طرق المعالجة الحرارية للنحاس L60. المعالجة الحرارية للمعادن

المعالجة الحرارية للمعادن غير الحديدية تعني تسخينها إلى درجة حرارة معينة، يليها التبريد بسرعة معينة. تعتمد الفعالية الشاملة للمعالجة الحرارية للمعادن غير الحديدية على معالجتها السابقة وعلى درجة الحرارة ومعدل التسخين ومدة التعرض عند درجة الحرارة هذه ومعدل التبريد

يمكن تقسيم عمليات المعالجة الحرارية للمعادن غير الحديدية إلى مجموعتين رئيسيتين: المعالجة الحرارية، والغرض منها هو الحصول على هيكل أقرب ما يمكن إلى حالة التوازن، والمعالجة الحرارية، والغرض منها، على العكس من ذلك، هو تحقيق حالة عدم التوازن. في بعض الحالات، تتداخل مجموعتا العمليات المذكورتان مع بعضهما البعض

المجموعة الأولى تضم إعادة التبلور الصلبمادة مشوهة، ثم الصلب للإزالة الضغوط الداخلية وأخيرا الصلب التجانسالمسبوكات إلى المجموعة الثانية والتي تعتبر في بعض الأحيان المعالجة الحرارية فيها بالمعنى الضيقالكلمات، تشير إلى المعالجة الحرارية للحصول على حالة غير متوازنة، أي ما يسمى علاج التشتت

التلدين الناعم أو إعادة التبلور

التلدين الناعم هو معالجة حرارية لقطع العمل التي تم معالجتها على البارد. يتم إنتاجه عن طريق تسخين المنتج إلى درجة حرارة معينة، وإبقائه عند درجة الحرارة هذه لفترة معينة، وكقاعدة عامة، ببطء ثم التبريد. يعتمد مستوى درجة الحرارة ووقت الاحتفاظ وكذلك معدلات التسخين والتبريد على طريقة المعالجة السابقة وعلى الخصائص المطلوبة للمنتج. وبالتالي فإن عملية التلدين هذه تتميز بدرجة التخفيض السابقة ودرجة الحرارة ومدة التلدين والبنية المطلوبة للمنتج. ويمكن توضيح ذلك بإيجاز من خلال الأمثلة التالية:

المعدن الذي تم تصلبه نتيجة لذلك علاج الضغط، يخضع لعدة تغييرات متداخلة أثناء التسخين. أولاً، يحدث ما يسمى بـ"الترميم"، والذي يتميز بإزالة الضغوط الداخلية، أي إزالة الانتهاكات شعرية الكريستالالناجم في المواد عن طريق معالجة الضغط. في هذه المنطقة، تتغير الخواص الميكانيكية بشكل طفيف جدًا، على الرغم من ملاحظة التغيرات بالفعل في بعض الخواص الفيزيائية. مع مزيد من التدفئة، فإنها تبدأ في تشكيل الأجنةيتشكل هيكل جديد، ويحدث نمو هذه الأجنة. بشكل جماعي، تسمى هاتين العمليتين إعادة البلورة. الميكانيكية و الخصائص الفيزيائيةالتي اكتسبتها المادة نتيجة لمعالجة الضغط، يتم فقدها أثناء إعادة البلورة، وتكتسب المادة الخصائص التي كانت عليها قبل تصلب العمل. وتتبع ذلك مرحلة نمو الحبوب التي تندمج فيها البلورات؛ وفي هذه الحالة تنمو بعض البلورات على حساب البلورات المجاورة، ويصبح التركيب البلوري أكبر

يتم شرح عملية تغيير الخواص الميكانيكية للنحاس الخالي من الأكسجين أثناء التصلب البارد وإعادة التبلور في الرسوم البيانية أدناه.

اعتماد الخواص الميكانيكية أثناء التصلب البارد على درجة الضغط

اعتماد الخواص الميكانيكية أثناء إعادة التبلور على درجة الحرارة

منحنيات الصلابة حسب درجة الاختزال السابقة ودرجة الحرارة وكذلك نمو الحبوب حسب درجة الحرارة بعد إعادة التبلور

الصلب لتخفيف الضغط الداخلي

ويسمى هذا الصلب الاستقراروفيما يتعلق بقطع العمل المشوهة - أجازة. التلدين يتكون من التسخين ل درجة حرارة عاليةوالتعرض على المدى القصير لدرجة الحرارة هذه حتى يتم تسخين المنتج بالكامل، يليه تبريد بطيء. بالنسبة لقطع العمل المعالجة بالضغط، هذه هي درجة الحرارة من منطقة الاسترداد، أي أقل من درجة حرارة إعادة البلورة. يزيل هذا التلدين الضغوط الداخلية الناتجة، على سبيل المثال، في المسبوكات عن طريق التبريد غير المتساوي والمعالجة الحرارية، وفي المطروقات عن طريق المعالجة بالضغط البارد، أو المعالجة الحرارية أو القطع بأجزاء كبيرة من الرقائق. يتم الحفاظ على التبلور السابق خلال هذا التسخين. كما أن الخواص الميكانيكية لا تتغير بشكل كبير، حتى بعد التخزين على المدى الطويل

بالنسبة للمنتجات، وخاصة التكوينات المعقدة، تضمن هذه العملية استقرار الأبعاد. ويرد في الجدول 1 مثال على درجات حرارة التخفيف لبعض سبائك الألومنيوم والنحاس المطاوع

تخفيف درجات الحرارة لتخفيف الضغوط الداخلية في بعض المعادن والسبائك القابلة للتشوه

التجانس الصلب

التلدين بالتجانس هو معالجة حرارية تتكون من التسخين إلى درجة حرارة عالية والاحتفاظ بدرجة الحرارة هذه لفترة معينة حتى يتم تحقيق تركيبة موحدة وبنية موحدة. وعادة ما يتبع ذلك تبريد بطيء. في سبائك الزهريلتقي عدم التجانس (عدم التجانس)من نوعين. هذا - فصل الشوائب، تتراكم في تلك الأجزاء من الصب التي تصلب أخيرًا، و التصفيح (طبقات)كل بلورة فردية من المحلول الصلب. يتم تسوية المخالفات الموجودة داخل البلورة بسهولة انتشار، إذا حدث عند درجة حرارة عالية بدرجة كافية ولفترة طويلة بما فيه الكفاية. على العكس من ذلك، فإن الشوائب المتراكمة في أماكن فردية من الصب تتبدد عن طريق التلدين بشكل أقل جودة. فهي قادرة على الانتشار فقط إذا كانت تذوب في المعدن الأساسي عند درجات حرارة عالية. ولكن حتى في هذه الحالة، فإن عملية التجانس صعبة بسبب طريق طويل، والتي يجب أن تمر الجزيئات الفردية من خلالها

يمكن أيضًا إخضاع المعادن المشوهة إلى التلدين المتجانس إذا كان من الضروري تحسين بعض خواصها الميكانيكية، خاصة اللزوجةو مقاومة كيميائيةسبيكة عن طريق التسخين إلى درجة حرارة عالية معينة عناصر صناعة السبائكيتم نقلها إلى محلول صلب حتى تصبح السبيكة متجانسة، ومن ثم يمنع التبريد السريع عملية الفصل. إلا أن هذه العملية تنتقل بالفعل إلى مجال المعالجة الحرارية للحصول على حالات عدم التوازن

