Đường Shunda, Khu công nghiệp Khoa học và Công nghệ Thị trấn Lincheng, Thành phố Xinghua, Tỉnh Giang Tô
Xử lý nhiệt để đúc là một chu trình nhiệt có kiểm soát được áp dụng sau khi hóa rắn để thay đổi cấu trúc vi mô của kim loại đúc và đạt được các tính chất cơ học cần thiết, trạng thái ứng suất dư và độ ổn định kích thước. Đối với hầu hết các vật đúc bằng thép và hợp kim cao, đây không phải là phần bổ sung tùy chọn; đó là bước biến một bộ phận đúc sẵn thành một bộ phận kỹ thuật đáng tin cậy.
Xử lý nhiệt trong đúc kim loại là gì?
Về cơ bản, xử lý nhiệt bao gồm ba giai đoạn: nung vật đúc đến nhiệt độ xác định, giữ vật đúc ở đó trong một khoảng thời gian được gọi là “ngâm” và sau đó làm nguội vật đúc ở tốc độ được kiểm soát. Tốc độ gia nhiệt và làm mát, nhiệt độ cao nhất và thời gian ngâm xác định cấu trúc vi mô cuối cùng. Đối với thép cacbon, mục tiêu thường là austenit hóa ở khoảng 850–950°C, sau đó là đường làm mát được lựa chọn có chủ ý. Đối với thép không gỉ và siêu hợp kim, quy trình này có thể bao gồm xử lý dung dịch ở nhiệt độ cao hơn và lão hóa tiếp theo để kết tủa các giai đoạn tăng cường.
- Tốc độ gia nhiệt được kiểm soát để tránh sốc nhiệt và biến dạng.
- Thời gian ngâm phù hợp với độ dày của phần, không chỉ trọng lượng bộ phận.
- Tốc độ làm nguội được lựa chọn theo sản phẩm biến đổi cần thiết: ferit, ngọc trai, bainite hoặc martensite.
Tại sao xử lý nhiệt lại quan trọng đối với vật đúc?
Xử lý nhiệt rất quan trọng vì nó biến đổi cấu trúc đuôi gai và tách biệt đúc sẵn thành một ma trận đồng nhất hơn với độ bền, độ dẻo và độ ổn định theo yêu cầu của đặc điểm kỹ thuật. Không có nó, vật đúc sẽ giữ được ứng suất bên trong cao và tính chất cơ học kém hơn.
- Giảm căng thẳng dư thừa để tránh biến dạng trong quá trình gia công và bảo trì.
- Cải thiện tính chất cơ học , bao gồm độ bền kéo, cường độ năng suất, khả năng chống va đập và độ dẻo.
- Độ cứng được kiểm soát để chống mài mòn hoặc dễ cắt.
- Khả năng gia công tốt hơn thông qua một cấu trúc mềm mại hơn, nhất quán hơn.
- Ổn định lâu dài cho các bộ phận tiếp xúc với nhiệt độ cao, chẳng hạn như con lăn lò và thiết bị xử lý nhiệt.
Quy trình xử lý nhiệt phổ biến cho vật đúc
Mọi quy trình xử lý nhiệt đều được xác định bằng đường dẫn nhiệt độ-thời gian và sự lựa chọn trong số chúng được xác định bởi cấu trúc và đặc tính vi mô cuối cùng mong muốn. Bảng dưới đây tóm tắt các chu trình đúc thép phổ biến nhất; các thông số chính xác luôn phụ thuộc vào loại hợp kim, độ dày mặt cắt và thông số kỹ thuật quản lý.
| Quy trình | Phạm vi sưởi ấm điển hình | Phương pháp làm mát | Mục đích chính |
|---|---|---|---|
| Ủ | 850–950°C | Lò nguội | Làm mềm và gia công |
| Bình thường hóa | 850–950°C | Không khí mát mẻ | Tinh chế hạt và sức mạnh cao hơn |
| Làm nguội | 850–950°C | Chất làm nguội bằng dầu, nước hoặc polyme | Làm cứng |
| ủ | 150–650°C | Không khí hoặc lò làm mát | Giảm căng thẳng và điều chỉnh độ dẻo dai |
| Giảm căng thẳng | 550–650°C | Làm mát chậm | Loại bỏ ứng suất dư |
| Giải pháp điều trị lão hóa | 980–1200 °C 480–900 °C | tuổi dập tắt | Lượng mưa cứng lại |
Độ đồng đều nhiệt độ bên trong tải quan trọng hơn điểm đặt trên bộ điều khiển. Sự chênh lệch 10–20 °C giữa tâm và mép của tải có thể làm thay đổi độ cứng cuối cùng của bộ phận một vài HRC. Đó là lý do tại sao tối ưu hóa thiết kế khay xử lý nhiệt để đồng đều nhiệt độ lò là một trong những cải tiến chất lượng hiệu quả nhất về mặt chi phí mà một xưởng đúc có thể thực hiện.
