Кайра кристаллдашуу деген эмне?

Мазмуну:

Кайра кристаллдашуу деген эмне?
Кайра кристаллдашуу деген эмне?
Anonim

Бул макалада кайра кристаллдашуу деген эмне экендиги жөнүндө кеңири маалымат берилет. Мындан тышкары, таанышуу үчүн болот менен иштөөнүн башка түрлөрү каралат, алар анын структурасын жана металлдын иштөө жөндөмдүүлүгүн жакшыртат, катуулугун төмөндөтөт жана ички стресстерди бошотот. Эритменин бардык негизги касиеттери эритменин структурасына көз каранды жана структурасын өзгөртүүчү ыкма - жылуулук менен дарылоо. Кайра кристаллдашуу жана жылуулук менен дарылоонун башка көптөгөн түрлөрү Д. К. Чернов тарабынан иштелип чыккан, андан ары бул теманы Г. В. Курдюмов, А. А. Бочвар, А. П. Гуляев иштеп чыккан.

кайра кристаллдашуу
кайра кристаллдашуу

Жылуулук менен дарылоо

Бул эритменин ички түзүмүн өзгөртүү үчүн катуу белгилүү бир ырааттуулукта жана так режимдерде аткарылуучу, кармоо жана муздатуу менен атайын жабдуулардын жана атайын технологиянын жардамы менен ар кандай жылытуу операцияларынын жыйындысы. жана каалаган касиеттерин алуу. Жылуулук менен дарылоо бир нече түргө бөлүнөт. Биринчисин жугузуукандайдыр бир металлдар жана эритмелер үчүн колдонулган түрү катуу абалда фазалык трансформацияларды алып келбейт. Төмөнкү мүнөздөмөлөргө жетүү үчүн кайра кристаллдашуу колдонулат.

Биринчи түрдөгү күйгүзүү ысытылганда атомдордун кыймылдуулугу жогорулап, химиялык бир тексиздик толук же жарым-жартылай жоюлат, ички стресс төмөндөйт. Мунун баары жылытуу температурасына жана кармоо убактысына жараша болот. Бул жерде жай муздатуу мүнөздүү. Бул ыкманын вариациялары: куюу, ширетүү же согуудан кийин стрессти жоюучу күйдүрүү, диффузиялык күйдүрүү жана кайра кристаллдашуу.

Экинчи тону

Бул күйдүрүү ошондой эле катуу абалдагы күйдүрүү учурунда фазалык трансформацияга дуушар болгон металлдар жана эритмелер үчүн - ысытылганда да, муздаганда да арналган. Бул жерде максаттар болоттун кайра кристаллдашуу жолу менен көздөгөн максаттарына караганда бир аз кененирээк. Экинчи түрдөгү күйдүрүү материалды андан ары иштетүү үчүн бир кыйла салмактуу түзүлүшкө алып келет. Бүртүктүүлүгү жоголот, майдаланат, илешкектүүлүк жана пластикалык күчөйт, катуулугу жана бекемдиги бир кыйла төмөндөйт. Мындай металл мурунтан эле кесип болот. Жылытуу критикалык температурадан бир топ жогору температурага чейин жүргүзүлөт, ал эми муздатуу меш менен бирге өтө жай ишке ашат.

Ошондой эле жылуулук менен дарылоо эритмелерди бекемдик жана катуулук үчүн катуулатууну камтыйт. Бул жерде, тескерисинче, сорбит, троостит жана мартенситтин эсебинен бул параметрлерди жогорулаткан тең салмактуу эмес структура түзүлөт. Колдонулган температуралар да критикалык температуралардан бир топ жогору, бирок муздатуу өтө жогорку ылдамдыкта ишке ашат. төртүнчү түрүтермикалык иштетүү - катууланган болоттордун катуулугун жана ийкемдүүлүгүн жогорулатуучу, ички чыңалууларды басаңдатуучу, катуулугун азайтуучу чыңдоо. Критикалык төмөн температурага чейин ысытылганда, муздатуу ылдамдыгы каалаган болушу мүмкүн. Трансформациялар тең салмактуу эмес структураны азайтат. Болотту кайра кристаллдашуу ушинтип иштейт.