علاج التشتت

لتصلب التشتت للسبائك المتطلبات المسبقةهو أن البلورات الرئيسية تحتوي على مرحلة قابلة للذوبان جزئيا، وتتناقص قابلية ذوبانها مع انخفاض درجة الحرارة. مع التبريد البطيء، يحدث الفصل، ونتيجة لذلك، اعتمادًا على شكل المخطط، يمكن إطلاق معدن نقي أو محلول صلب من المركبات أو مرحلة أخرى. في كثير من الحالات، يمكن للتبريد السريع من منطقة المحلول الصلب أن يمنع الانفصال، وبالتالي يمكن إدخال السبيكة المسقية إلى حالة عدم توازن لمحلول صلب مفرط التشبع. ومع مزيد من التسخين المعتدل أو درجة الحرارة العادية، تميل السبيكة إلى الوصول إلى حالة مستقرة. هذه العملية المعقدة ليست مفهومة تمامًا بعد، على الرغم من أن عددًا من السبائك القابلة للتصلب تُستخدم بالفعل في التكنولوجيا العملية. تتم العملية بشكل مختلف بالنسبة للسبائك المختلفة التي يتم معالجتها، وفي كثير من الحالات، بشكل مختلف حتى بالنسبة لنفس السبيكة. لذلك، سوف نقتصر على أنفسنا فقط وصف مختصرهذه العملية

يتكون العلاج بشكل رئيسي من ثلاث مراحل. أولاً، يتم تسخين السبيكة إلى درجة الحرارة المناسبة. تتراوح درجة الحرارة هذه بين خط الصلبة وخط الذوبان الصلبةأقرب ما يمكن إلى درجة حرارة الصلابة. من الأفضل الحفاظ على درجة الحرارة هذه، نظرًا لنطاقها الضيق، خاصة بالنسبة لسبائك الألومنيوم (490-535 درجة مئوية)، في محلول ملحي، وبالتالي يتم استخدام هذه المحاليل في أغلب الأحيان. الغرض من هذا النوع من التلدين هو الحصول على محلول صلب وغني. يعتمد الثبات عند درجة الحرارة هذه على نوع السبيكة ونوع قطعة العمل. ويتبع ذلك التبريد السريع (التبريد في الزيت أو الماء). تمر السبيكة بمراحل مختلفة تقترب من حالة التوازن، ويتم ترتيب ذرات المحلول الصلب المفرط التشبع بشكل مختلف في كل مرة. وتتم هذه العملية في درجات حرارة عادية أو مرتفعة؛ تسمى أحيانا الشيخوخة. في بعض الحالات، يتم تنفيذ العمل البارد بين التصلب والشيخوخة. تسمى الشيخوخة في درجات الحرارة العادية طبيعيوفي درجات حرارة مرتفعة - صناعي

أثناء المعالجة، تتغير الخواص الميكانيكية. بعد التصلب، تقل القوة قليلاً مع زيادة اللزوجة، ومع التقدم في السن، تزداد القوة مرة أخرى، وتنخفض المتانة والليونة قليلاً. تخضع هذه التغييرات أثناء التعتيق لأنماط معينة، اعتمادًا على درجة الحرارة ومدة التعتيق ونوع السبيكة. عند الوصول إلى الحد الأقصى، تنخفض قوة السبيكة مرة أخرى مع مزيد من التسخين. ونتيجة لهذا " فائض» تنتقل السبيكة من حالة تصلب غير مستقرة إلى حالة توازن، وتكتسب المادة خواصها الميكانيكية السابقة. وبطبيعة الحال، فإن القوة في الحالة المتصلبة تكون دائما أكبر من تلك التي يمكن الحصول عليها من نفس السبيكة عن طريق التصلب البارد، وبشكل عام، تتمتع السبائك القابلة للتصلب بأكبر قوة مقارنة بالمعادن الأخرى في هذه المجموعة. أثناء عملية المعالجة، تتغير أيضًا بعض الخصائص الفيزيائية.

يوضح الشكل 5 تأثير درجة الحرارة ومدة التعتيق الاصطناعي على الخواص الميكانيكية لسبيكة AlMgSi المطاوع.

رسم تخطيطي عام لاعتماد درجة الحرارة ومدة الصلب في بطرق متعددةتظهر المعالجة الحرارية لسبائك AlMgSi المطاوع في الشكل 6

في بعض سبائك المعادن غير الحديدية، عند المعالجة الحرارية إلى حالة عدم التوازن، تحدث عمليات إعادة البلورة بنفس الطريقة التي تحدث في الفولاذ. على سبيل المثال، في بعض برونزيات الألومنيوم ما يسمى تحولات الطور γ - α، وبالتالي يمكن استدعاء العملية برمتها، التي تتكون من تصلب وتلطيف التحسين الحراري. تختلف التغيرات في الخواص الميكانيكية أثناء التحسين عن تلك التي تصاحب التصلب: بعد التبريد، تزداد القوة مع انخفاض متزامن في المتانة، وأثناء التقسية، تنخفض القوة مرة أخرى، بينما تزيد المتانة قليلاً

قيم الخواص الميكانيكية لسبائك الألمنيوم القابلة للتشوه المعرضة للمعالجات الحرارية المختلفة

درجة سبائك	نصف تشطيب	σ ر، (كجم / مم 2)	σ فر، (كجم / مم 2)	δ10، (٪)
آل 99.5	ملزمة	1,5	7 — 10	22
آل Cu4-Mg1	ملزمة		18 — 24	11
آل-Zn6-Mg-Cu	حاجِز		18 — 28	9
المغ سي	ملزمة		11 — 15	16
آل ملغ	ملزمة		18 — 23	16
آل ملغ5	حاجِز		25 — 28	16
آل ملغ من	ملزمة		17 — 26	15
المن	يضخ		11 — 17	16

في الحالة الصلبة

درجة سبائك	نصف تشطيب	σ ر، (كجم / مم 2)	σ فر، (كجم / مم 2)	δ10، (٪)
آل 99.5	ملزمة	11	13	4
المغ سي	ملزمة	15	17	4
آل ملغ	ملزمة		27	3
آل ملغ5	حاجِز	28	32	3
آل ملغ من	ملزمة	20	24	3
المن	يضخ		19	3

في حالة الشفاء

درجة سبائك	نصف تشطيب	σ ر، (كجم / مم 2)	σ فر، (كجم / مم 2)	δ10، (٪)	ملحوظات
آل Cu4-Mg1	ملزمة	28	43,5	10	علاجه في درجة الحرارة العادية. جميع المقاسات
آل النحاس-ني-المغنيسيوم-الحديد	صقل	26	38	4	المطروقات الصغيرة وفي اتجاه الحبوب
آل-Zn6-Mg-Cu	حاجِز	38	50	6	يعالج ارتفاع درجة الحرارة
المغ سي	ملزمة	10	20	12

طرق المعالجة الحرارية وقيم الخواص الميكانيكية لسبائك الألومنيوم المصبوبة

درجة سبائك	يصب	طريقة المعالجة الحرارية للصب	درجة حرارة التبريد (درجة مئوية)	مدة التعرض لدرجة الحرارة هذه (ساعات)	درجة حرارة الشيخوخة (درجة مئوية)	مدة الشيخوخة (ساعات)	σ ر، (كجم / مم 2)	σ فر، (كجم / مم 2)	δ5، (٪)	غ.ب
السي Cu5	في الرمال				180±5	15		16		65
السي Cu5	في الرمال	علاجه ساخنا	525±5	4	180±5	5		20		70
السي Cu5	في الرمال		525 +5 -10	4	230 ± 5	5		18	1	65
السي Cu5	في قالب البرد	العمر بشكل مصطنع			180±5	15		16		65
آل النحاس Si5	في قالب البرد	تصلب واستقر	525 +5 -10	4	230 ± 5	5		18	1	65
آل النحاس-ني-المغنيسيوم	في الرمال	علاجه ساخنا	515±5	4 — 10	235±5	4 — 6	18	22	0,3	90
آل النحاس-ني-المغنيسيوم	في قالب البرد	علاجه ساخنا	515±5	4 — 10	235±5	4 — 6	20	24	0,3	90
المغ11	في الرمال	مزاج	435±5	15 — 20				28	9	60
السي13	في الرمال	غير معالج حرارياً					8	17	4	50
السي13	في قالب البرد	صلب					9	20	3	55

