่ายดาย แปลงเป็นมาตรฐาน แบบแปลน หรือค่าความแข็งที่ผู้ใช้ต้องการ ตารางแปลงค่าความแข็งที่เกี่ยวข้องมีอยู่ในมาตรฐานสากล ISO มาตรฐาน ASTM ของอเมริกา และมาตรฐาน GB/T ของจีน

การแข็งตัวเฉพาะที่

ชิ้นส่วนต่างๆ หากมีความต้องการความแข็งในพื้นที่สูงกว่า การให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำที่มีอยู่ และวิธีการอื่นๆ สำหรับการชุบแข็งแบบท้องถิ่น ชิ้นส่วนดังกล่าวโดยปกติจะต้องทำเครื่องหมายตำแหน่งของการชุบแข็งแบบท้องถิ่นและค่าความแข็งในพื้นที่บนภาพวาด การทดสอบความแข็งของชิ้นส่วนควรดำเนินการในพื้นที่ที่กำหนด เครื่องมือทดสอบความแข็งสามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell ทดสอบค่าความแข็ง HRC เช่น ชั้นชุบแข็งแบบชุบแข็งที่ตื้น สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell พื้นผิว ทดสอบค่าความแข็ง HRN

การอบด้วยความร้อนด้วยสารเคมี

การอบชุบด้วยสารเคมีคือการทำให้พื้นผิวของชิ้นงานแทรกซึมด้วยอะตอมของธาตุเคมีหนึ่งหรือหลายตัว เพื่อเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมี การจัดระเบียบ และประสิทธิภาพของพื้นผิวของชิ้นงาน หลังจากการชุบแข็งและการอบชุบที่อุณหภูมิต่ำ พื้นผิวของชิ้นงานจะมีความแข็งสูง ทนทานต่อการสึกหรอ และมีความแข็งแรงต่อความล้าจากการสัมผัส ในขณะที่แกนกลางของชิ้นงานมีความเหนียวสูง

ตามที่กล่าวข้างต้น การตรวจจับและบันทึกอุณหภูมิในกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนมีความสำคัญมาก และการควบคุมอุณหภูมิที่ไม่ดีมีผลกระทบอย่างมากต่อผลิตภัณฑ์ ดังนั้น การตรวจจับอุณหภูมิจึงมีความสำคัญมาก แนวโน้มอุณหภูมิในกระบวนการทั้งหมดก็มีความสำคัญเช่นกัน ส่งผลให้กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนต้องได้รับการบันทึกเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ซึ่งสามารถอำนวยความสะดวกในการวิเคราะห์ข้อมูลในอนาคต แต่ยังสามารถดูได้ว่าอุณหภูมิไม่ตรงตามข้อกำหนดเมื่อใด ซึ่งจะมีบทบาทสำคัญมากในการปรับปรุงการอบชุบด้วยความร้อนในอนาคต

ขั้นตอนการปฏิบัติงาน

1、ทำความสะอาดพื้นที่ปฏิบัติงาน ตรวจสอบว่าแหล่งจ่ายไฟ เครื่องวัด และสวิตช์ต่างๆ อยู่ในสภาพปกติหรือไม่ และแหล่งน้ำอยู่ในสภาพราบรื่นหรือไม่

2、ผู้ปฏิบัติงานควรสวมอุปกรณ์ป้องกันแรงงานที่ดี มิฉะนั้นอาจเกิดอันตรายได้

3 เปิดสวิตช์ถ่ายโอนพลังงานควบคุมสากลตามข้อกำหนดทางเทคนิคของอุปกรณ์ที่แบ่งระดับอุณหภูมิของการขึ้นและลง เพื่อยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และอุปกรณ์ที่ยังคงสภาพเดิม

4. การให้ความสำคัญกับอุณหภูมิของเตาเผาความร้อนและการควบคุมความเร็วของสายพานตาข่าย ช่วยให้สามารถควบคุมมาตรฐานอุณหภูมิที่ต้องการสำหรับวัสดุต่างๆ ได้ เพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นงานมีความแข็งและความตรงของพื้นผิวและชั้นออกซิเดชัน และทำหน้าที่ด้านความปลอดภัยได้อย่างจริงจัง

5、ให้ใส่ใจอุณหภูมิของเตาเผาและความเร็วของสายพานตาข่าย ให้เปิดช่องระบายอากาศ เพื่อให้ชิ้นงานหลังการเผาให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านคุณภาพ

