Proces termičke obrade materijala iz metalurgije praha

Proces termičke obrade materijala iz metalurgije praha
Razumijete li proces toplinske obrade materijala iz metalurgije praha? Danas se sve više koriste materijali za metalurgiju praha, koji imaju očigledne prednosti u zamjeni materijala od lijevanog željeza sa malom gustoćom, niskom tvrdoćom i čvrstoćom. Toplinska obrada materijala iz metalurgije praha uključuje nekoliko oblika: kaljenje, hemijsku termičku obradu, obradu parom i specijalnu toplotnu obradu:
metalurgija praha
1. Proces termičke obrade gašenja
Zbog prisustva pora, materijali iz metalurgije praha imaju niže brzine prijenosa topline od gustih materijala, što rezultira relativno slabom otvrdnjavanjem tijekom gašenja. Pored toga, tokom gašenja, gustina sinterovanja praškastog materijala je direktno proporcionalna toplotnoj provodljivosti materijala; Zbog razlike između procesa sinterovanja i gustih materijala, ujednačenost unutrašnje strukture metalurgije praha je bolja od one gustih materijala. Međutim, postoje male neravnine u mikropodručju, pa je vrijeme kompletne austenitizacije 50 posto duže od odgovarajućeg kovanja. Prilikom dodavanja legiranih elemenata, temperatura potpune austenitizacije će biti viša i vrijeme će biti duže.
U termičkoj obradi materijala iz metalurgije praha, kako bi se poboljšala kaljivost, obično se dodaju neki legirani elementi kao što su nikl, molibden, mangan, hrom, vanadijum itd. Njihov mehanizam djelovanja je isti kao i kod gustih materijala, koji mogu značajno oplemeniti zrno. Kada se otapaju u austenitu, oni će povećati stabilnost pothlađenog austenita, osigurati transformaciju austenita tokom gašenja, povećati površinsku tvrdoću materijala nakon gašenja, a također povećati dubinu gašenja. Osim toga, materijali iz metalurgije praha zahtijevaju kaljenje nakon gašenja. Kontrola temperature tretmana temperiranja ima značajan uticaj na performanse materijala za metalurgiju praha. Stoga, temperaturu kaljenja treba odrediti na osnovu karakteristika različitih materijala kako bi se smanjio utjecaj lomljivosti kaljenja. Generalno, materijali se mogu temperirati na zraku ili u ulju na {{0}} stepenu 0.5-1.0 sati.
2. Proces hemijske termičke obrade
Hemijska termička obrada općenito uključuje tri osnovna procesa: razgradnju, apsorpciju i difuziju. Na primjer, reakcija toplinske obrade karburiziranja je sljedeća:
2CO ≈ [C] plus CO2 (egzotermna reakcija)
CH4 ≈ [C] plus 2H2 (endotermna reakcija)
Nakon razgradnje ugljika, apsorbira ga metalna površina i postepeno difundira iznutra. Nakon postizanja dovoljne koncentracije ugljika na površini materijala, tretman kaljenjem i temperiranjem može poboljšati površinsku tvrdoću i dubinu gašenja materijala iz metalurgije praha. Zbog prisustva pora u materijalima iz metalurgije praha, atomi aktivnog uglja prodiru sa površine u unutrašnjost, dovršavajući proces hemijske termičke obrade. Međutim, što je veća gustina materijala, to je slabiji efekat pora i manje očigledan efekat hemijske termičke obrade. Stoga se za zaštitu treba koristiti redukujuća atmosfera s većim potencijalom ugljika. Prema karakteristikama pora materijala iz metalurgije praha, njihove brzine zagrijavanja i hlađenja su niže od onih gustih materijala, pa je potrebno produžiti vrijeme izolacije i povećati temperaturu zagrijavanja tokom zagrijavanja.
Hemijska termička obrada materijala iz metalurgije praha uključuje nekoliko oblika, kao što su karburizacija, nitriranje, sumporizacija i višekomponentna koinfiltracija. U hemijskoj termičkoj obradi dubina gašenja je uglavnom povezana sa gustinom materijala. Stoga se u procesu termičke obrade mogu poduzeti odgovarajuće mjere, kao što je odgovarajuće produžavanje vremena kada je gustina materijala veća od 7 g/cm3 tokom karburizacije. Hemijska termička obrada može poboljšati otpornost materijala na habanje. Neujednačeni proces naugljičenja austenita materijala iz metalurgije praha može postići sadržaj ugljika od preko 2 posto na površini naugljičenog sloja tretiranog materijala. Karbidi su ravnomjerno raspoređeni na površini karburiziranog sloja, što može učinkovito poboljšati tvrdoću i otpornost na habanje.
Metalurški materijali u prahu
3. Tretman parom
Obrada parom je proces zagrijavanja pare kako bi se oksidirala površina materijala, formirajući oksidni film na površini, čime se poboljšavaju performanse materijala za metalurgiju praha. Posebno za površinsku antikorozivnost materijala iz metalurgije praha, rok važenja je znatno bolji nego kod tretmana plavljenjem, a tvrdoća i otpornost na habanje tretiranog materijala su značajno povećane.
4. Specijalni proces termičke obrade
Posebna tehnologija termičke obrade je proizvod tehnološkog razvoja posljednjih godina, uključujući gašenje indukcijskim zagrijavanjem, lasersko površinsko očvršćavanje itd. Gašenje indukcijskog zagrevanja je pod uticajem visokofrekventnih elektromagnetnih indukcionih vrtložnih struja, koje brzo povećavaju temperaturu grejanja i značajno utiču na povećanje površinske tvrdoće. Međutim, meke tačke su sklone nastanku, a povremeno zagrevanje se generalno može koristiti za produženje vremena austenitizacije; Proces površinskog očvršćavanja laserom koristi laser kao izvor toplote za brzo zagrijavanje i hlađenje metalne površine, što otežava obnavljanje i rekristalizaciju podstrukture unutar zrna austenita, što rezultira ultrafinom strukturom.