ملاحظة: قيم الخصائص الميكانيكية هي القيم الدنيا وتشير إلى قضبان الاختبار المصبوبة خصيصًا

طرق المعالجة الحرارية لسبائك الألومنيوم القابلة للتشوه

تشوه ساخن

درجة سبائك	درجة الحرارة المثالية (درجة مئوية)
آل 99.5	380 — 500	1 — 2
آل Cu4-Mg1	400 — 450	4 — 8
آل النحاس-ني-المغنيسيوم-الحديد	420 — 470	4 — 8
آل-Zn6-Mg-Cu	440 — 460	4 — 8
المغ سي	480 — 520	2 — 4
آل ملغ	400 — 450	2 — 4
آل ملغ5	330 — 400	3 — 6
آل ملغ من	400 — 450	2 — 4
المن	450 — 500	1 — 2

التلدين الكامل

درجة سبائك	درجة الحرارة (درجة مئوية)	مدة التعرض لدرجة الحرارة هذه (ساعات)	طريقة التبريد
آل 99.5	360 — 400	2 — 6	على الهواء مباشرة
آل Cu4-Mg1	330 — 420	1 — 6
آل النحاس-ني-المغنيسيوم-الحديد	340 — 400	1 — 6	بطيئة في الفرن. التبريد السريع 40 - 60 درجة / ساعة إلى درجة حرارة 200 درجة مئوية
آل-Zn6-Mg-Cu	420 — 440	2	بطيئة في الفرن. التبريد السريع 30 - 50 درجة / ساعة
المغ سي	360 — 400	4 — 8	بطيئة في الفرن. التبريد السريع 60 - 100 درجة / ساعة إلى درجة حرارة 200 درجة مئوية
آل ملغ	360 — 400	2 — 4	على الهواء مباشرة
آل ملغ5	360 — 400	2 — 4	بطيئة في الفرن
آل ملغ من	360 — 400	1/2 — 3	على الهواء مباشرة
المن	500 - 550 (تسخين سريع)	1 — 4	على الهواء مباشرة

علاج

درجة سبائك	درجة حرارة التبريد (درجة مئوية)	مدة التعرض لدرجة الحرارة هذه (ساعات)	درجة حرارة الشيخوخة (درجة مئوية)	مدة الشيخوخة (ساعات)
آل Cu4-Mg1	490 — 505	1/4 - 1، حمام	في درجة الحرارة العادية	5 ايام
آل النحاس-ني-المغنيسيوم-الحديد	520 — 540	1/2 - 1، حمام	180 — 195	12 - 14 ساعة
آل-Zn6-Mg-Cu	465 — 475	5 - 15 دقيقة، حمام؛ 10 - 30 دقيقة، فرن هوائي	130 — 140	16 ساعة
المغ سي	520 — 535	1/3 - 1، حمام	155 — 160	4 - 6 ساعات

قيم الخواص الميكانيكية لسبائك النحاس المطاوع المعرضة للمعالجات الحرارية المختلفة

في حالة ناعمة أو بعد التشوه الساخن

درجة سبائك	نصف تشطيب	σ ر، (كجم / مم 2)	σ فر، (كجم / مم 2)	δ10، (٪)
النحاس 99.5	ملزمة		20	30
النحاس والقصدير 6	حاجِز	15	35	40
السيدة (النحاس) 90	ملزمة	8	25	40
السيدة (النحاس) 70	ملزمة	13	28	47
السيدة (النحاس) 63	الملف الشخصي على شكل	12	31	40
النحاس-Ni2-سي	حاجِز	10	25	30
النحاس-آل 10-الحديد-ني	حاجِز	40	65	5
CU-Be (2.0%)-Co (0.3%)	ورقة وقضيب	17 — 25	42 — 52	35 — 50

في الحالة الصلبة

درجة سبائك	نصف تشطيب	σ ر، (كجم / مم 2)	σ فر، (كجم / مم 2)	δ10، (٪)
النحاس 99.5	ملزمة	16	30	4
النحاس والقصدير 6	حاجِز	45	50	8
السيدة (النحاس) 90	ملزمة	20	35	8
السيدة (النحاس) 70	ملزمة	30	45	15
السيدة (النحاس) 63	الملف الشخصي على شكل	35	42	15
CU-Be (2.0%)-Co (0.3%)	ورقة وقضيب	52 — 60	63 — 70	10 — 20

المعالجة الحرارية للنحاس والنحاس

نحاس.

يستخدم النحاس لإنتاج الصفائح والشرائط والأسلاك باستخدام طريقة التشوه البارد. أثناء التشوه، فإنه يفقد اللدونة ويكتسب المرونة. يؤدي فقدان الليونة إلى صعوبة التكليس والتثقيب والسحب، وفي بعض الحالات يجعل المعالجة الإضافية للمعدن مستحيلة.

لإزالة التصلب أو التصلب واستعادة الخصائص البلاستيكية للنحاس، يتم إجراء إعادة التبلور وفقًا للنظام التالي: التسخين إلى درجة حرارة 450-500 درجة مئوية بسرعة 200-220 درجة مئوية / ساعة، مع الاحتفاظ بالوقت اعتمادًا على تكوين ووزن المنتج من 0.5 إلى 1.5 ساعة، والتبريد في الهواء الساكن. يتكون هيكل المعدن بعد التلدين من بلورات متساوية المحاور، القوة σв = 190 ميجاباسكال، الاستطالة النسبية δ = 22%.

نحاس.

تسمى سبيكة النحاس والزنك بالنحاس. هناك نحاس أصفر مكون من عنصرين (بسيط)، يتكون فقط من النحاس والزنك وبعض الشوائب، ونحاس متعدد المكونات (خاص)، يتم فيه إدخال واحد أو أكثر من عناصر صناعة السبائك (الرصاص والسيليكون والقصدير) لإعطاء السبيكة معينة ملكيات.

اعتمادا على طريقة المعالجة، يتم تقسيم النحاس المكون من عنصرين إلى النحاس المطاوع والنحاس المصبوب.

تتميز النحاسات القابلة للتشوه المكونة من عنصرين (L96، L90، L80، L63، وما إلى ذلك) بمرونة عالية ويمكن معالجتها بسهولة عن طريق الضغط، ويتم استخدامها لتصنيع الصفائح والأشرطة والشرائط والأنابيب والأسلاك والقضبان ذات التشكيلات المختلفة.

يستخدم النحاس المسبك لصب الأجزاء ذات الشكل. في عملية العمل البارد، يتلقى النحاس المكون من عنصرين، مثل النحاس، تصلبًا، مما يؤدي إلى زيادة القوة وتقليل الليونة. لذلك، تخضع هذه النحاسات للمعالجة الحرارية - إعادة التبلور، التلدين وفقًا للنظام: التسخين إلى 450-650 درجة مئوية، بمعدل 180-200 درجة مئوية / ساعة، والثبات لمدة 1.5-2.0 ساعة والتبريد في الهواء الساكن. قوة النحاس بعد التلدين σ Β = 240-320 ميجا باسكال، الاستطالة النسبية δ = 49-52%

منتجات النحاس ذات الضغط الداخلي العالي في المعدن تكون عرضة للتشقق. عند تخزينها في الهواء لفترة طويلة، تتشكل عليها شقوق طولية وعرضية. لتجنب هذا، المنتجات من قبل تخزين طويل المدىيتعرض للتليين بدرجة حرارة منخفضة عند 250-300 درجة مئوية.

التوفر في متعدد المكونات(خاص)لاتونيا تمنحها عناصر صناعة السبائك (المنغنيز والقصدير والنيكل والرصاص والسيليكون) قوة وصلابة متزايدة ومقاومة عالية للتآكل في الظروف الجوية ومياه البحر. يتمتع النحاس المخلوط بالقصدير بأعلى ثبات في مياه البحر، على سبيل المثال LO70-1 وLA77-2 وLAN59-3-2، ويسمى بالنحاس البحري؛ ويستخدم بشكل أساسي في تصنيع أجزاء السفن البحرية.

