hjem Eksempeldokumenter Modi for varmebehandling av messing l60. Varmebehandling av metaller

Modi for varmebehandling av messing l60. Varmebehandling av metaller

Varmebehandling av ikke-jernholdige metaller refererer til oppvarming til en viss temperatur, etterfulgt av avkjøling med en viss hastighet. Den totale effektiviteten av varmebehandling av ikke-jernholdig metall avhenger av dens tidligere behandling, av temperaturen og oppvarmingshastigheten, varigheten av eksponeringen ved denne temperaturen og kjølehastigheten.

Varmebehandlingsprosesser for ikke-jernholdige metaller kan deles inn i to hovedgrupper: varmebehandling, hvis formål er å oppnå en struktur så nær likevektstilstanden som mulig, og varmebehandling, hvis formål tvert imot er for å oppnå en ikke-likevektstilstand. I noen tilfeller overlapper begge nevnte grupper av prosesser hverandre.

Den første gruppen inkluderer rekrystalliseringsgløding deformert materiale, videre gløding for å fjerne indre påkjenninger og endelig homogeniseringsgløding støpegods. Til den andre gruppen, som noen ganger betraktes som varmebehandling i snever forstand ord, refererer til varmebehandling for å oppnå en ikke-likevektstilstand, dvs. den s.k. dispersjonsherding

Myk eller rekrystallisasjonsgløding

Mykgløding er varmebehandling av arbeidsstykker som har blitt kaldbearbeidet. Det produseres ved å varme opp produktet til en viss temperatur, holde det ved den temperaturen i en viss tid og, som regel, langsom påfølgende avkjøling. Temperaturnivået, holdetiden, samt oppvarmings- og kjølehastighetene, avhenger både av metoden for tidligere behandling og av de nødvendige egenskapene til produktet. Derfor er prosessen med denne glødingen preget av graden av tidligere reduksjon, temperaturen og varigheten av glødingen, og den ønskede strukturen til produktet. Det kan kort forklares med følgende eksempler.

Herdet metall som resultat trykkbehandling gjennomgår flere gjensidig overlappende endringer under oppvarming. For det første oppstår den såkalte "restaureringen", preget av fjerning av indre spenninger, det vil si eliminering av brudd krystallgitter indusert i materialet ved trykkbehandling. I denne regionen endres de mekaniske egenskapene svært lite, selv om endringer allerede er observert i noen fysiske egenskaper. Ved ytterligere oppvarming begynner de å dannes embryoer nydannende struktur, og veksten av disse embryoene skjer. Sammen kalles disse to prosessene rekrystallisering. Mekanisk og fysiske egenskaper, ervervet av materialet som et resultat av trykkbehandling, går tapt av det under rekrystallisering, og materialet får egenskapene som det hadde før herding. Dette etterfølges av et kornvekststadium der krystallene smelter sammen; mens noen krystaller vokser på bekostning av nabokrystaller, og krystallstrukturen blir større

Prosessen med å endre de mekaniske egenskapene til oksygenfritt kobber under herding og rekrystalliseringsgløding er forklart i følgende grafer.

Avhengighet av mekaniske egenskaper under herding av kompresjonsgraden

Avhengighet av mekaniske egenskaper under rekrystalliseringsgløding på temperatur

Hardhetskurver som funksjon av tidligere reduksjon og temperatur samt kornvekst som funksjon av temperatur etter omkrystallisering

Stressavlastende utglødning

Denne typen annealing kalles stabilisering, og i forhold til deformerte arbeidsstykker - ferie. Gløding består i oppvarming til høy temperatur og kortvarig eksponering ved denne temperaturen til produktet er helt oppvarmet, etterfulgt av langsom avkjøling. For arbeidsstykker behandlet ved trykk er dette temperaturen fra gjenvinningsområdet, dvs. under rekrystalliseringstemperaturen. Denne glødingen eliminerer indre spenninger forårsaket for eksempel i støpegods ved ujevn kjøling og varmebehandling, og i smiing - kaldtrykksbehandling, varmebehandling eller skjæring med store spondeler. Den tidligere krystalliseringen beholdes under denne oppvarmingen. Mekaniske egenskaper endres heller ikke nevneverdig, også etter langtidslagring.

For produkter, spesielt komplekse konfigurasjoner, sikrer denne prosessen dimensjonsstabilitet. Et eksempel på tempereringstemperaturer for noen smidde aluminium og kobberlegeringer er gitt i tabell 1

Tempereringstemperaturer for stressavlastning i enkelte smidde metaller og legeringer

Homogeniseringsgløding

Homogeniseringsgløding er en varmebehandling som består av oppvarming til høy temperatur og å holde ved den temperaturen i en viss tid til en jevn sammensetning og ensartet struktur er oppnådd. Dette følges som regel av langsom avkjøling. Finnes i støpte legeringer ujevnhet (heterogenitet) av to slag. Dette er - segregering av urenheter, samler seg i de delene av støpingen som stivner sist, og delaminering (lagdeling) hver enkelt fast løsningskrystall. Uregelmessigheter i krystallen justeres enkelt spredning hvis den går på høy nok temperatur og lenge nok. Tvert imot, urenheter akkumulert på enkelte steder av støpingen fjernes ved gløding mye dårligere. De er i stand til diffusjon bare hvis de løses opp i grunnmetallet ved høye temperaturer. Men selv i dette tilfellet er homogeniseringsprosessen vanskelig pga stor vei, hvilke individuelle partikler må passere

Homogeniseringsgløding kan også brukes på deformerte metaller hvis det er nødvendig for å forbedre noen av deres mekaniske egenskaper, spesielt viskositet og kjemisk motstand legering. Ved å varme opp til høy temperatur, sikkert legeringselementer overføres til en fast løsning til legeringen blir homogen, og deretter undertrykkes segregeringen ved rask avkjøling. Imidlertid beveger denne prosessen seg allerede inn i området for varmebehandling for å oppnå ikke-likevektstilstander

dispersjonsherding

For nedbørsherdende legering forutsetning er at det i hovedkrystallene er en delvis løselig fase, hvis løselighet avtar med synkende temperatur. Ved langsom avkjøling oppstår segregering, som et resultat av at et rent metall, en fast løsning av forbindelser eller en annen fase, avhengig av formen på diagrammet, kan separere. Rask avkjøling fra området med fast løsning kan i mange tilfeller undertrykke segregering, og den således bråkjølte legeringen kan bringes inn i en ikke-likevektstilstand av en overmettet fast løsning. Med ytterligere moderat oppvarming eller normal temperatur, har legeringen en tendens til å komme til en stabil tilstand. Denne komplekse prosessen er ennå ikke fullstendig belyst, selv om en rekke herdbare legeringer allerede er brukt i praksis. Prosessen går forskjellig for forskjellige herdbare legeringer, og i mange tilfeller er den ikke den samme selv for samme legering. Derfor begrenser vi oss til Kort beskrivelse denne prosessen

Herding består hovedsakelig av tre trinn. Først oppvarmes legeringen til passende temperatur. Denne temperaturen er mellom solidus-linje og faststoff-løselighetslinje så nær solidus-temperaturen som mulig. Det er best å opprettholde denne temperaturen, gitt det smale området, spesielt for aluminiumslegeringer (490-535 ° C), i en saltløsning, og derfor er det nettopp slike løsninger som brukes oftest. Hensikten med denne typen gløding er å oppnå en rik fast løsning. Eksponering ved denne temperaturen avhenger av typen legering og typen arbeidsstykke. Dette etterfølges av rask avkjøling (bråkjøling i olje eller vann). Legeringen går gjennom forskjellige stadier, nærmer seg likevektstilstanden, og atomene til den overmettede faste løsningen er hver gang ordnet annerledes. Denne prosessen utføres ved normal eller forhøyet temperatur; noen ganger kalles det aldring. I noen tilfeller utføres kaldbearbeiding mellom bråkjøling og aldring. Aldring ved normal temperatur kalles naturlig og ved høye temperaturer kunstig

Under herding endres de mekaniske egenskapene. Etter bråkjøling avtar styrken noe ved økt seighet, og med aldring øker styrken igjen, og seigheten og duktiliteten avtar litt. Disse endringene under aldring følger visse regelmessigheter avhengig av temperaturen, varigheten av aldring og typen av legering. Ved å nå maksimum, avtar legeringens styrke igjen med ytterligere oppvarming. Som et resultat av slikt overaldring» legeringen går fra en ustabil størknet tilstand til en likevektstilstand, og materialet får sine tidligere mekaniske egenskaper. Styrken i herdet tilstand er selvsagt alltid større enn den som kan oppnås fra samme legering ved arbeidsherding, og generelt har herdede legeringer høyest styrke sammenlignet med andre metaller i denne gruppen. Under herdeprosessen endres også noen fysiske egenskaper.

Figur 5 viser effekten av temperatur og varighet av kunstig aldring på de mekaniske egenskapene til den smidde AlMgSi-legeringen.

Det generelle opplegget for avhengighet av temperatur og varighet av gløding ved ulike måter varmebehandling av den smidde AlMgSi-legeringen er vist i fig. 6

I noen ikke-jernholdige legeringer, under varmebehandling til en ikke-likevektstilstand, foregår rekrystalliseringsprosesser på samme måte som i stål. For eksempel i enkelte aluminiumsbronser, såkalte fasetransformasjoner γ - α, i forbindelse med hvilken hele prosessen, bestående av herding og herding, kan kalles termisk forbedring. Endringer i mekaniske egenskaper under herding er forskjellige fra de som følger med herding: etter bråkjøling øker styrken med en samtidig reduksjon i seighet, og ved herding avtar styrken igjen, mens seigheten øker litt

Verdiene av de mekaniske egenskapene til smidde aluminiumslegeringer utsatt for ulike varmebehandlinger

Legeringsgrad	Nesten ferdig	σ t, (kg / mm 2)	σ vr, (kg / mm 2)	δ 10, (%)
Al 99,5	Ark	1,5	7 — 10	22
Al-Cu4-Mg1	Ark		18 — 24	11
Al-Zn6-Mg-Cu	stang		18 — 28	9
Al-Mg-Si	Ark		11 — 15	16
Al-Mg	Ark		18 — 23	16
Al-Mg5	stang		25 — 28	16
Al-Mg-Mn	Ark		17 — 26	15
Al-Mn	Rør		11 — 17	16

i fast tilstand

Legeringsgrad	Nesten ferdig	σ t, (kg / mm 2)	σ vr, (kg / mm 2)	δ 10, (%)
Al 99,5	Ark	11	13	4
Al-Mg-Si	Ark	15	17	4
Al-Mg	Ark		27	3
Al-Mg5	stang	28	32	3
Al-Mg-Mn	Ark	20	24	3
Al-Mn	Rør		19	3

i herdet tilstand

Legeringsgrad	Nesten ferdig	σ t, (kg / mm 2)	σ vr, (kg / mm 2)	δ 10, (%)	Notater
Al-Cu4-Mg1	Ark	28	43,5	10	Herdet ved normal temperatur; alle størrelser
Al-Cu-Ni-Mg-Fe	Smiing	26	38	4	Små smidninger og i retning av fibrene
Al-Zn6-Mg-Cu	stang	38	50	6	Høy temperatur herdet
Al-Mg-Si	Ark	10	20	12

Varmebehandlingsmoduser og verdier for mekaniske egenskaper til støpte aluminiumslegeringer

Legeringsgrad	Casting	Støping varmebehandlingsmetode	Herdetemperatur (°C)	Holdetid ved denne temperaturen (timer)	Aldringstemperatur (°C)	Aldringsvarighet (timer)	σ t, (kg / mm 2)	σ vr, (kg / mm 2)	δ 5, (%)	HB
Al-Si-Cu5	Inn i sanden				180±5	15		16		65
Al-Si-Cu5	Inn i sanden	varmherdet	525±5	4	180±5	5		20		70
Al-Si-Cu5	Inn i sanden		525 +5 -10	4	230±5	5		18	1	65
Al-Si-Cu5	I en kjølig form	Utsatt for kunstig aldring			180±5	15		16		65
Al-Cu-Si5	I en kjølig form	herdet og stabilisert	525 +5 -10	4	230±5	5		18	1	65
Al-Cu-Ni-Mg	Inn i sanden	varmherdet	515±5	4 — 10	235±5	4 — 6	18	22	0,3	90
Al-Cu-Ni-Mg	I en kjølig form	varmherdet	515±5	4 — 10	235±5	4 — 6	20	24	0,3	90
Al-Mg11	Inn i sanden	temperert	435±5	15 — 20				28	9	60
Al-Si13	Inn i sanden	Termisk ubehandlet					8	17	4	50
Al-Si13	I en kjølig form	Glødet					9	20	3	55

Merk: Verdiene for mekaniske egenskaper er minimumsverdier og refererer til spesialstøpte teststenger.

Modus for varmebehandling av smidde aluminiumslegeringer

varmforming

Legeringsgrad	Optimal temperatur (°С)
Al 99,5	380 — 500	1 — 2
Al-Cu4-Mg1	400 — 450	4 — 8
Al-Cu-Ni-Mg-Fe	420 — 470	4 — 8
Al-Zn6-Mg-Cu	440 — 460	4 — 8
Al-Mg-Si	480 — 520	2 — 4
Al-Mg	400 — 450	2 — 4
Al-Mg5	330 — 400	3 — 6
Al-Mg-Mn	400 — 450	2 — 4
Al-Mn	450 — 500	1 — 2

Full gløding

Legeringsgrad	Temperatur (°C)	Holdetid ved denne temperaturen (timer)	Kjølemetode
Al 99,5	360 — 400	2 — 6	På lufta
Al-Cu4-Mg1	330 — 420	1 — 6
Al-Cu-Ni-Mg-Fe	340 — 400	1 — 6	Sakte i ovnen; rask avkjøling 40 - 60 grader / t til en temperatur på 200 ° C
Al-Zn6-Mg-Cu	420 — 440	2	Sakte i ovnen; hurtigkjøling 30 - 50 grader/t
Al-Mg-Si	360 — 400	4 — 8	Sakte i ovnen; rask avkjøling 60 - 100 grader / t til en temperatur på 200 ° C
Al-Mg	360 — 400	2 — 4	På lufta
Al-Mg5	360 — 400	2 — 4	Sakte i ovnen
Al-Mg-Mn	360 — 400	1/2 — 3	På lufta
Al-Mn	500 - 550 (rask oppvarming)	1 — 4	På lufta

Herding

Legeringsgrad	Herdetemperatur (°C)	Holdetid ved denne temperaturen (timer)	Aldringstemperatur (°C)	Aldringsvarighet (timer)
Al-Cu4-Mg1	490 — 505	1/4 - 1, bad	Ved normal temperatur	5 dager
Al-Cu-Ni-Mg-Fe	520 — 540	1/2 - 1, bad	180 — 195	12 – 14 timer
Al-Zn6-Mg-Cu	465 — 475	5 - 15 minutter, bad; 10 - 30 min, luftovn	130 — 140	16 t
Al-Mg-Si	520 — 535	1/3 - 1, bad	155 — 160	4 - 6 timer

Verdiene av de mekaniske egenskapene til smidde kobberlegeringer utsatt for ulike varmebehandlinger

Myk eller etter varmforming

Legeringsgrad	Nesten ferdig	σ t, (kg / mm 2)	σ vr, (kg / mm 2)	δ 10, (%)
Cu 99,5	Ark		20	30
Cu-Sn 6	stang	15	35	40
Ms (messing) 90	Ark	8	25	40
Ms (messing) 70	Ark	13	28	47
Ms (messing) 63	Formprofil	12	31	40
Cu-Ni2-Si	stang	10	25	30
Cu-Al 10-Fe-Ni	stang	40	65	5
Cu-Be (2,0 %)-Co (0,3 %)	Ark og stang	17 — 25	42 — 52	35 — 50

i fast tilstand

Legeringsgrad	Nesten ferdig	σ t, (kg / mm 2)	σ vr, (kg / mm 2)	δ 10, (%)
Cu 99,5	Ark	16	30	4
Cu-Sn 6	stang	45	50	8
Ms (messing) 90	Ark	20	35	8
Ms (messing) 70	Ark	30	45	15
Ms (messing) 63	Formprofil	35	42	15
Cu-Be (2,0 %)-Co (0,3 %)	Ark og stang	52 — 60	63 — 70	10 — 20

VARMEBEHANDLING AV KOBBER OG MESSING

Kobber.

Kobber brukes til produksjon av ark, tape, ledning ved kalddeformasjon. I prosessen med deformasjon mister den plastisitet og får elastisitet. Tapet av plastisitet gjør herding, brøyting og trekking vanskelig, og gjør det i noen tilfeller umulig å viderebearbeide metallet.

For å fjerne herding eller arbeidsherding og gjenopprette de plastiske egenskapene til kobber, utføres rekrystalliseringsgløding i henhold til regimet: oppvarming til en temperatur på 450–500 ° C med en hastighet på 200–220 ° C / t, holder, avhengig av konfigurasjonen og vekten til produktet, fra 0,5 til 1,5 timer, avkjøling i stillestående luft. Strukturen til metallet etter gløding består av likeaksede krystaller, styrke σv = 190 MPa, relativ forlengelse δ = 22%.

Messing.

En legering av kobber og sink kalles messing. Det er to-komponent (enkel) messing, bestående kun av kobber, sink og noen urenheter, og multi-komponent (spesiell) messing, der ett eller flere legeringselementer (bly, silisium, tinn) er introdusert for å gi legeringen visshet egenskaper.

To-komponent messing, avhengig av bearbeidingsmetoden, er delt inn i smidd og støperi.

deformerbar to-komponent messing (L96, L90, L80, L63, etc.) har høy duktilitet og er godt bearbeidet av trykk; de brukes til fremstilling av plater, bånd, strimler, rør, ledninger og stenger med forskjellige profiler.

Støpemessing brukes til å støpe formede deler. I prosessen med kaldbearbeiding ved trykk får to-komponent messing, som kobber, arbeidsherding, som et resultat av at styrken øker og duktiliteten reduseres. Derfor blir slik messing utsatt for varmebehandling - rekrystalliseringsgløding i henhold til regimet: oppvarming til 450-650 ° C, med en hastighet på 180-200 ° C / t, eksponering 1,5-2,0 timer og avkjøling i stille luft. Messingstyrke etter gløding σ Β = 240-320 MPa, relativ forlengelse δ = 49-52 %

Messingprodukter med høy indre spenning i metallet er utsatt for sprekker. Ved langtidslagring i luft dannes det langsgående og tverrgående sprekker på dem. For å unngå dette utsettes produktene for lavtemperaturgløding ved 250-300 °C før langtidslagring.

Tilgjengelighet i multikomponent(spesiell)latunyah legeringselementer (mangan, tinn, nikkel, bly og silisium) gir dem økt styrke, hardhet og høy korrosjonsbestandighet under atmosfæriske forhold og sjøvann. Messing legert med tinn, for eksempel LO70-1, LA77-2 og LAN59-3-2, kalt marin messing, har den høyeste stabiliteten i sjøvann; de brukes hovedsakelig til fremstilling av deler til marine fartøyer.

I henhold til bearbeidingsmetoden er spesiell messing delt inn i smidd og støperi. Smidd messing brukes til å produsere halvfabrikata (plater, rør, bånd), fjærer, klokke og instrumentdeler. Støpt multikomponent messing brukes til fremstilling av halvfabrikata og formede deler ved støping (propeller, blader, beslag, etc.). De nødvendige mekaniske egenskapene til spesiell messing er gitt av deres varmebehandling, hvis moduser er gitt i tabellen. For å oppnå fine korn, før dyptrekking, utsettes deformerbar messing for plater, strimler og strimler for gløding ved en temperatur på 450-500°C.

Varmebehandlingsmoduser for spesiell messing *

Legeringsgrad	Formål med behandlingen	Type behandling	Oppvarmingstemperatur, °C	Eksponering, h
Smidd messing
	Fjerning av herding	Omkrystallisering gløding

	stress lettelse	lav utglødning
Støpt messing
	stress lettelse	Omkrystallisering gløding

* Kjølemedium - luft.

TERMISK STYRKELSE AV BRONSE

Bronse er en legering av kobber med tinn, bly, silisium, aluminium, beryllium og andre elementer. I henhold til hovedlegeringselementet er bronse delt inn i tinn og tinnfrie (spesielle), i henhold til mekaniske egenskaper - i smidd og støperi.

Deformerbar tinn bronse karakterene Br.OF8-0.3, Br.OTs4-3, Br.OTsS4-4-2.5 produseres i form av stenger, bånd, wire for fjærer. Strukturen til disse bronsene består av en α-fast løsning. Hovedtypen for varmebehandling av bronse er høy utglødning i henhold til regimet: oppvarming til 600-650 ° C, holde ved denne temperaturen i 1-2 timer og rask avkjøling. Styrke etter gløding σ i - 350-450 MPa, relativ forlengelse b = 18-22%, hardhet HB 70-90.

Støperi tinn bronse klassene Br.OTs5-5-5, Br.OSNZ-7-5-1, Br.OTsSZ,5-7-5 brukes til fremstilling av anti-friksjonsdeler (bøssinger, lagre, foringer, etc.). Støpte tinnbronser glødes ved 540-550°C i 60-90 minutter.

Tinnfri bronse Br.5, Br.7, Br.AMts9-2, Br.KN1-3 og andre merker har høy styrke, gode anti-korrosjon og antifriksjonsegenskaper. Tannhjul, foringer, membraner og andre deler er laget av disse bronse. For å lette trykkbehandlingen utsettes bronsen for homogenisering ved 700-750°C, etterfulgt av hurtig avkjøling. Støpegods med indre spenninger glødes ved 550°C med en holdetid på 90-120 minutter.

Mest brukt i industrien dobbel - aluminium bronse karakterene Br.A5, Br.A7 og bronse, i tillegg legert med nikkel, mangan, jern og andre elementer, for eksempel Br.AZhN10-4-4. Disse bronsene brukes til en rekke foringer, flenser, seteføringer, tannhjul og andre små, tungt belastede deler.