Cách chọn chu trình xử lý nhiệt phù hợp
Bắt đầu với các đặc tính cơ học cần thiết và bảng dữ liệu hợp kim, không phải bằng công thức chung. Điều này đặc biệt quan trọng đối với vật đúc vì cấu trúc đúc sẵn đã bị ảnh hưởng bởi kích thước phần và điều kiện làm mát trong khuôn.
Lớp hợp kim
Bảng dữ liệu vật liệu đưa ra nhiệt độ xử lý austenit hóa hoặc dung dịch được khuyến nghị. Thành phần hóa học và lượng cacbon tương đương xác định độ cứng.
Hình học phần
Những phần nặng đòi hỏi thời gian ngâm lâu hơn và tốc độ làm nguội chậm hơn. Những chuyển tiếp sắc nét cần được ngăn chặn bằng cách làm mát có kiểm soát.
Thuộc tính mục tiêu
Thông số kỹ thuật xác định độ cứng, độ bền kéo, độ giãn dài hoặc độ bền va đập. Chu trình phải được chọn để đạt được phạm vi đó với cấu trúc đúc thực tế.
Môi trường dịch vụ
Các ứng dụng nhiệt độ cao, ăn mòn hoặc mài mòn nặng đòi hỏi phải cân nhắc đặc biệt như ổn định, làm cứng kết tủa hoặc xử lý bề mặt.
Đối với vật đúc được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao, chẳng hạn như con lăn lò, bộ phận lò nung hoặc dụng cụ xử lý nhiệt, chu trình cũng phải ổn định cấu trúc chống lại hiện tượng rão và oxy hóa lâu dài. Đây là lúc kinh nghiệm về hợp kim chịu nhiệt đóng vai trò quan trọng: một xưởng đúc thường xuyên đúc và xử lý nhiệt những vật liệu này biết cách cân bằng độ bền và độ dẻo.
Dụng cụ xử lý nhiệt: Biến số bị bỏ qua
Dụng cụ xử lý nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến tính đồng nhất của quá trình gia nhiệt và làm mát, độ biến dạng của bộ phận và thông lượng mẻ, vì vậy nó xứng đáng nhận được sự quan tâm kỹ thuật tương tự như chương trình lò nung.
Giỏ có thể xếp chồng lên nhau cho lò loại tốt
Giỏ có thể xếp chồng lên nhau giúp cải thiện việc sử dụng lò và độ đồng đều nhiệt độ bằng cách để lại đường dẫn khí mở giữa các lớp. Lò nung kiểu đứng thường dùng cho các mẻ đúc cỡ nhỏ hoặc trung bình, và một giỏ lò loại có thể xếp chồng lên nhau có thể được xếp chồng lên nhau ở độ cao hai hoặc ba tầng mà không làm mất đi sự đồng đều về nhiệt độ.
Giỏ có thể xếp chồng xử lý nhiệt OEM/ODM cho lò loại tốt Nhà cung cấp, Công ty Là Giỏ có thể xếp chồng xử lý nhiệt của Trung Quốc dành cho nhà cung cấp lò loại tốt và công ty OEM / ODM, Xinghua Jinniu xử lý nhiệt chuyên nghiệp ... Xem sản phẩm → Khay cơ sở và kiểm soát vùng tiếp xúc
Khay đế có diện tích tiếp xúc giảm giúp ngăn ngừa các điểm nóng và lạnh cục bộ và là yếu tố quan trọng đảm bảo tính đồng nhất nhiệt. A khay đế đúc bằng thép không gỉ sử dụng các lỗ hở và các giá đỡ nâng lên để giảm dấu chân tiếp xúc trong khi vẫn giữ cho bộ phận ổn định. Mối quan hệ giữa diện tích tiếp xúc và dòng nhiệt sẽ được thảo luận sâu hơn trong bài viết kỹ thuật này về thiết kế khu vực tiếp xúc của khay đế .
Nhà cung cấp, công ty khay đế đúc bằng thép không gỉ OEM/ODM Là nhà cung cấp Khay đế đúc bằng thép không gỉ của Trung Quốc và công ty OEM / ODM, Xinghua Jinniu Khay đế bằng thép không gỉ tùy chỉnh chuyên nghiệp. ... Xem sản phẩm → Khung vật liệu cho hình học phức tạp
Khung vật liệu hỗ trợ bộ phận tại các điểm xác định mà không cản trở bầu không khí của lò, giúp ngăn ngừa hiện tượng võng và cải thiện dòng nhiệt. A khung vật liệu để tải xử lý nhiệt có thể được thiết kế để phù hợp với đường viền của bộ phận, giữ vật đúc ở hình dạng chính xác trong khi để phần còn lại của bề mặt mở với không khí lò.