6. ในการทำงานควรยึดถือตำแหน่งเป็นหลัก

7. การกำหนดค่าอุปกรณ์ดับเพลิงที่จำเป็น และคุ้นเคยกับวิธีการใช้งานและการบำรุงรักษา

8、เมื่อหยุดเครื่อง เราควรตรวจสอบว่าสวิตช์ควบคุมทั้งหมดอยู่ในสถานะปิด จากนั้นจึงปิดสวิตช์ถ่ายโอนสากล

ความร้อนสูงเกินไป

จากปากหยาบของชิ้นส่วนตลับลูกปืนอุปกรณ์เสริมลูกกลิ้งสามารถสังเกตได้หลังจากโครงสร้างจุลภาคของการดับความร้อนสูงเกินไป แต่เพื่อกำหนดระดับที่แน่นอนของความร้อนสูงเกินไปจะต้องสังเกตโครงสร้างจุลภาค หากในองค์กรดับเหล็ก GCr15 มีลักษณะเป็นมาร์เทนไซต์เข็มหยาบ แสดงว่าองค์กรดับความร้อนสูงเกินไป สาเหตุของการก่อตัวของอุณหภูมิความร้อนในการดับอาจสูงเกินไปหรือเวลาการให้ความร้อนและการยึดนานเกินไปซึ่งเกิดจากช่วงความร้อนสูงเกินไปทั้งหมด อาจเกิดจากการจัดระเบียบเดิมของแถบคาร์ไบด์ที่รุนแรงในพื้นที่คาร์บอนต่ำระหว่างสองแถบเพื่อสร้างเข็มมาร์เทนไซต์ที่หนาเฉพาะที่ ส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเกินไปเฉพาะที่ ออสเทไนต์ที่เหลือในองค์กรที่ร้อนจัดเพิ่มขึ้น และความเสถียรของมิติลดลง เนื่องจากองค์กรดับความร้อนสูงเกินไป ผลึกเหล็กจึงหยาบ ซึ่งจะส่งผลให้ความเหนียวของชิ้นส่วนลดลง ความต้านทานต่อแรงกระแทกลดลง และอายุการใช้งานของตลับลูกปืนก็ลดลงเช่นกัน ความร้อนสูงเกินไปอย่างรุนแรงอาจทำให้เกิดรอยแตกร้าวได้

ความร้อนไม่เพียงพอ

อุณหภูมิการดับที่ต่ำหรือการทำความเย็นที่ไม่ดีจะทำให้เกิดโครงสร้างจุลภาคที่เรียกว่าโครงสร้างการให้ความร้อนไม่เพียงพอ ซึ่งส่งผลให้ความแข็งลดลง ความต้านทานการสึกหรอลดลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลต่ออายุการใช้งานของชิ้นส่วนลูกกลิ้งลูกปืน

การดับรอยแตกร้าว

ชิ้นส่วนลูกปืนลูกกลิ้งในกระบวนการชุบแข็งและหล่อเย็นเนื่องจากความเค้นภายในทำให้เกิดรอยแตกร้าวที่เรียกว่ารอยแตกร้าวจากการชุบแข็ง สาเหตุของรอยแตกร้าวดังกล่าว ได้แก่ อุณหภูมิความร้อนในการชุบแข็งที่สูงเกินไปหรือการหล่อเย็นเร็วเกินไป การเปลี่ยนแปลงของความเค้นจากความร้อนและปริมาตรมวลโลหะในองค์กรของความเค้นนั้นมากกว่าความแข็งแรงในการแตกหักของเหล็ก พื้นผิวการทำงานของข้อบกพร่องดั้งเดิม (เช่น รอยแตกร้าวหรือรอยขีดข่วนบนพื้นผิว) หรือข้อบกพร่องภายในของเหล็ก (เช่น ตะกรัน สิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะร้ายแรง จุดขาว คราบหดตัว ฯลฯ) การก่อตัวของความเข้มข้นของความเค้นในการชุบแข็ง การกำจัดคาร์บอนบนพื้นผิวที่รุนแรงและการแยกคาร์ไบด์ ชิ้นส่วนที่ชุบแข็งหลังการชุบแข็งไม่เพียงพอหรือชุบแข็งไม่ทันเวลา ความเครียดจากการเจาะเย็นที่เกิดจากกระบวนการก่อนหน้านี้มีขนาดใหญ่เกินไป การดัด การพับ การกลึงแบบลึก ร่องน้ำมัน ขอบคม เป็นต้น กล่าวโดยย่อ สาเหตุของรอยแตกร้าวจากการชุบแข็งอาจเป็นปัจจัยข้างต้นหนึ่งปัจจัยขึ้นไป การมีความเครียดภายในเป็นสาเหตุหลักของการเกิดรอยแตกร้าวจากการชุบแข็ง รอยแตกร้าวจากการชุบแข็งมีลักษณะลึกและเรียว มีรอยแตกตรงและไม่มีสีออกซิไดซ์บนพื้นผิวที่แตก รอยแตกร้าวประเภทนี้มักเป็นรอยแตกร้าวแบนตามยาวหรือรอยแตกร้าวรูปวงแหวนบนปลอกลูกปืน โดยรูปร่างของลูกปืนเหล็กจะมีรูปร่างเป็นรูปตัว S รูปตัว T หรือรูปวงแหวน ลักษณะเฉพาะของรอยแตกร้าวจากการชุบแข็งคือไม่มีปรากฏการณ์การสลายคาร์บอนทั้งสองด้านของรอยแตกร้าว ซึ่งแยกแยะได้ชัดเจนจากรอยแตกร้าวจากการตีขึ้นรูปและรอยแตกร้าวของวัสดุ