وفقا لطريقة المعالجة، يتم تقسيم النحاس الخاص إلى نحاس مطاوع ومصبوب. يتم استخدام النحاس القابل للتشوه لإنتاج المنتجات شبه المصنعة (الألواح والأنابيب والأشرطة) والينابيع وأجزاء الساعات والأدوات. يتم استخدام نحاس المسبك متعدد المكونات لتصنيع المنتجات شبه المصنعة والأجزاء المشكلة عن طريق الصب (المراوح والشفرات والتجهيزات وما إلى ذلك). يتم ضمان الخواص الميكانيكية المطلوبة للنحاس الخاص عن طريق المعالجة الحرارية، والتي يتم عرض أوضاعها في الجدول. للحصول على حبيبات دقيقة، قبل السحب العميق، يتم إخضاع النحاس القابل للتشوه للصفائح والشرائط والشرائط للتليين عند درجة حرارة 450-500 درجة مئوية.

طرق المعالجة الحرارية للنحاسات الخاصة *

درجة سبائك	الغرض من المعالجة	نوع المعالجة	درجة حرارة التدفئة، درجة مئوية	المدة، ح
نحاس قابل للتشوه
	إزالة تصلب الباردة	إعادة البلورة التلدين
	تخفيف التوتر	التلدين المنخفض
نحاس مسبك
	تخفيف التوتر	إعادة البلورة الصلب الساخن

* وسط تبريد – هواء .

التصلب الحراري للبرونز

البرونز عبارة عن سبيكة من النحاس مع القصدير والرصاص والسيليكون والألومنيوم والبريليوم وعناصر أخرى. وفقًا لعنصر صناعة السبائك الرئيسي ، يتم تقسيم البرونز إلى قصدير وخالي من القصدير (خاص) ، ووفقًا للخصائص الميكانيكية - إلى مشغول ومصبوب.

قابلة للطي القصدير برونزية يتم إنتاج الدرجات Br.OF8-0.3، Br.OTs4-3، Br.OTsS4-4-2.5 على شكل قضبان وشرائط وأسلاك للينابيع. يتكون هيكل هذه البرونزات من محلول صلب ألفا. النوع الرئيسي من المعالجة الحرارية للبرونز هو التلدين العالي وفقًا للنظام: التسخين إلى 600-650 درجة مئوية، والثبات عند درجة الحرارة هذه لمدة 1-2 ساعات والتبريد السريع. القوة بعد التلدين σ c - 350-450 ميجا باسكال، الاستطالة النسبية b = 18-22%، الصلابة HB 70-90.

مسبك القصدير برونزية تُستخدم العلامات التجارية Br.OTs5-5-5، وBr.OSNZ-7-5-1، وBr.OTsSZ،5-7-5 لتصنيع الأجزاء المضادة للاحتكاك (البطانات، والمحامل، والبطانات، وما إلى ذلك). يتم تلدين برونز القصدير المصبوب عند درجة حرارة 540-550 درجة مئوية لمدة 60-90 دقيقة.

عديم الصفيح برونزية Br.5، Br.7، Br.AMts9-2، Br.KN1-3 وغيرها من العلامات التجارية لديها قوة عالية، وخصائص جيدة ضد التآكل ومضادة للاحتكاك. التروس والبطانات والأغشية وأجزاء أخرى مصنوعة من هذه البرونز. لتسهيل معالجة الضغط، يتم تجانس البرونز عند درجة حرارة 700-750 درجة مئوية، يليه التبريد السريع. يتم تلدين المسبوكات التي تحتوي على ضغوط داخلية عند درجة حرارة 550 درجة مئوية مع فترة احتجاز تتراوح من 90 إلى 120 دقيقة.

غالبا ما تستخدم في الصناعة مزدوج - الألومنيوم برونزية درجات Br.A5 وBr.A7 والبرونز، بالإضافة إلى سبائك النيكل والمنغنيز والحديد وعناصر أخرى، على سبيل المثال Br.AZHN10-4-4. تُستخدم هذه البرونزيات في العديد من البطانات والفلنجات ومقاعد التوجيه والتروس والأجزاء الصغيرة الأخرى التي تتعرض لأحمال ثقيلة.

يخضع برونز الألمنيوم المزدوج للتبريد والتلطيف وفقًا للنظام التالي: التسخين للتبريد إلى 880-900 درجة مئوية بمعدل 180-200 درجة مئوية/ساعة، والبقاء عند درجة الحرارة هذه لمدة 1.5-2 ساعة، والتبريد في الماء؛ تصلب عند 400-450 درجة مئوية لمدة 90-120 دقيقة. يتكون هيكل السبيكة بعد التبريد من المارتنسيت، وبعد التقسية يتكون من خليط ميكانيكي رقيق؛ قوة البرونز σв = 550MPa، δ = 5%، الصلابة HB 380–400.

البريليوم برونزية Br.B2 عبارة عن سبيكة من النحاس والبريليوم. الخصائص الفريدة - القوة والمرونة العالية مع المقاومة الكيميائية المتزامنة وعدم المغناطيسية والقدرة على التصلب حرارياً - كل هذا يجعل برونز البريليوم مادة لا غنى عنها لتصنيع نوابض الساعات والأدوات والأغشية والاتصالات النابضة وأجزاء أخرى. تتيح الصلابة العالية والخصائص غير المغناطيسية استخدام البرونز كأداة قرع (المطارق والأزاميل) التي لا تنتج شرارة عند ضرب الحجر والمعادن. يتم استخدام هذه الأداة عند العمل في البيئات المتفجرة. يتم تصلب البرونز Br.B2 عند درجة حرارة 800-820 درجة مئوية مع التبريد في الماء، ثم يتم إخضاعه للتعمير الاصطناعي عند درجة حرارة 300-350 درجة مئوية. في هذه الحالة، قوة السبيكة σ Β = 1300 ميجا باسكال، والصلابة HRC37-40.

التصلب الحراري لسبائك الألومنيوم

قابلة للطي الألومنيوم سبائك وهي مقسمة إلى تلك التي لا يمكن تقويتها بالمعالجة الحرارية وتلك التي يمكن تقويتها. ل سبائك الألومنيوم غير المتصلبةتشمل السبائك ذات العلامات التجارية AMts2، AMg2، AMgZ، التي تتميز بقوة منخفضة وليونة عالية؛ يتم استخدامها للمنتجات التي يتم الحصول عليها عن طريق السحب العميق ويتم تقويتها عن طريق المعالجة بالضغط البارد (الضغط على البارد).

السبائك الأكثر شيوعا هي قابلة للتصلب المعالجة الحرارية. وتشمل هذه الدرجات دورالومين D1، D16، D3P، والتي تحتوي على الألومنيوم والنحاس والمغنيسيوم والمنغنيز. الأنواع الرئيسية للتصلب الحراري للدورالومين هي التصلب والشيخوخة. يتم التبريد عند درجة حرارة 505-515 درجة مئوية ثم التبريد في الماء البارد. يستخدم الشيخوخة على حد سواء الطبيعية والاصطناعية. مع الشيخوخة الطبيعية، تتراوح أعمار السبيكة لمدة 4-5 أيام، مع الشيخوخة الاصطناعية - 0.8-2.0 ساعة؛ درجة حرارة الشيخوخة - لا تقل عن 100-150 درجة مئوية؛ القوة بعد المعالجة σ Β = 490 ميجا باسكال، 6 = 14%. يتم استخدام السبائك D1 و D16 لتصنيع أجزاء وعناصر هياكل البناء، وكذلك منتجات الطائرات.

Avial (AV، AVT، AVT1) عبارة عن سبيكة قابلة للتشوه تتمتع بمرونة أعلى وقابلية لحام ومقاومة للتآكل مقارنة بالدورالومين؛ تتعرض للتصلب في الماء عند درجة حرارة 515-525 درجة مئوية والشيخوخة: سبائك AB وAVT - طبيعية، وسبائك AVT1 - صناعية عند درجة حرارة 160 درجة مئوية مع التعرض لمدة 12-18 ساعة، ويستخدم الطيران لإنتاج الصفائح والأنابيب وطائرات الهليكوبتر الدوارة شفرات وما إلى ذلك.

تتميز سبائك الألومنيوم عالية القوة (σ = 550-700 MPa) B95 وB96 بقدرة أقل على الليونة من الدورالومين. تتكون المعالجة الحرارية لهذه السبائك من التبريد عند درجة حرارة 465-475 درجة مئوية مع التبريد في البرد أو الماء الساخنوالتعمير الاصطناعي عند درجة حرارة 135-145 درجة مئوية لمدة 14-16 ساعة، وتستخدم السبائك في بناء الطائرات لتشغيل الهياكل المحملة. منذ وقت طويلعند 100-200 درجة مئوية.

تخضع سبائك الألومنيوم المطروقة من الدرجات AK1، AK6، AK8 للتصلب عند درجة حرارة 500-575 درجة مئوية مع التبريد في المياه الجارية والشيخوخة الاصطناعية عند درجة حرارة 150-165 درجة مئوية مع التعرض لمدة 6-15 ساعة؛ قوة السبيكة σ Β = 380-460 ميجا باسكال، الاستطالة النسبية δ = 7-10%.

مسبك الألومنيوم سبائك تسمى سيلومي نامي. السبائك الأكثر شيوعًا القابلة للتصلب حراريًا هي درجات AL4 وAL6 وAL20. يتم تصلب المسبوكات من سبائك AL4 وAL6 عند درجة حرارة 535-545 درجة مئوية مع التبريد في الماء الساخن (60-80 درجة مئوية) وتعريضها للشيخوخة الاصطناعية عند 175 درجة مئوية. 23 ساعة؛ بعد المعالجة الحرارية σ = 260 ميجاباسكال، δ = 4-6%، الصلابة HB 75-80. لتخفيف الضغوط الداخلية، يتم تلدين المسبوكات من هذه السبائك عند درجة حرارة 300 درجة مئوية لمدة 5-10 ساعات مع تبريدها بالهواء. تتعرض السبائك المقاومة للحرارة من الدرجات AL 11 و AL20، المستخدمة في تصنيع المكابس ورؤوس الأسطوانات وأفران الغلايات التي تعمل عند درجة حرارة 200-300 درجة مئوية، للتصلب (التسخين إلى 535-545 درجة مئوية، مع الاحتفاظ بدرجة الحرارة هذه لمدة 3 -6 ساعات والتبريد في المياه الجارية)، وكذلك تثبيت درجة الحرارة عند 175-180 درجة مئوية لمدة 5-10 ساعات؛ بعد المعالجة الحرارية σ = 300-350 ميجا باسكال، δ = 3-5%.

المعالجة الحرارية لسبائك المغنيسيوم والتيتانيوم

سبائك المغنيسيوم.

العناصر الرئيسية في سبائك المغنيسيوم (باستثناء المغنيسيوم) هي الألومنيوم والزنك والمنغنيز والزركونيوم. وتنقسم سبائك المغنيسيوم إلى سبائك مزورة ومصبوبة.

قابلة للطي المغنيسيوم سبائك تخضع الدرجات MA1، MA8، MA14 للتصلب الحراري وفقًا للنظام التالي: التسخين للتصلب إلى 410-415 درجة مئوية، والثبات لمدة 15-18 ساعة، والتبريد في الهواء والشيخوخة الاصطناعية عند 175 درجة مئوية لمدة 15-16 ساعة؛ بعد المعالجة الحرارية σ Β = 320~430 ميجاباسكال، δ = 6-14%. لا تخضع السبائك MA2 وMAZ وMA5 للمعالجة الحرارية؛ يتم استخدامها لتصنيع الصفائح والألواح والملامح والمطروقات.

التركيب الكيميائي المسابك المغنيسيوم سبائك (ML4، ML5، ML12، وما إلى ذلك) قريب من تكوين السبائك المطاوع، ولكن ليونة وقوة السبائك المصبوبة أقل بكثير. ويرجع ذلك إلى بنية الصب الخشنة للسبائك، حيث تعمل المعالجة الحرارية للمسبوكات التي يتبعها التعتيق على تعزيز انحلال المراحل الزائدة المركزة على طول حدود الحبوب وزيادة ليونة وقوة السبيكة.

من سمات سبائك المغنيسيوم انخفاض معدل عمليات الانتشار (تحدث تحولات الطور ببطء)، الأمر الذي يتطلب وقتًا طويلاً للتصلب والتقادم. لهذا السبب، تصلب السبائك ممكن فقط في الهواء. يتم تعتيق سبائك المغنيسيوم المصبوب عند درجة حرارة 200-300 درجة مئوية؛ للتصلب يتم تسخينها إلى 380-420 درجة مئوية. بعد التصلب والشيخوخة σ = 250-270 ميجا باسكال.

يمكن استخدام سبائك المغنيسيوم كمقاومة للحرارة، وقادرة على العمل في درجات حرارة تصل إلى 400 درجة مئوية. ونظرًا لقوتها النوعية العالية، تستخدم سبائك المغنيسيوم على نطاق واسع في الطيران والصواريخ وصناعة السيارات والصناعات الكهربائية. العيب الكبير لسبائك المغنيسيوم هو مقاومتها المنخفضة للتآكل في الجو الرطب.

سبائك التيتانيوم.

يعتبر التيتانيوم من أهم المواد الإنشائية الحديثة؛ يتمتع بقوة عالية، ونقطة انصهار عالية (1665 درجة مئوية)، وكثافة منخفضة (4500 كجم/م 3) ومقاومة عالية للتآكل حتى في مياه البحر. يتم تشكيل سبائك عالية القوة على أساس التيتانيوم، وتستخدم على نطاق واسع في الطيران والصواريخ، وهندسة الطاقة، وبناء السفن، الصناعة الكيميائيةوغيرها من مجالات الصناعة. المضافات الرئيسية في سبائك التيتانيوم هي الألومنيوم والموليبدينوم والفاناديوم والمنغنيز والكروم والقصدير والحديد.

تخضع سبائك التيتانيوم من الدرجات VT5 وVT6-S وVT9 وVT16 للتلدين والتصلب والشيخوخة. تخضع المنتجات شبه المصنعة (القضبان والمطروقات والأنابيب) المصنوعة من سبيكة مخلوطة بشكل إضافي بالقصدير (VT5-1) لإعادة البلورة والتليين عند درجة حرارة 700-800 درجة مئوية لإزالة التصلب. يتم تلدين سبائك التيتانيوم عند درجة حرارة 600-650 درجة مئوية. مدة التلدين للمطروقات والقضبان والأنابيب هي 25-30 دقيقة، للصفائح - 50-70 دقيقة.

الأجزاء عالية التحميل المصنوعة من سبيكة VT14، والتي تعمل عند درجة حرارة 400 درجة مئوية، يتم تصلبها مع التعتيق اللاحق وفقًا للنظام التالي: درجة حرارة التصلب 820-840 درجة مئوية، التبريد في الماء، التعتيق عند 480-500 درجة مئوية لمدة 12- 16 ساعة؛ بعد التصلب والشيخوخة: σ = 1150-1400 ميجا باسكال، 6 = 6-10%، الصلابة HRC56-60.

عند تطوير تكنولوجيا المعالجة الحرارية للنحاس وسبائكه، من الضروري مراعاة اثنتين من ميزاتها: الموصلية الحرارية العالية والتفاعل النشط مع الغازات أثناء التسخين. عند تسخين المنتجات الرقيقة والمنتجات شبه المصنعة، فإن التوصيل الحراري له أهمية ثانوية. عند تسخين المنتجات الضخمة، فإن الموصلية الحرارية العالية للنحاس هي السبب في تسخينها بشكل أسرع وأكثر تجانسًا على كامل المقطع العرضي مقارنة، على سبيل المثال، بسبائك التيتانيوم.
بسبب الموصلية الحرارية العالية، لا تنشأ مشكلة التصلب أثناء المعالجة الحرارية المعززة لسبائك النحاس. مع أبعاد المنتجات والمنتجات شبه المصنعة المستخدمة في الممارسة العملية، يتم تحميصها.
يتفاعل النحاس والسبائك التي تعتمد عليه بشكل نشط مع الأكسجين وبخار الماء عندما درجات حرارة مرتفعة، على الأقل بشكل أكثر كثافة من الألومنيوم وسبائكه، وبسبب هذه الميزة، غالبًا ما تستخدم الأجواء الواقية أثناء المعالجة الحرارية للمنتجات شبه المصنعة والمنتجات المصنوعة من النحاس وسبائكه، بينما في تكنولوجيا المعالجة الحرارية للألمنيوم، يتم استخدام الأجواء الواقية الاجواء نادرة .
يتم إجراء عملية التلدين للنحاس وسبائكه من أجل القضاء على تلك الانحرافات عن بنية التوازن التي نشأت أثناء عملية التصلب أو نتيجة للعمل الميكانيكي أو المعالجة الحرارية السابقة.
يتضمن التلدين بالتجانس تسخين السبائك إلى أعلى درجة حرارة ممكنة دون التسبب في ذوبان المكونات الهيكلية للسبائك. تتطور ظاهرة التمييع في النحاس والنحاس الأصفر بشكل طفيف، ويكون تسخين السبائك لمعالجة الضغط الساخن كافيًا لتجانسها.
سبائك النحاس الرئيسية التي تتطلب التلدين المتجانس هي برونز القصدير، نظرًا لأن تركيبات المراحل السائلة والصلبة في نظام Cu-Sn مختلفة جدًا، وبالتالي يتطور التميع التغصني المكثف.
نتيجة التلدين بالتجانس، يزداد تجانس التركيب والتركيب الكيميائي للسبائك. يعد التلدين المتجانس أحد شروط الحصول على منتج نهائي عالي الجودة.

يعد التلدين بإعادة البلورة إحدى المراحل التكنولوجية الشائعة في إنتاج النحاس والسبائك شبه المصنعة بناءً عليه.
يتم زيادة درجة حرارة بداية إعادة تبلور النحاس بشكل مكثف بواسطة Zr، Cd، Sn، Sb، Cr، في حين أن Ni، Zn، Fe، Co لها تأثير ضعيف. الزيادة في درجة حرارة بداية إعادة التبلور في التواجد المتزامن لعدة عناصر ليست مضافة، ولكنها تتجاوز قليلاً مساهمة الشوائب الأكثر فعالية. في بعض الحالات، على سبيل المثال، عندما يتم إدخال الرصاص والكبريت في النحاس، يكون التأثير الإجمالي أعلى من التأثيرات الفردية. النحاس الذي تمت إزالة الأكسدة بواسطة الفوسفور، على عكس النحاس المحتوي على الأكسجين، يكون عرضة لنمو قوي للحبيبات أثناء التلدين.وتنتقل عتبة إعادة التبلور في وجود الفوسفور إلى درجات حرارة أعلى.
تبلغ درجة التشوه الحرجة للنحاس الخالي من الأكسجين بحجم حبيبي يتراوح بين 2*10 فولت-2 سم بعد التلدين عند 800 درجة مئوية لمدة 6 ساعات حوالي 1%. تزيد الشوائب، مثل الحديد، من درجة التشوه الحرجة، والتي تتراوح بالنسبة للنحاس من 5 إلى 12٪ (الشكل 44).

تتأثر درجة حرارة إعادة تبلور النحاس أيضًا بالمعالجة السابقة، وفي المقام الأول درجة التشوه البارد وحجم الحبوب المتكونة أثناء هذه المعالجة. على سبيل المثال، الوقت قبل بدء إعادة بلورة النحاس L95 عند درجات حرارة 440 درجة مئوية هو 30 دقيقة عند درجة تشوه بارد 30% ودقيقة واحدة عند درجة تشوه 80%.
يؤثر حجم الحبيبات الأولية على عملية التبلور بطريقة معاكسة لزيادة درجة التشوه. على سبيل المثال، في سبيكة L95 ذات حجم حبيبي أولي يبلغ 30 و15 ميكرومتر، يؤدي التلدين بعد تشوه بنسبة 50% عند درجة حرارة 440 درجة مئوية إلى إعادة التبلور بعد 5 و1 دقيقة، على التوالي. وفي الوقت نفسه، لا يؤثر حجم الحبيبات الأولية على معدل إعادة التبلور إذا تجاوزت درجة حرارة التلدين 140 درجة مئوية.
في التين. يوضح الشكل 45 بيانات حول تأثير تركيبة النحاس α على درجة حرارة التلدين (درجة التشوه 45%، وقت التلدين 30 دقيقة)، مما يضمن الحصول على حجم حبيبي معين. في ظل نفس ظروف التشوه والتليين، مع زيادة محتوى الزنك، يقل حجم الحبوب، ويصل إلى الحد الأدنى ثم يزيد. لذلك، على سبيل المثال، بعد التلدين عند 500 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة، يكون حجم الحبوب: في النحاس 0.025 مم؛ من النحاس 15% زنك 0.015 مم، ومن النحاس 35% زنك 0.035 مم. يوضح الشكل 45 أيضًا أن الحبوب في النحاس الأصفر تبدأ في النمو نسبيًا درجات الحرارة المنخفضةوينمو حتى يصل إلى درجات حرارة صلبة.في النحاس ثنائي الطور (α+β) - والنحاس الخاص، يحدث نمو الحبوب، كقاعدة عامة، فقط عند درجات حرارة تبقى عندها طور β واحد. على سبيل المثال، بالنسبة للنحاس L59، تبدأ الزيادة الكبيرة في الحبوب عند التلدين فوق درجة حرارة 750 درجة مئوية.
يتم اختيار درجة حرارة التلدين للنحاس الأصفر بحوالي 250-350 درجة مئوية أعلى من درجة الحرارة التي تبدأ عندها عملية إعادة التبلور (الجدول 16).

عندما يتم تلدين سبائك النحاس التي تحتوي على 32-39% زنك عند درجات حرارة أعلى من التحول α⇔α+β، يتم تحرير الطور β، مما يسبب نموًا غير متساوٍ للحبوب. يُنصح بتصلب هذه السبائك عند درجات حرارة لا تتجاوز خط التوازن α⇔α+β لنظام Cu-Zn. في هذا الصدد، يجب أن يتم صلب النحاس، الذي يقترب تكوينه من الحد الأقصى للذوبان في الزنك في النحاس، في أفران ذات دقة عالية للتحكم في درجة الحرارة والتوحيد العالي لتوزيعه في جميع أنحاء حجم النحاس.

في التين. يوضح الشكل 46 أوضاع التلدين المثالية للنحاس الأصفر البسيط بناءً على نتائج تعميم التوصيات التكنولوجية المتراكمة في الممارسات المحلية والعالمية. هناك ميل لزيادة درجة حرارة التلدين الكاملة للنحاس مع زيادة محتوى الزنك.
عند اختيار أوضاع إعادة التبلور للنحاس الأصفر، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن السبائك الموجودة بالقرب من حدود الطور α/α+β (الشكل 46) يمكن تقويتها حراريًا بسبب قابلية ذوبان الزنك المتغيرة في النحاس. إن تصلب النحاس الأصفر الذي يحتوي على أكثر من 34% من الزنك يجعله عرضة للشيخوخة (الشكل 47)، وتزداد القدرة على التصلب أثناء الشيخوخة مع زيادة محتوى الزنك بنسبة تصل إلى 42%. تطبيق عمليلم أجد هذا النوع من التصلب الحراري للنحاس. ومع ذلك، فإن معدل تبريد النحاس من النوع L63 بعد إعادة التبلور يؤثر على خواصه الميكانيكية. يجب أيضًا أن تؤخذ في الاعتبار إمكانية تحلل المحاليل المفرطة التشبع في نحاس α الذي يحتوي على أكثر من 34٪ من الزنك وفي نحاس α + β عند اختيار أوضاع التلدين لتقليل الضغط. يمكن أن يؤدي التشوه البارد الشديد إلى تسريع تحلل المحاليل α و β المفرطة عند التلدين.

وفقًا لبيانات الأدبيات، تتراوح درجة الحرارة التي تبدأ عندها إعادة بلورة النحاس L63 من 250 إلى 480 درجة مئوية. ويتم تشكيل الهيكل الأكثر دقة في سبيكة L63 بعد التلدين عند درجات حرارة تتراوح بين 300-400 درجة مئوية. كلما ارتفعت درجة السابقة التشوه البارد، كلما كان حجم الحبوب المعاد بلورتها أصغر وزادت صلابتها (الشكل 48) تحت نفس ظروف التلدين.
يتم تحديد جودة المواد الملدنة ليس فقط من خلالها الخصائص الميكانيكية، ولكن أيضًا حجم الحبوب المعاد بلورتها. حجم الحبوب في البنية المعاد بلورتها بالكامل يكون موحدًا تمامًا. إذا تم ضبط أوضاع إعادة التبلور بشكل غير صحيح، فسيتم اكتشاف مجموعتين من الحبوب ذات أحجام مختلفة بوضوح في الهيكل. هذا ما يسمى بالهيكل المزدوج غير مرغوب فيه بشكل خاص أثناء عمليات السحب العميق أو الثني أو التلميع ونقش المنتج.

مع زيادة حجم الحبيبات إلى حد معين، تتحسن قابلية النحاس للختم، لكن جودة السطح تتدهور. على سطح المنتج، بحجم حبيبات يزيد عن 40 ميكرون، تتم ملاحظة خشونة "قشر البرتقال" المميزة.

تمتد مراحل تطور البنية المشوهة بشكل كبير بمرور الوقت، وبالتالي يبدو من الممكن الحصول على بنية معاد بلورتها جزئيًا أو كليًا بحبيبات دقيقة عن طريق تغيير وقت التلدين. يتم ختم المنتجات شبه المصنعة ذات البنية المعاد بلورتها بشكل غير كامل وحجم الحبوب الصغير جدًا دون تكوين "قشر البرتقال".
يتم إجراء التلدين الجزئي، الذي يتم تحديد مدته حسب درجة التشوه الأولي، في حدود 250-400 درجة مئوية. وللحفاظ على الظروف التكنولوجية الدقيقة، يجب إجراء هذا التلدين في أفران التطرق، حيث يتم التحكم فيه بشكل صارم درجة حرارة العملوزمن السكون (سرعة الانتشار).
يتم استخدام التلدين الجزئي في المقام الأول لتقليل الضغوط المتبقية، والتي يمكن أن تؤدي إلى ما يسمى "التشقق الموسمي". هذا النوع من التآكل المتأصل في النحاس الذي يحتوي على أكثر من 15٪ زنك، يتكون من التطور التدريجي للشقوق الحبيبية تحت التأثير المتزامن للإجهاد (المتبقي والمطبق) وكواشف كيميائية محددة (على سبيل المثال، محاليل وأبخرة الأمونيا، ومحاليل الأمونيا). أملاح الزئبق، أنهيدريد الكبريتيك الرطب، الأمينات المختلفة وما إلى ذلك). من المعتقد أن حساسية النحاس الأصفر للتشقق الموسمي ترجع إلى عدم تجانس الإجهاد وليس إلى حجمها المطلق.
يتم التحقق من فعالية التلدين لتقليل الضغوط المتبقية عن طريق اختبار الزئبق. توفر طريقة اختبار الزئبق تقييماً نوعياً لوجود الضغوط المتبقية. ويعتمد على السلوك المختلف للمواد المجهدة وغير المضغوطة عند تعرضها لنترات الزئبق. أثناء الاختبار تظهر على المادة المجهدة شقوق طولية وعرضية يمكن رؤيتها بالعين المجردة. تظهر في أماكن إجهاد الشد مما قد يؤدي إلى تدمير المنتج أثناء التشغيل أو أثناء التخزين نتيجة التشقق الناتج عن التآكل.
ترد في الشكل 1 طرق التلدين للنحاس لتقليل الضغط المتبقي. 46 وفي الجدول. 16.

تراقب WikiHow بعناية عمل محرريها للتأكد من أن كل مقال يلبي معايير الجودة العالية لدينا.

بفضل التلدين، يصبح النحاس أكثر ليونة وأكثر ليونة، وبعد ذلك ينحني بسهولة. وهذا يسمح بتشكيل المعدن وتشكيله بالشكل المطلوب دون كسره. يمكنك صلب النحاس من أي درجة وسمك إذا كان لديك شعلة قوية بما فيه الكفاية. أسهل طريقة لتصلب النحاس هي تسخينه باستخدام شعلة أوكسي أسيتيلين ثم تبريده بسرعة في الماء.

خطوات

الجزء 1

التحضير للتليين

ارتداء نظارات السلامة قبل العمل مع الموقد.عند التعامل مع اللهب المكشوف، يجب ارتداء نظارات السلامة. ارتدِ نظارات أمان بدرجة ظل لا تقل عن 4 لحماية عينيك بشكل صحيح من وهج لهب الأسيتيلين. إن النظر إلى لهب شعلة الأسيتيلين بدون نظارات السلامة يمكن أن يسبب ضررًا خطيرًا للعين.

• يتم تصنيف نظارات الأمان المستخدمة في التلدين والقطع القوسي واللحام على مقياس من 2 إلى 14، حيث يكون 2 هو الأقل ملونًا و14 هو الأغمق. تنتج شعلة الأسيتيلين لهبًا أقل سطوعًا بكثير من شعلة اللحام، لذا فإن الزجاج الملون قليلاً يكفي لحماية عينيك.
• إذا لم يكن لديك نظارات أمان، قم بشراء بعضها من متجر الأدوات أو مستلزمات اللحام.

1. قم بتوصيل خرطوم واحد بكل اسطوانة لتحضير شعلة الأسيتيلين.الموقد نفسه، الذي ينتج اللهب، لديه خرطومان يخرجان منه. قم بتوصيل خرطوم الشعلة الأحمر بأسطوانة الأسيتيلين والخرطوم الأسود بأسطوانة الأكسجين. سوف يشعل الأسيتيلين اللهب، وبعد ذلك سيستمر الأكسجين في تغذيته. ومن خلال تغيير كمية الأكسجين الموردة من الأسطوانة، يمكنك التحكم في شدة اللهب.

   أدر صمام الأسيتيلين ربع دورة في اتجاه عقارب الساعة.من خلال القيام بذلك، ستفتح أسطوانة الأسيتيلين وسيبدأ الغاز بالتدفق إلى المخفض. أدر الصمام ربع دورة فقط - سيكون هذا كافيًا للأسيتيلين للحفاظ على اللهب، لكن تدفق الغاز لن يكون قويًا جدًا ويمكنك التحكم فيه. شاهد مقياس الضغط واضبط الصمام بحيث يكون الضغط 0.5 ضغط جوي.

   • يوجد مقياس الضغط أعلى أسطوانة الأسيتيلين. لها مقياس دائري مع نقوش "الضغط" و "الصراف الآلي".
   • بمجرد أن يشتعل اللهب، يمكنك ضبط شدته باستخدام الصمام الموجود في أسطوانة الأسيتيلين. يقع الصمام في الجزء العلوي من الاسطوانة. عادةً ما يقع بجوار مقياس الضغط (أو حتى متصل به).

2. أدر الصمام الموجود على أسطوانة الأكسجين عكس اتجاه عقارب الساعة بالكامل.ثم اضبط الضغط باستخدام المسمار الموجود على المخفض (أدره في اتجاه عقارب الساعة). في الوقت نفسه، راقب مقياس الضغط على أسطوانة الأكسجين - تأكد من أنه يظهر 2.7 أجواء.

   • يقع صمام الأكسجين في الجزء العلوي من أسطوانة الأكسجين. قد يكون هناك سهم يشير إلى الاتجاه الذي يجب فك الصمام فيه.
   • من الضروري تحقيق النسبة الصحيحة من الأكسجين والأسيتيلين للحصول على لهب ساخن يمكن التحكم فيه.

3. أشعل شعلة الأسيتيلين باستخدام ولاعة السيليكون.لإشعال اللهب، أمسك الشعلة بيد واحدة وأدر الصمام الموجود أعلى زجاجة الأسيتيلين نصف دورة في اتجاه عقارب الساعة باليد الأخرى. ونتيجة لذلك، سيبدأ الغاز بالتدفق إلى الموقد. قم بتقريب ولاعة السيليكون من فوهة الموقد بحوالي 1.5 سم. انقر فوقه حتى يظهر لهب برتقالي-أحمر.

   • قم بإشعال اللهب في موعد لا يتجاوز 2-3 ثواني بعد إغلاق صمام أسطوانة الأسيتيلين، لأن هذا الغاز شديد الاشتعال.

4. اضبط الصمام الموجود على الموقد حتى يتحول اللهب إلى اللون الأزرق.بمجرد أن يبدأ الموقد في إنتاج لهب برتقالي فاتح، أدر صمام الأكسجين الموجود على جانب الموقد في اتجاه عقارب الساعة لإدخال الأكسجين في الأسيتيلين المحترق. استمر في قلب الصمام حتى يتحول اللهب إلى اللون الأزرق. يشير اللون الأزرق للهب إلى أن درجة حرارته مثالية لتليين النحاس.

   • أدر صمام الأكسجين ببطء لتجنب وميض اللهب المفاجئ.
   • اللهب الساخن جدًا سوف يحرق المعدن، واللهب البارد جدًا لن يسخن النحاس بدرجة كافية ولن تتأثر متانته وليونته.

   الجزء 2

   تسخين النحاس

   1. عند التلدين، أبقِ اللهب على مسافة 7.5-10 سم من سطح النحاس.قم بتوجيه اللهب مباشرة نحو اللوحة أو الأنبوب النحاسي. لا تقرب الشعلة كثيرًا من المعدن وإلا ستحرق السطح. أمسك الشعلة على بعد 10-13 سم على الأقل من سطح النحاس وانتظر حتى يسخن المعدن.

      حرك لهب الشعلة بسرعة عبر السطح المعدني.حرك الشعلة على طول السطح بأكمله لتسخين النحاس بالتساوي. من الضروري توزيع الحرارة بالتساوي على حجم المعدن حتى لا تصلب مناطق معينة بشكل أسرع من غيرها. في هذه الحالة ستلاحظ أنه في الأماكن التي يتم تسخينه فيها يتحول سطح النحاس إلى اللون الأحمر أو البرتقالي.

      • عند العمل باللهب المكشوف، احتفظ بمطفأة حريق كيميائية جافة في متناول يديك. إذا اشتعلت النيران في أي شيء، استخدم طفاية الحريق على الفور.

   2. يجب أن تستغرق قطع النحاس السميكة والضخمة وقتًا أطول للتسخين.التليين يلين أي قطعة من النحاس، بغض النظر عن سمكها أو حجمها. ومع ذلك، كلما كان المعدن أكثر سمكًا، كلما كان من الضروري تسخينه لفترة أطول.

      • على سبيل المثال، يكفي تسخين قطعة رقيقة من النحاس والمجوهرات لمدة 20 ثانية لتصلبها. في الوقت نفسه، يجب تسخين أنبوب نحاسي ضخم أو لوح نحاسي بسمك 1.5 سم لمدة 2-3 دقائق على الأقل.

   3. أبقِ اللهب في مكان واحد حتى يتحول لون النحاس إلى اللون الأحمر.عند تسخينه باستخدام شعلة الأسيتيلين، يتحول سطح النحاس إلى اللون الأسود أولاً. لا تقلق، سوف يتحول إلى اللون الأحمر بعد ذلك. استمر في تحريك اللهب عبر سطح المعدن حتى يتغير اللون الأسود إلى اللون الأحمر الساطع المتوهج. يشير هذا اللون إلى أن النحاس قد تم صلبه.

يتيح لك تصلب المعدن إجراء بعض التغييرات في هيكله، مما يجعله أكثر ليونة أو على العكس من ذلك، أكثر صلابة. عند التصلب، يعتمد الكثير ليس فقط على التسخين نفسه، ولكن أيضًا على عملية التبريد والوقت. يقوم المصنعون بشكل أساسي بتقوية الفولاذ، مما يجعل المنتج أكثر متانة، ومع ذلك، يمكن أيضًا تقوية النحاس إذا دعت الحاجة.

تصلب النحاس - عملية الإنتاج

يتم تقوية النحاس باستخدام طريقة التلدين. أثناء المعالجة الحرارية، يمكن جعل النحاس أكثر ليونة أو صلابة، اعتمادًا على الغرض الذي سيتم استخدامه فيه في المستقبل. ومع ذلك، من المهم أن نتذكر أن طريقة تصلب النحاس تختلف بشكل كبير عن طريقة تصلب الفولاذ.

يتم تقوية النحاس عن طريق التبريد البطيء في الهواء. إذا كان من الضروري الحصول على بنية أكثر ليونة، فسيتم إجراء التصلب عن طريق تبريد المعدن بسرعة في الماء مباشرة بعد التسخين. إذا كنت بحاجة إلى الحصول على معدن ناعم جدًا، فيجب عليك تسخين النحاس حتى يصبح أحمر اللون (حوالي 600 درجة)، ثم خفضه في الماء. بعد أن يمر المنتج بعملية التشوه ويكتسب الشكل المطلوب، يمكن تسخينه مرة أخرى إلى 400 درجة ثم تركه ليبرد في الهواء.

مصنع تصلب النحاس

يتم تقوية النحاس في معدات خاصة مصممة لهذا الغرض. هناك عدة أنواع من تركيبات التصلب، ولكن الأكثر شعبية اليوم هو معدات الحث. يعد التثبيت التعريفي ممتازًا لتصلب النحاس، مما يسمح لك بالحصول على منتج جودة عالية. بفضل الآلي برمجةمعدات HDTV، يتم ضبطها بدقة عالية، حيث يتم الإشارة إلى وقت التسخين ودرجة الحرارة وأيضا طريقة تبريد المعدن.

إذا كانت الشركة تصلب باستمرار المنتجات المعدنية، فمن الأفضل الانتباه إليه مجمع خاصالمعدات المصممة للتصلب المريح والسريع. مجمع تصلب ELSIT لديه كل شيء المعدات اللازمةلتصلب HDTV. يشتمل مجمع التصلب على: تركيب تحريضي، وآلة تصلب، ومناور، ووحدة تبريد. إذا كان العميل يحتاج إلى تصلب المنتجات ذات الأشكال المختلفة، فيمكن تضمين مجموعة من المحاثات بأحجام مختلفة في مجمع التصلب.