Postupak toplinske obrade materijala metalurgije praha

Postupak toplinske obrade materijala metalurgije praha
Razumijete li proces toplinske obrade materijala metalurgije praha? Danas se materijali iz metalurgije praha sve više koriste i imaju očite prednosti u zamjeni materijala od lijevanog željeza niske gustoće, niske tvrdoće i čvrstoće. Toplinska obrada materijala metalurgije praha uključuje nekoliko oblika: kaljenje, kemijsku toplinsku obradu, parnu obradu i posebnu toplinsku obradu:
metalurgija praha
1. Proces kaljenja toplinske obrade
Zbog prisutnosti pora, materijali dobiveni metalurgijom praha imaju niže stope prijenosa topline od gustih materijala, što rezultira relativno slabom kaljivošću tijekom kaljenja. Osim toga, tijekom kaljenja, gustoća sinteriranja praškastog materijala izravno je proporcionalna toplinskoj vodljivosti materijala; Zbog razlike između procesa sinteriranja i gustih materijala, jednolikost unutarnje strukture materijala metalurgije praha bolja je od one gustih materijala. Međutim, postoji mala neravnina u mikropodručju, tako da je kompletno vrijeme austenitizacije 50 posto dulje od odgovarajućeg kovanja. Kod dodavanja legiranih elemenata, potpuna temperatura austenitizacije bit će viša i vrijeme dulje.
U toplinskoj obradi materijala metalurgije praha, radi poboljšanja prokaljivosti, obično se dodaju neki elementi legure kao što su nikal, molibden, mangan, krom, vanadij itd. Njihov mehanizam djelovanja je isti kao kod gustih materijala, koji mogu značajno pročistiti zrno. Kada se otope u austenitu, povećat će stabilnost pothlađenog austenita, osigurati transformaciju austenita tijekom kaljenja, povećati površinsku tvrdoću materijala nakon kaljenja, a također povećati dubinu kaljenja. Osim toga, materijali dobiveni metalurgijom praha zahtijevaju tretman kaljenja nakon kaljenja. Kontrola temperature pri kaljenju ima značajan utjecaj na performanse materijala metalurgije praha. Stoga temperaturu kaljenja treba odrediti na temelju karakteristika različitih materijala kako bi se smanjio utjecaj krtosti pri kaljenju. Općenito, materijali se mogu temperirati u zraku ili ulju na {{0}} stupnjeva 0.5-1.0 sati.
2. Proces kemijske toplinske obrade
Kemijska toplinska obrada općenito uključuje tri osnovna procesa: razgradnju, apsorpciju i difuziju. Na primjer, reakcija toplinske obrade karburiziranjem je sljedeća:
2CO ≈ [C] plus CO2 (egzotermna reakcija)
CH4 ≈ [C] plus 2H2 (endotermna reakcija)
Nakon razgradnje ugljika, apsorbira ga metalna površina i postupno difundira unutra. Nakon postizanja dovoljne koncentracije ugljika na površini materijala, kaljenje i popuštanje može poboljšati površinsku tvrdoću i dubinu kaljenja materijala metalurgije praha. Zbog prisutnosti pora u materijalima metalurgije praha, atomi aktivnog ugljika prodiru s površine u unutrašnjost čime se završava proces kemijske toplinske obrade. Međutim, što je veća gustoća materijala, to je učinak pora slabiji, a učinak kemijske toplinske obrade manje očit. Stoga se za zaštitu treba koristiti redukcijska atmosfera s većim potencijalom ugljika. Prema karakteristikama pora materijala metalurgije praha, njihove brzine zagrijavanja i hlađenja su niže nego kod gustih materijala, stoga je potrebno produžiti vrijeme izolacije i povećati temperaturu zagrijavanja tijekom zagrijavanja.
Kemijska toplinska obrada materijala metalurgije praha uključuje nekoliko oblika, kao što su karburizacija, nitriranje, sumporizacija i višekomponentna koinfiltracija. U kemijskoj toplinskoj obradi, dubina kaljenja uglavnom je povezana s gustoćom materijala. Stoga se u procesu toplinske obrade mogu poduzeti odgovarajuće mjere, kao što je odgovarajuće produljenje vremena kada je gustoća materijala veća od 7 g/cm3 tijekom karburizacije. Kemijska toplinska obrada može poboljšati otpornost materijala na trošenje. Neravnomjeran proces pougljičenja austenita materijala metalurgije praha može postići sadržaj ugljika od preko 2 posto na površini naugljičenog sloja obrađenog materijala. Karbidi su ravnomjerno raspoređeni na površini karburiziranog sloja, što može učinkovito poboljšati tvrdoću i otpornost na trošenje.
Metalurški materijali u prahu
3. Obrada parom
Obrada parom je proces zagrijavanja pare radi oksidacije površine materijala, stvarajući oksidni film na površini, čime se poboljšavaju performanse materijala metalurgije praha. Osobito za površinsku zaštitu od korozije materijala metalurgije praha, razdoblje valjanosti je znatno bolje od obrade plavim, a tvrdoća i otpornost na habanje obrađenog materijala značajno su povećani.
4. Poseban postupak toplinske obrade
Posebna tehnologija toplinske obrade proizvod je tehnološkog razvoja posljednjih godina, uključujući kaljenje indukcijskim zagrijavanjem, lasersko površinsko kaljenje i tako dalje. Kaljenje indukcijskim zagrijavanjem je pod utjecajem visokofrekventnih elektromagnetskih indukcijskih vrtložnih struja, što brzo povećava temperaturu zagrijavanja i značajno utječe na povećanje površinske tvrdoće. Međutim, meke točke su sklone pojavi, a povremeno zagrijavanje općenito se može koristiti za produljenje vremena austenitizacije; Proces laserskog površinskog otvrdnjavanja koristi laser kao izvor topline za brzo zagrijavanje i hlađenje metalne površine, što otežava obnavljanje i rekristalizaciju substrukture unutar zrna austenita, što rezultira ultrafinom strukturom.