การเสียรูปจากการอบด้วยความร้อน

ชิ้นส่วนแบริ่งของ NACHI ในการอบชุบด้วยความร้อนนั้นมีทั้งความเครียดจากความร้อนและความเครียดจากองค์กร ความเครียดภายในนี้สามารถซ้อนทับกันหรือชดเชยบางส่วนได้ มีความซับซ้อนและแปรผัน เนื่องจากสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามอุณหภูมิความร้อน อัตราการให้ความร้อน โหมดทำความเย็น อัตราการทำความเย็น รูปร่างและขนาดของชิ้นส่วน ดังนั้นการเสียรูปในการอบชุบด้วยความร้อนจึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ การรับรู้และเชี่ยวชาญกฎหมายสามารถทำให้การเสียรูปของชิ้นส่วนแบริ่ง (เช่น วงรีของปลอกคอ ขนาดที่ใหญ่ขึ้น ฯลฯ) อยู่ในช่วงที่ควบคุมได้ ซึ่งเอื้อต่อการผลิต แน่นอนว่าการชนกันทางกลในกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนจะทำให้ชิ้นส่วนเสียรูปเช่นกัน แต่การเสียรูปนี้สามารถใช้เพื่อปรับปรุงการทำงานเพื่อลดและหลีกเลี่ยงได้

การกำจัดคาร์บอนบนพื้นผิว

ชิ้นส่วนแบริ่งอุปกรณ์เสริมลูกกลิ้งในกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน หากถูกให้ความร้อนในตัวกลางออกซิไดซ์ พื้นผิวจะถูกออกซิไดซ์ ทำให้เศษส่วนมวลคาร์บอนบนพื้นผิวชิ้นส่วนลดลง ส่งผลให้เกิดการสลายคาร์บอนบนพื้นผิว ความลึกของชั้นการสลายคาร์บอนบนพื้นผิวที่มากกว่าปริมาณการกักเก็บในการประมวลผลขั้นสุดท้ายจะทำให้ชิ้นส่วนถูกทิ้ง การกำหนดความลึกของชั้นการสลายคาร์บอนบนพื้นผิวในการตรวจสอบทางโลหะวิทยาของวิธีการทางโลหะวิทยาที่มีอยู่และวิธีการความแข็งระดับจุลภาค เส้นโค้งการกระจายความแข็งระดับจุลภาคของชั้นพื้นผิวนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการวัด และสามารถใช้เป็นเกณฑ์การตัดสินได้

จุดอ่อน

เนื่องมาจากการให้ความร้อนไม่เพียงพอ การระบายความร้อนที่ไม่ดี การทำงานดับที่เกิดจากความแข็งของพื้นผิวที่ไม่เหมาะสมของชิ้นส่วนลูกปืนลูกกลิ้งจึงไม่เพียงพอต่อปรากฏการณ์ที่เรียกว่าจุดอ่อนจากการดับ ซึ่งก็เหมือนกับการสลายคาร์บอนบนพื้นผิวที่อาจทำให้ความต้านทานการสึกหรอของพื้นผิวและความแข็งแรงของความล้าลดลงอย่างรุนแรง