Термо - механикалық өңдеу

Қазақстан Руспубликасы білім және ғылым Министрлігі Қарағанды Техникалқ Университеті НТМ кафдрасы Пәні: Термо-механикалық өңдеу Тақырыбы:Металлдарды термиялық өңдеу

Орындаған:

Тобы:

Қабылдаған:

Металдар мен металл қорытпаларының физика химиялық қасиеттерін өзгерту үшін оларды термиялық әдіспен өңдейді. Термиялық өңдеудің кез келгені қыздыру, белгілі бір температурада ұстап тұру, суыту сияқты үш кезеңнен тұрады.

Металды термиялық өңдеу тәжірибесі.

Термиялық өңдеудің кез келген түрі болатты белгілі температураға дейін қыздыруды қажет етеді. Болат мұнай немесе газбен жағылатын пештерде, кедергілі электр пешінде, балқытылған қорғасын немесе тұз құйылған астауларда қыздырылады. Соңғы кезде металдарды қыздыру үшін жоғары жиілікті айнымалы токты пайдаланып жүр. Термиялық өңдеудің жұмыс өнімділігі қыздырғыш пештердің қыздыру жылдамдығына байланысты. Қыздыру жылдамдығы жоғары пештерге жататындар:индукциялы пештер, қорғасын астауы, тұз астауы, газ немесе мұнай пештері, ең соңында -кедергілі электр пештері.

Термиялық өңдеу мынадай түрлерге бөлінеді.

1. Күйдіру

2. Нормальдау

3. Шынықтыру (закалка)

4. Жұмсарту (отпуск)

5. Химия-термиялық өңдеу.

Күйдірудің өзі мынадай алты түрге

а) Суық күйде өңделген (прокаттау, шпамтау, созу т. б. ) детальдардың ішкі кернеулерін жою, тұтқырлығы мен пластикалық қасиеттерін арттыру үшін оларды рекристалдық күйдіру (қайта кристалдау) арқылы өңдейді. Рекристалдық күйдіруде металды рекристалдау температурасынан (tº ) жоғары температураға дейін (650-700ºC) қыздырып, біраз уақыт сол температурада ұстағаннан кейін белгілі жылдамдықпен суытады.

б) Толық күйдіру эвтектикаға дейінгі болаттарды толық өңдеу үшін қолданылады. Толық күйдіруде металды Ас температурадан 20-40ºC жоғары қыздырып, сол температурда белгілі уақыт ұстағаннан соң аз жылдамдықпен суытады.

в) Шала күйдіру арқылы өңдегенде металды Ас мен Ас -тің аралығындағы температураға біраз уақыт ұстағанннан соң аз жылдамдықпен суытады.

г) Түйіршікті перлитке күйдіруде болатты 750-780ºC-қа дейін қыздырып, сол температурада біраз уақыт ұстағаннан кейін баяу жылдамдықпен суытады. Термиялық өңдеудің бұл әдісі эвтектоидқа дейінгі және одан кейінгі болаттардың структурасын түйіршікті перлитке айналдыру, пластикалық қасиетін арттырып, қаттылығы мен беріктігін кеміту үшін қолданылады. Бұл әдіспен құрал-саймандар жасауға арналған болаттар өңделеді.

д) Изотермиялық күйдіреуде болатты Ас нүктесінен 20-40ºC жоғары қыздырғаннан соң, Аz нүктесінен 500-200ºС температураға дейін тез суытып, сол температура аралығында белгілі уақыт ұстап, белгілі жылдамдықпен суытады.

е) Диффузиялық күйдіруде болатты Ас немесе Ас нүктелерінен 30-50º жоғары температураға дейін қыздырып, сол температурада ұзақ уақыт ( ондаған сағат ) ұстап, 800-850ºC-қа дейін пешпен бірге, сонан соң ауада суытады

Нормальдау

Металды Ас немесе Ас нүктелерінен 30-50ºCжоғары температураға дейін қыздырып, сол температурада белгілі уақыт ұстағаннан кейін ауада суыту арқылы өңдеуді нормальдау дейді. Қыздырған кезде болаттың структурасы аустенитке айналып, суынғанда, күйдіргендегі сияқты, оның структурасындағы көміртегінің мөлшеріне байланысты ферритперлитке немесе перлит-цементитке айналады.

Шынықтыру (суару)

Металды кризистік нүктеден 30-50ºC жоғары қыздырып, сол температурада біраз уақыт ұстағаннан кейін үлкен жылдамдықпен суытуды шынықтыру дейді. Осының нәижесінде болаттың структурасы мартенситке айналып, қаттылық, беріктік, үйкеліске беріктік қасиеті артады.

Жұмсарту

Болатты абсолют (723ºС) температураға дейін қыздырып, қайта суытуды жұмсарту дейді. Жұмсарту металдың түріне байланысты әр түрлі температураға дейін қыздыру арқылы жүргізіледі. Нәтижеде металлдың қаттылығы, беріктігі, үйкеліске беріктігі төмендеп, тұтқырлығы мен пластикалық қасиеттері жоғарылайды. Жұмсарту, қыздыру температураға байланысты төмен температурада (200Сº), орташа температурада (200-300ºС) және жоғары температурада (500-550ºС) жұмсарту болып үшке бөлінеді. Төмен температурада жұмсарту нәтижесінде болаттың ішкі кернеуі жойылады, орташа температурада жұмсартуда болаттың ішкі кернеуі жойылып, қаттылығы мен берікітігі төмендеп, пластикалық қасиеттері жоғарылайды. Жоғары температурада жұмсартылған болаттың структурасы сорбитке айналады.

Химия-термиялық өңдеу

Химия-термиялық өңдеу деп болаттың беттің химиялық құрамы мен құрылысын және қасиетін өзгертетін термиялық өңдеуді айтады. Химия-термиялық өңдеуен өткен болат бетінің қасиеті ( қаттылығы, үйкеліске беріктік т. б. қасиеттері) артады.

Химиялық-термиялық өңдеу цементтеу ( цементация ), азоттау, циандау және диффузиялық металдау болып бөлінеді. Төмен көміртекті болат бетін 1123-1223ºК (850-950ºС ) температурада көміртекті ортада (карбюризатор) көміртегімен қанықтыруды цементтеу деп атайды. Бұл процесс қатты, сұйық, газ тәрізді карбюризаторларда жүргізіледі.