болотту кайра кристаллизациялоо
болотту кайра кристаллизациялоо

Режим тандоо

Жылуулук менен дарылоо алдын ала жана акыркы болушу мүмкүн. Биринчиси материалдын касиеттерин жана анын структурасын андан аркы технологиялык операцияларга даярдоо үчүн колдонулат (машинада иштөө жөндөмдүүлүгүн жогорулатуу, кесүү, басым менен иштетүү). Акыркы жылуулук дарылоо даяр продуктунун бардык касиеттерин түзөт. Кайра кристаллдашуу режими кантип тандалат жылуулук менен иштетүү процессине жана максаттарына жараша болот.

Эритмени же металлды кристаллдашуу температурасынан жогору жана жүз же эки жүз градустан кем эмес ысытууну билдирет. Андан кийин бул температурада талап кылынган убакытка экспозиция болот. Муздатуу - бул процесстин акыркы этабы. Бул технология толук, жарым-жартылай жана текстуралуу күйдүрүү болуп бөлүнөт жана тандоо кайра кристаллизациялоонун максаты эмнеден көз каранды.

Толук күйгүзүү

Практикада биз көбүнчө толук күйдүрүүнү колдонобуз, бирок бул жерде болотту күйдүрүү жана катуулантуу ар кандай процесстер экендигине көңүл буруу керек. Кайра кристаллдашуу процессинде металлды муздак иштетүүдөн мурда аны менен андан аркы иштөөнү жеңилдетүү үчүн белгилүү процедуралар аткарылат жекүйдүрүү - даяр продукт же жарым фабрикат керектүү мүнөздөмөлөрдү алганда, жылуулук менен дарылоонун чыгуу түрү. Же бул ортодогу операция, мисалы - муздак катууланууну эффективдүү алып салуу.

Матрицада легирленген элементтерди бир калыпта эритүү үчүн жана материалдык касиеттери бирдей бир тектүү микроструктураны алуу үчүн атайын эритмеде күйдүрүү жүргүзүлөт. Кара металлдар Durferrit Glühkohle же Durferrit GS 960 туз эритмеси менен 950 жана 1200ºC ортосундагы температурада кайра кристаллизациялоону талап кылат..

Кайра кристаллдашуу режими кантип тандалат?
Кайра кристаллдашуу режими кантип тандалат?

Максат

Көбүнчө болотторду кайра кристаллдашуу күйдүрүү материалдын структурасын андан аркы иштөө үчүн зарыл болгон керектүү параметрлерге жеткирүү максатында жүргүзүлөт. Ал басым менен дарылоодон кийин колдонулат, эгерде жай кристаллдашуу толук өтпөсө жана бул катууланууну жок кылууга жол бербесе.

Мындай технология, адатта, негизи алюминий болгон ысык прокатталган эритме катушкалар үчүн, ошондой эле ар кандай эритмелерден жана түстүү металлдардан жасалган барактарды, тилкелерди, фольгаларды муздак прокаттоодон кийин колдонулат (бул жерде сөз кылуу зарыл. никелди кайра кристаллдаштыруу), стерженьдер жана зымдар, муздак формадагы болоттор жана муздак тартылуучу түтүктөр. Түстүү металлдардан (анын ичинде никельден) жарым фабрикаттарды жана буюмдарды өндүрүүдө күйүү өзүнчө процедура болуп саналат.

никель кайра кристаллдашуу күйдүрүү
никель кайра кристаллдашуу күйдүрүү

Температура шарттары

Ар кандай материалдар ар кандай жылуулук иштетүү режимдерин талап кылат. Көбүнчө бүт процесс кайра кристаллизациялоону аяктоо үчүн бир сааттан ашык эмес убакытты талап кылат, бирок ар бир эритме үчүн температура режими өзүнчө. Ошентип, магний негизиндеги эритмелер 300дөн 400 °Сге чейин талап кылынат, никель эритмелери 800дөн 1150 °Сге чейин, көмүртектүү болоттор 650дөн 710 °Сге чейин талап кылынат, алар үчүн кайра кристаллдашуу керек. Эрүү чекитине табигый жеткен жок.