Nhà cung cấp khung vật liệu xử lý nhiệt đúc chính xác OEM/ODM, Công ty Là nhà cung cấp Khung vật liệu xử lý nhiệt đúc chính xác của Trung Quốc và công ty OEM / ODM, Xinghua Jinniu tùy chỉnh chuyên nghiệp ... Xem sản phẩm → Cả ba giải pháp đều được đúc chính xác bằng thép không gỉ chịu nhiệt, được sản xuất dưới sự kiểm soát chất lượng giống như các bộ phận mà chúng mang theo. Quá trình sản xuất nội bộ cho phép điều chỉnh hình dạng cố định một cách nhanh chóng khi khách hàng giới thiệu dòng sản phẩm mới.
Các khiếm khuyết thường gặp trong xử lý nhiệt và cách tránh chúng
Các lỗi xử lý nhiệt phổ biến nhất bắt nguồn từ việc gia nhiệt không đều, làm mát không kiểm soát hoặc môi trường lò không ổn định và mỗi lỗi có thể được ngăn chặn bằng cách thay đổi quy trình và dụng cụ.
- Biến dạng do gia nhiệt không đều hoặc làm lạnh quá nhanh. Việc cố định và làm nóng trước đúng cách sẽ giảm thiểu rủi ro.
- vết nứt do ứng suất nhiệt cao. Giảm mức độ dập tắt và thiết kế các góc sắc nét bên trong.
- Quá trình oxy hóa và khử cacbon ở nhiệt độ cao. Môi trường bảo vệ hoặc chân không là cần thiết cho thép công cụ và thép cacbon cao.
- Độ cứng không đồng đều do mật độ tải kém hoặc vị trí cặp nhiệt điện kém. Cấu hình lại tải và cải thiện lưu thông khí.
Trong quá trình xử lý nhiệt chân không, độ sạch của thiết bị và thành phần vật liệu cũng ảnh hưởng đến trạng thái thoát khí của tải. các Hiệu quả khử khí của khay xử lý nhiệt trong chân không có thể thay đổi chất lượng bề mặt của phôi, vì vậy nhiều chu kỳ chân không bao gồm thời gian giữ kéo dài để cho vật cố định và các bộ phận giải phóng khí hấp phụ.
Câu hỏi thường gặp
Có phải tất cả vật đúc đều cần xử lý nhiệt?
Không. Các vật đúc bằng sắt xám thường chạy như đúc và một số bộ phận bằng nhôm được đúc trong điều kiện đã đáp ứng được thông số kỹ thuật. Tuy nhiên, hầu hết các vật đúc bằng thép, vật đúc bằng gang dẻo và các bộ phận hợp kim cao cần ít nhất một chu trình nhiệt để đáp ứng các yêu cầu về đặc tính cơ học.
Sự khác biệt giữa ủ và bình thường hóa là gì?
Quá trình ủ nguội vật đúc từ từ trong lò, tạo ra cấu trúc ferritic-pealitic mềm lý tưởng cho gia công. Bình thường hóa nguội đi trong không khí, tạo ra ngọc trai mịn hơn và độ bền cao hơn. Chọn chuẩn hóa khi bạn cần các đặc tính cơ học tốt hơn và ủ khi bạn cần độ mềm tối đa.
Xử lý nhiệt có thể được lặp đi lặp lại?
Có, nhưng không phải không có rủi ro. Các chu kỳ lặp đi lặp lại có thể gây ra sự phát triển của hạt, quá trình khử cacbon trên bề mặt hoặc đóng cặn quá mức. Nếu chu kỳ đầu tiên không đạt được độ cứng mục tiêu, bộ phận thường có thể được xử lý nhiệt lại một lần, nhưng trước tiên nhà cung cấp phải đánh giá cấu trúc vi mô và tình trạng bề mặt.
Làm thế nào người mua có thể xác minh rằng vật đúc đã được xử lý nhiệt đúng cách?
Yêu cầu giấy chứng nhận xử lý nhiệt kèm theo biểu đồ nhiệt độ theo thời gian, kết quả độ cứng và dữ liệu kiểm tra độ bền kéo hoặc va đập nếu cần. Một nhà cung cấp đáng tin cậy cũng có thể hiển thị nhật ký lò và tiêu chuẩn được sử dụng. Nếu vật đúc sau này bị biến dạng trong quá trình gia công thì việc giảm ứng suất có thể đã bị bỏ qua hoặc rút ngắn.
Cách hiệu quả nhất về mặt chi phí để xử lý nhiệt đúng cách là chọn nhà cung cấp vật đúc kiểm soát toàn bộ vòng xử lý nhiệt, bao gồm cố định, tải hàng loạt và xác minh. Tại Xinghua Jinniu Machinery Manufacturing Co., Ltd., xử lý nhiệt là một phần của hệ thống chất lượng giống như nấu chảy, đúc và hoàn thiện, do đó, chu trình, dụng cụ và dữ liệu kiểm tra đều được duy trì dưới một mái nhà.