Doble aluminiumsbronser utsettes for herding og temperering i henhold til regimet: oppvarming for herding opp til 880-900 ° C med en hastighet på 180-200 ° C / t, hold ved denne temperaturen i 1,5-2 timer, avkjøling i vann; temperering ved 400-450°C i 90-120 minutter. Strukturen til legeringen etter bråkjøling består av martensitt, etter herding, fra en fin mekanisk blanding; bronsestyrke σ in = 550 MPa, δ = 5 %, hardhet HB 380-400.

beryllium bronse Br.B2 er en legering av kobber med beryllium. Unike egenskaper - høy styrke og elastisitet med samtidig kjemisk motstand, ikke-magnetisme og evne til termisk herding - alt dette gjør berylliumbronse til et uunnværlig materiale for fremstilling av klokke- og instrumentfjærer, membraner, fjærende kontakter og andre deler. Høy hardhet og ikke-magnetisme gjør det mulig å bruke bronse som slaginstrument (hammere, meisler) som ikke danner gnister når man treffer stein og metall. Et slikt verktøy brukes ved arbeid i eksplosive miljøer. Bronse Br.B2 herdes ved 800-820°C med avkjøling i vann, og utsettes deretter for kunstig aldring ved 300-350° C. I dette tilfellet er styrken til legeringen σ Β = 1300 MPa, hardhet HRC37-40.

TERMISK STYRKELSE AV ALUMINIUMSLEGERINGER

Deformerbar aluminium legeringer delt inn i ikke-herdet ved varmebehandling og herdet. Til herdede aluminiumslegeringer inkludere legeringer av klasse AMts2, AMg2, AMgZ, som har lav styrke og høy duktilitet; de brukes til produkter oppnådd ved dyptrekking, herdet ved kaldtrykksbehandling (herding).

De vanligste legeringene herdet varmebehandling. Disse inkluderer duralumin-kvaliteter D1, D16, D3P, som inkluderer aluminium, kobber, magnesium og mangan. Hovedtypene for termisk herding av duralumin er herding og aldring. Herding utføres ved 505-515 ° C, etterfulgt av avkjøling i kaldt vann. Aldring brukes både naturlig og kunstig. Med naturlig aldring holdes legeringen i 4-5 dager, med kunstig aldring - 0,8-2,0 timer; aldringstemperatur - ikke lavere enn 100-150 °C; styrke etter bearbeiding σ Β = 490 MPa, 6=14 %. Legeringer D1 og D16 brukes til fremstilling av deler og elementer av bygningskonstruksjoner, samt produkter for fly.

Avial (AB, AVT, AVT1) er en deformerbar legering med høyere duktilitet, sveisbarhet og korrosjonsbestandighet enn duralumin; utsatt for bråkjøling i vann ved 515-525 ° C og aldring: legeringer AB og AVT - naturlig, legering AVT1 - kunstig ved 160 ° C med en eksponering på 12-18 timer.. Luftfart brukes til produksjon av ark, rør, blader av helikopterpropeller etc.

Høyfaste (σ in = 550-700 MPa) aluminiumslegeringer B95 og B96 har lavere duktilitet enn duralumin. Varmebehandlingen av disse legeringene består i bråkjøling ved 465–475 ° C med avkjøling i kaldt eller varmt vann og kunstig aldring ved 135–145 ° C i 14–16 timer Legeringer brukes i flykonstruksjon for belastede konstruksjoner som opererer i en lang tid.tid ved 100-200°C.

Smiing av aluminiumslegeringer karakterene AK1, AK6, AK8 utsettes for herding ved 500-575 ° C med avkjøling i rennende vann og kunstig aldring ved 150-165 ° C med en eksponering på 6-15 timer; legeringsstyrke σ Β = 380-460 MPa, relativ forlengelse δ = 7-10%.

Støperi aluminium legeringer kalt silumi-nami. De vanligste varmeherdbare legeringene er AL4, AL6 og AL20. Støpegods fra AL4- og AL6-legeringer bråkjøles ved 535–545°C med avkjøling i varmt (60–80°C) vann og utsettes for kunstig aldring ved 175°C for 2–3 timer; etter varmebehandling σ in = 260 MPa, δ = 4-6 %, hardhet HB 75-80. For å avlaste indre spenninger, glødes støpegods fra disse legeringene ved 300°C i 5–10 timer med avkjøling i luft. Varmebestandige legeringer av klasse AL 11 og AL20, som brukes til produksjon av stempler, sylinderhoder, kjeleovner, som opererer ved 200–300 ° C, utsettes for herding (oppvarming til 535–545 ° C, holder ved dette temperatur i 3-6 timer og avkjøling i rennende vann), samt stabilisering av ferie ved 175-180 ° C i 5-10 timer; etter varmebehandling σ i =300-350 MPa, δ=3-5%.

VARMEBEHANDLING AV MAGNESIUM OG TITANLEGERINGER

magnesiumlegeringer.

Hovedelementene i magnesiumlegeringer (unntatt magnesium) er aluminium, sink, mangan og zirkonium. Magnesiumlegeringer deles inn i smidd og støpt.

Deformerbar magnesium legeringer karakterer MA1, MA8, MA14 utsettes for termisk herding i henhold til regimet: oppvarming for herding opp til 410-415 ° C, holder i 15-18 timer, avkjøling i luft og kunstig aldring ved 175 ° C i 15-16 timer; etter varmebehandling σ Β = 320~430 MPa, δ = 6-14%. Legeringer MA2, MAZ og MA5 utsettes ikke for varmebehandling; de brukes til fremstilling av plater, plater, profiler og smiing.

Kjemisk oppbygning støperier magnesium legeringer (ML4, ML5, ML12, etc.) er nær sammensetningen av deformerbare legeringer, men duktiliteten og styrken til støpte legeringer er mye lavere. Dette skyldes den grove støpestrukturen til legeringer Varmebehandling av støpegods med påfølgende aldring bidrar til oppløsning av overflødige faser konsentrert langs korngrensene og en økning i duktiliteten og styrken til legeringen.

Et trekk ved magnesiumlegeringer er den lave hastigheten av diffusjonsprosesser (fasetransformasjoner går sakte), som krever lang eksponering for bråkjøling og aldring. Av denne grunn kan legeringer bare bråkjøles i luft. Aldring av støpte magnesiumlegeringer utføres ved 200-300°C; for herding oppvarmes de til 380-420 ° C; etter herding og aldring σ in = 250-270 MPa.

Magnesiumlegeringer kan brukes som varmebestandige, i stand til å operere ved temperaturer opp til 400 ° C. På grunn av den høye spesifikke styrken, er magnesiumlegeringer mye brukt i luftfart, rakettvitenskap, bilindustrien og elektrisk industri. En stor ulempe med magnesiumlegeringer er deres lave motstand mot korrosjon i en fuktig atmosfære.

titanlegeringer.

Titan er et av de viktigste moderne konstruksjonsmaterialene; har høy styrke, høyt smeltepunkt (1665°C), lav tetthet (4500 kg/m3) og høy korrosjonsbestandighet selv i sjøvann. På grunnlag av titan dannes legeringer med økt styrke, som er mye brukt i luftfart og rakett, kraftteknikk, skipsbygging, kjemisk industri og andre industriområder. De viktigste tilsetningsstoffene i titanlegeringer er aluminium, molybden, vanadium, mangan, krom, tinn og jern.

Titanlegeringer av klassene VT5, VT6-S, VT9 og VT16 utsettes for gløding, herding og aldring. Halvfabrikata (stenger, smidninger, rør) fra en legering i tillegg legert med tinn (VT5-1) gjennomgår rekrystalliseringsgløding ved 700–800°C for å fjerne herding. Plate titanlegeringer glødes ved 600-650 ° C. Varigheten av gløding for smiing, stenger og rør er 25-30 minutter, for ark - 50-70 minutter.

Høyt belastede deler laget av VT14-legering, som opererer ved en temperatur på 400 ° C, herdes med påfølgende aldring i henhold til regimet: herdetemperatur 820-840 ° C, avkjøling i vann, aldring ved 480-500 ° C i 12-16 timer; etter herding og aldring: σ in = 1150-1400 MPa, 6 = 6-10 %, hardhet HRC56-60.

Når man utvikler en teknologi for varmebehandling av kobber og dets legeringer, må to av funksjonene deres tas i betraktning: høy termisk ledningsevne og aktiv interaksjon med gasser under oppvarming. Ved oppvarming av tynne produkter og halvfabrikata er termisk ledningsevne av underordnet betydning. Når massive produkter varmes opp, er den høye varmeledningsevnen til kobber årsaken til deres raskere og mer jevne oppvarming over hele tverrsnittet sammenlignet med for eksempel titanlegeringer.
På grunn av den høye varmeledningsevnen oppstår ikke herdbarhetsproblemer under herdingsvarmebehandling av kobberlegeringer. Med dimensjonene til halvfabrikata og produkter som brukes i praksis, blir de gjennomkalsinert.
Kobber og legeringer basert på det samhandler aktivt med oksygen og vanndamp under forhøyede temperaturer, i det minste mer intensivt enn aluminium og dets legeringer. I forbindelse med denne funksjonen brukes beskyttende atmosfærer ofte i varmebehandlingen av halvfabrikata og produkter laget av kobber og dets legeringer, mens beskyttende atmosfærer er sjeldne i varmeteknologien behandling av aluminium.
Utglødning av kobber og dets legeringer utføres for å eliminere de avvikene fra likevektsstrukturen som oppsto under størkning eller som et resultat av mekanisk påvirkning eller tidligere varmebehandling.
Homogeniseringsgløding består i å varme blokkene til maksimal mulig temperatur, noe som ikke forårsaker smelting av de strukturelle komponentene til legeringene. Segregeringsfenomener i kobber og messing utvikler seg ubetydelig, og oppvarming av blokkene under varmtrykkbehandling er tilstrekkelig for homogeniseringen.
De viktigste kobberlegeringene som trenger homogeniseringsgløding er tinnbronse, siden sammensetningen av de flytende og faste fasene i Cu-Sn-systemet er svært forskjellige, og derfor utvikles intens dendritisk segregering.
Som et resultat av homogeniseringsgløding øker homogeniteten til strukturen og den kjemiske sammensetningen til blokkene. Homogeniseringsgløding er en av betingelsene for å oppnå et sluttprodukt av høy kvalitet.

Rekrystalliseringsgløding er et av de vanligste teknologiske stadiene i produksjonen av halvfabrikata av kobber og legeringer basert på det.
Starttemperaturen for kobberrekrystallisering økes intensivt med Zr, Cd, Sn, Sb, Cr, mens Ni, Zn, Fe, Co har liten effekt. Økningen i temperaturen ved utbruddet av rekrystallisering med samtidig tilstedeværelse av flere elementer er ikke-additiv, men overstiger litt bidraget fra den mest effektive urenheten. I visse tilfeller, for eksempel når bly og svovel introduseres i kobber, er den totale effekten høyere enn individuelle effekter. Kobber deoksidert av fosfor, i motsetning til oksygenholdig kobber, er utsatt for sterk kornvekst under gløding.Rekrystalliseringsterskelen i nærvær av fosfor skifter til høyere temperaturer.
Den kritiske deformasjonsgraden for oksygenfritt kobber med en kornstørrelse i størrelsesorden 2*10 in-2 cm etter gløding ved 800°C i 6 timer er ca. 1 %. Urenheter, som jern, øker den kritiske deformasjonsgraden, som for messing er 5-12 % (fig. 44).

Rekrystalliseringstemperaturen til messing påvirkes også av den tidligere behandlingen, først og fremst graden av kalddeformasjon og kornstørrelsen som dannes under denne behandlingen. Så for eksempel er tiden før starten av rekrystallisering av messing L95 ved temperaturer på 440 ° C 30 minutter ved en kalddeformasjonsgrad på 30 % og 1 minutt ved en deformasjonsgrad på 80 %.
Størrelsen på det opprinnelige kornet påvirker krystalliseringsprosessen i motsetning til økningen i graden av deformasjon. For eksempel, i L95-legeringen med en initial kornstørrelse på 30 og 15 μm, fører gløding etter 50 % deformasjon ved en temperatur på 440°C til omkrystallisering etter henholdsvis 5 og 1 min. Samtidig påvirker ikke den opprinnelige kornstørrelsen rekrystalliseringshastigheten hvis glødetemperaturen overstiger 140°C.
På fig. 45 viser data om effekten av sammensetningen av α-messing på glødetemperaturen (deformasjonsgrad 45 % glødetid 30 min), som gir en gitt kornstørrelse. Under de samme deformasjons- og utglødningsforholdene, med en økning i sinkinnholdet, avtar kornstørrelsen, når et minimum og vokser deretter. Så, for eksempel, etter gløding ved 500°C i 30 minutter, er kornstørrelsen: i kobber 0,025 mm; i messing med 15 % Zn 0,015 mm, og i messing med 35 % Zn 0,035 mm. Figur 45 viser også at i α-messing begynner kornet å vokse på relativt lave temperaturer og vokser opp til solidus-temperaturer I to-fase (α + β)- og spesialmessing skjer kornvekst som regel bare ved temperaturer hvor en β-fase forblir. For eksempel, for messing L59, begynner en betydelig kornøkning ved gløding over en temperatur på 750 ° C.
Utglødningstemperaturen til messing velges omtrent 250–350°C høyere enn temperaturen der rekrystalliseringen begynner (tabell 16).

Under gløding av kobberlegeringer som inneholder 32-39 % Zn ved temperaturer over α⇔α+β-overgangen, utfelles β-fasen, noe som forårsaker ujevn kornvekst. Det er ønskelig å gløde slike legeringer ved temperaturer som ikke overstiger α⇔α+β-likevektslinjen til Cu-Zn-systemet. I denne forbindelse bør messing, som ligger i sammensetningen nær punktet for maksimal løselighet av sink i kobber, glødes i ovner med høy temperaturkontrollnøyaktighet og høy jevn fordeling over volumet av kobber.

På fig. 46 er gitt optimale moduser gløding av enkel messing basert på resultatene av generalisering av teknologiske anbefalinger akkumulert i hjemlig og internasjonal praksis. Det er en tendens til å øke temperaturen ved fullstendig utglødning av messing med en økning i innholdet av sink i dem.
Når du velger modusene for rekrystalliseringsgløding av messing, bør det tas i betraktning at legeringer som ligger nær α / α + β fasegrensen (fig. 46), på grunn av den variable løseligheten til sink i kobber, kan forsterkes termisk. Bråkjøling av messing som inneholder mer enn 34 % Zn gjør dem utsatt for aldring (fig. 47), og evnen til å herde under aldring øker med økende sinkinnhold opptil 42 %. Praktisk anvendelse denne typen termisk herding av messing ble ikke funnet. Likevel påvirker kjølehastigheten til messing L63-typen etter rekrystalliseringsgløding deres mekaniske egenskaper. Muligheten for dekomponering av overmettede løsninger i α-messing som inneholder mer enn 34 % Zn, og i α+β-messing, bør også tas i betraktning ved valg av gløderegimer for å redusere spenninger. Sterk kalddeformasjon kan akselerere nedbrytningen av overmettede α- og β-løsninger under gløding.

I henhold til litteraturen varierer temperaturen ved begynnelsen av rekrystallisering av messing L63 fra 250 til 480 ° C. Den fineste kornstrukturen i L63-legeringen dannes etter utglødning ved temperaturer på 300-400 ° C. Jo høyere grad av tidligere kalddeformasjon, jo mindre størrelsen er på det rekrystalliserte kornet og desto større hardhet (fig. 48) under samme glødeforhold.
Kvaliteten på det glødede materialet bestemmes ikke bare av dets mekaniske egenskaper, men også størrelsen på det rekrystalliserte kornet. Kornstørrelsen i en fullstendig rekrystallisert struktur er ganske jevn. Under feil innstilte moduser for rekrystalliseringsgløding, er to grupper av korn av forskjellige størrelser tydelig funnet i strukturen. Denne såkalte doble strukturen er spesielt uønsket ved dyptrekking, bøying eller polering og etseoperasjoner på arbeidsstykket.

Med en økning i kornstørrelse til en viss grense forbedres formbarheten til messing, men overflatekvaliteten forringes. På overflaten av produktet med en kornstørrelse på mer enn 40 mikron observeres en karakteristisk ruhet "appelsinskall".

Stadiene i utviklingen av den deformerte strukturen forlenges betydelig i tid, og derfor synes det mulig å oppnå en delvis eller fullstendig omkrystallisert struktur med fine korn ved å variere glødetiden. Halvfabrikata med en ufullstendig omkrystallisert struktur med svært liten kornstørrelse stemples uten at det dannes et "appelsinskall".
Ufullstendig gløding, hvis varighet bestemmes av graden av foreløpig deformasjon, utføres i området 250-400 ° C. For å overholde det nøyaktige teknologiske regimet, bør slik gløding utføres i broaching ovner, hvor driften temperatur og holdetid (tegningshastighet) er strengt kontrollert.
Ufullstendig gløding brukes i hovedsak for å redusere restspenninger, som kan føre til såkalt "sesongmessig sprekkdannelse". Denne typen korrosjon, iboende i messing med et innhold på mer enn 15% Zn, består i gradvis utvikling av intergranulære sprekker under samtidig påvirkning av stress (rest og påført) og spesifikke kjemiske reagenser (for eksempel løsninger og damper av ammoniakk , løsninger av kvikksølvsalter, vått svovelsyreanhydrid, forskjellige aminer osv.). Det antas at følsomheten til messing for sesongmessige sprekker skyldes mer inhomogeniteten til stress enn deres absolutte verdi.
Effektiviteten av glødingen for å redusere restspenningene kontrolleres ved kvikksølvprøvetesten. Kvikksølvnedbrytningstestmetoden gir en kvalitativ vurdering av tilstedeværelsen av restspenninger. Den er basert på den forskjellige oppførselen til stresset og ustresset materiale når det utsettes for kvikksølvnitrat. Under testen oppstår langsgående og tverrgående sprekker på det belastede materialet, synlige for det blotte øye. De vises på steder med strekkspenninger, som kan forårsake ødeleggelse av produktet under drift eller under lagring som følge av korrosjonssprekker.
Messingglødingsmoduser for å redusere gjenværende spenninger er gitt i fig. 46 og i tabellen. seksten.

WikiHow overvåker nøye arbeidet til redaktører for å sikre at hver artikkel oppfyller våre høye kvalitetsstandarder.

På grunn av gløding blir kobber mykere og mer duktilt, hvoretter det lett bøyer seg. Dette gjør at metallet kan smides og formes til ønsket form uten å bryte det. Du kan gløde kobber av hvilken som helst grad og tykkelse, så lenge du har en kraftig nok brenner. Den enkleste måten å gløde kobber på er å varme det opp med en oksy-acetylen fakkel og deretter raskt avkjøle det i vann.

Trinn

Del 1

Forberedelse for gløding

Bruk vernebriller før du arbeider på brenneren. Vernebriller må brukes ved håndtering av åpen ild. Bruk vernebriller med et skyggenivå på minst 4 for å beskytte øynene dine mot det sterke lyset fra acetylenflammen. Hvis du ser på flammen til en acetylenfakkel uten vernebriller, kan du alvorlig skade øynene dine.

Vernebriller som brukes til gløding, lysbueskjæring og sveising er vurdert på en skala fra 2 til 14, hvor 2 er den minst fargede og 14 er den mest mørklagte brillen. En acetylenbrenner gir en mye mindre skarp flamme enn en sveisebrenner, så lett fargede briller er tilstrekkelig for å beskytte øynene.
Hvis du ikke har briller, kan du få dem fra en jernvare- eller sveiseforretning.

Herding av metallet lar deg gjøre noen endringer i strukturen, noe som gjør det mykere eller omvendt hardt. Ved herding avhenger mye ikke bare av selve oppvarmingen, men også av prosessen og tiden for avkjøling. I utgangspunktet herder produsenter stål, noe som gjør produktet mer holdbart, men herding av kobber kan også gjøres hvis behovet oppstår.

Kobbertempering - produksjonsprosess

Kobber er herdet ved å bruke glødemetoden. Ved varmebehandling kan kobber gjøres mykere eller hardere, avhengig av hva det skal brukes til. Det er imidlertid viktig å huske at måten kobber bråkjøles på er vesentlig forskjellig fra måten stål bråkjøles på.

Herding av kobber skjer ved langsom avkjøling i luft. Hvis det er nødvendig å oppnå en mykere struktur, utføres herding ved å raskt avkjøle metallet i vann umiddelbart etter oppvarming. Hvis du ønsker å få et veldig mykt metall, bør du varme kobberet til rødt (dette er ca. 600 °), og deretter senke det ned i vann. Etter at produktet har gått gjennom deformasjonsprosessen og fått ønsket form, kan det varmes opp igjen til 400 °, og deretter avkjøles i luften.

Kobberherdeanlegg

Herding av kobber utføres i spesialutstyr designet for dette. Det finnes flere typer herdeanlegg, men den mest populære i dag har blitt induksjonsutstyr. Induksjonsanlegget er utmerket for herding av kobber, slik at du kan få et produkt Høy kvalitet. Takket være automatisert programvare HDTV-utstyr, det er konfigurert med høy nøyaktighet, som indikerer oppvarmingstiden, temperaturen, samt metoden for avkjøling av metallet.

Hvis en bedrift stadig herder metallprodukter, ville det være best å ta hensyn til spesielt kompleks utstyr designet for komfortabel rask herding. ELSIT herdekompleks har alt nødvendig utstyr for HDTV-herding. Settet med herdekomplekset inkluderer: en induksjonsenhet, en herdemaskin, en manipulator og en kjølemodul. Hvis kunden trenger å herde produkter med forskjellige former, kan et sett med induktorer av forskjellige størrelser inkluderes i pakken med herdekomplekset.