Алюминий эритмелерине анчалык деле көп талап жок, 350дөн 430 °Cге чейин жетиштүү, ал эми таза алюминий 300дөн 500 °Cге чейинки температурада кайра кристаллдашат. Кайра кристаллдашуу үчүн титан 670дөн 690 °Cге чейин керектелет, 700дөн 850 °Cге чейин жез жана никель курамы керек, 600дөн 700 °Cге чейин коло жана жез керек, андан да азыраак таза жез, 500 °Cден кайра кристаллдаша баштайт.. Кээ бир металлдар жана эритмелер үчүн кайра кристаллизациялоонун мындай режимдери талап кылынат.

Металлдарды диффузиялык иштетүү

Жандандыруунун бул түрү башкача гомогенизация деп аталат жана ал дендриттик сегрегациянын кесепеттерин жоюу максатында жүргүзүлөт. Диффузиялык күйгүзүү легирленген болоттор үчүн керек, мында ийкемдүүлүк жана бышыктык индекси интракристаллдык сегрегациядан улам азаят, бул пластинкалуу же морт сыныктарга алып келет. Тең салмактуу түзүлүшкө жетишүү керек, демек, металлды диффузиялык тазалоо зарыл. Мындан тышкары, ал механикалык мүнөздөмөлөрдү да жакшыртат жана бүтүндөй даяр продукциянын касиеттеринин бирдейлигин жогорулатат.

Мына эмне болотпроцесс: ашык фазалар эрийт, химиялык составы тегизделет, тешикчелер пайда болуп, чоңоёт, дан өлчөмү чоңоёт. Жылуулук менен дарылоонун бул түрү металлга критикалык денгээлден жогору температурада узак мөөнөттүү экспозицияны талап кылат (бул жерде 1200 градус Цельсий жөнүндө сөз болот).

кайра кристаллдашуу күйдүрүү учурунда
кайра кристаллдашуу күйдүрүү учурунда

Изотермикалык жылуулук менен дарылоо

Бул түрү легирленген болоттор үчүн сунушталат, анда туруктуу температурада аустенит аралашмада ферритке жана цементитке ажырайт. Мындай ажыроо температуранын туруктуу жана ырааттуу төмөндөшүнөн улам акырындык менен муздаса, күйдүрүүнүн башка түрлөрүндө болушу мүмкүн. Ошентип, структуранын бирдейлигине жетишилет, жылуулук менен дарылоо убактысы кыскарат.

Изотермикалык күйгүзүү схемасы төмөнкүдөй: биринчиден, жогорку критикалык чекиттен 50-70 градуска ашкан индикаторго чейин ысытуу, андан кийин температураны 150 градуска төмөндөтүү. Андан кийин, ысытылган бөлүгү температура 700 ° C ашык эмес сакталган мешке же ваннага өткөрүлүп берилет. Процедуранын узактыгы металлдын курамына жана бөлүктүн геометриялык өлчөмдөрүнө жараша болот. Эритме кошулмалары бир нече саатка созулушу мүмкүн, ал эми ысык прокатталган көмүртектүү болоттун барактары бир нече мүнөттү алат.

кайра кристаллдашуу күйдүрүү режимдери
кайра кристаллдашуу күйдүрүү режимдери

Айырмалар

Толук күйгүзүү менен болоттун кайра кристаллдашуусу камсыз кылынат, металлды ар кандай конструкциялык кемчиликтерден бошотот. Болот өзүнүн эң маанилүү жана мүнөздүү касиеттерин алат, кийинки кесүү үчүн жумшартат. Керекадегенде аны Ac3 тен 30-50 градуска жогору ысытыңыз, ысытыңыз, анан акырындап муздатыңыз.

Көбүнчө экспозиция жок дегенде жарым саатка созулат, бирок саатына 100 градус Цельсий ысытуу ылдамдыгы менен болоттун тоннасына бир сааттан ашпайт. Муздатуу ылдамдыгы болоттун курамына жана аустениттин туруктуулугуна жараша өзгөрөт. Тез муздаса, феррит-цементит дисперстүү түзүлүш өтө катуу болушу мүмкүн.

Муздатуу

Муздатуу ылдамдыгы мешти акырындап өчүрүү жана эшикти ачуу менен муздатуу менен жөнгө салынат. Толук күйгүзүү менен, эң башкысы эритмени ысып албаш керек. Жарым-жартылай күйгүзүү Ac3тен төмөн, бирок Ac1ден бир аз жогору температурада аткарылат.

Ошондо болот жарым-жартылай кайра кристаллдашат, демек, ал кемчиликтерден арылбайт. Ферриттик тилкеси жок болоттор ушундайча иштетилет, эгерде аларды андан ары кайра иштетүү жана кесүү алдында жумшартуу керек болсо. Толук жана толук эместен тышкары, текстуралаштырылган кайра кристаллдашуу күйдүрүү да бар.

Колдонмо

Кээде күйгүзүү ысык иштетүүнү толуктайт (ысык прокаттын натыйжасында пайда боло турган оор жумуштарды алып салуу үчүн алюминий эритмелери сыяктуу ысык прокатталган катушкалар муздак прокатка чейин жылдырылат).

Бул типтеги күйдүрүү эритмелерден жана таза түстүү металлдардан буюмдарды жана жарым фабрикаттарды өндүрүүдө алда канча кеңири колдонулат. Бул буга чейин көз карандысыз жылуулук дарылоо операция болуп саналат. Болотторго салыштырмалуу көп сандагы түстүү металлдар муздак иштетүүгө дуушар болушат, андан кийин кайра кристаллдашуу керек.

үчүн болоттарды кайра кристаллдаштыруу күйдүрүү жүргүзүлөт
үчүн болоттарды кайра кристаллдаштыруу күйдүрүү жүргүзүлөт

Өнөр жайда

Эгерде цементиттин гранулдуу формасы талап кылынса, эритманы күйдүрүү учурунда толук кайра кристаллдашканга чейин кармап туруу узакка - бир нече саатка созулушу мүмкүн. Көбүнчө күйдүрүүдөн кийинки муздак деформация үчүн цементиттин гранулдуу формасы эң ыңгайлуу болуп саналат, ал нуклеация процессинде жана деформацияланбаган бүртүкчөлөрдүн өсүү процессинде кайра кристаллдашуу учурунда пайда болот жана бул белгилүү бир температурага чейин ысытууну талап кылат.

Өнөр жайда кайра кристаллдашуу муздак иштетүүгө чейин эритмеге же металлга пластика берүү үчүн алгачкы операция. Ал катууланууну жоюу үчүн муздак деформация операцияларынын ортосундагы аралыкта, ошондой эле продукт же жарым фабрикат өзүнө керектүү касиеттерге ээ болушу үчүн жыйынтыктоочу термикалык иштетүү процесси катары аз эмес.

Бул кантип болот

Ысытылганда деформацияланган металл атомдордун кыймылдуулугун жогорулатат. Эски дандар чоюлуп, аялуу болуп калат, тең салмактуу жана чыңалуусу жок жаңы дандар интенсивдүү түрдө төрөлүп, өсөт. Алар эски, узунураактары менен кагылышып, толугу менен жок болгонго чейин алардын өсүшүнө сиңишет. Болотту жана эритмелерди кайра кристаллдаштыруу кайра кристаллизациялоонун негизги максаты болуп саналат. Керектүү температурага жеткенден кийин ысытканда материалдын ийкемдүүлүгү жана бекемдиги кескин төмөндөйт.

Бирок пластикалык күчөйт, ал иштетүү жөндөмдүүлүгүн жакшыртуу үчүн иштейт. Кайра кристаллдашуу башталган температура босого деп аталат.кайра кристаллдашуу. Ага жеткенде металл жумшарып калат. Температура туруктуу болушу мүмкүн эмес. Белгилүү бир эритме же металл үчүн ысытуунун узактыгы, алдын ала деформациянын даражасы, дандын баштапкы өлчөмү жана башка көптөгөн нерселер бирдей маанилүү ролду ойнойт.

Сунушталууда: