บ้าน เอกสารตัวอย่าง โหมดการรักษาความร้อนสำหรับทองเหลือง L60 การรักษาความร้อนของโลหะ

โหมดการรักษาความร้อนสำหรับทองเหลือง L60 การรักษาความร้อนของโลหะ

การอบชุบโลหะที่ไม่ใช่เหล็กหมายถึงการให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด ตามด้วยการทำให้เย็นลงที่ความเร็วที่กำหนด ประสิทธิภาพโดยรวมของการบำบัดความร้อนของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กขึ้นอยู่กับการบำบัดก่อนหน้านี้ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและอัตราการทำความร้อน ระยะเวลาของการสัมผัสกับอุณหภูมินี้ และอัตราการเย็นลง

กระบวนการบำบัดความร้อนของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก: การบำบัดความร้อนโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ได้โครงสร้างที่ใกล้เคียงกับสถานะสมดุลมากที่สุดและการบำบัดความร้อนซึ่งมีจุดประสงค์ ตรงกันข้ามคือการบรรลุสภาวะที่ไม่สมดุล ในบางกรณี กระบวนการทั้งสองกลุ่มที่กล่าวถึงจะทับซ้อนกัน

กลุ่มแรกได้แก่ การหลอมการตกผลึกซ้ำวัสดุที่มีรูปร่างผิดปกติแล้ว การหลอมเพื่อการกำจัด ความเครียดภายใน และในที่สุดก็ การหลอมเป็นเนื้อเดียวกันการหล่อ ไปยังกลุ่มที่สองซึ่งบางครั้งถือเป็นการอบชุบด้วยความร้อนค่ะ ในความหมายที่แคบคำหมายถึงการบำบัดความร้อนเพื่อให้ได้สถานะที่ไม่สมดุลนั่นคือสิ่งที่เรียกว่า การบ่มแบบกระจายตัว

การหลอมอ่อนหรือการตกผลึกใหม่

การอบอ่อนเป็นการอบชุบด้วยความร้อนของชิ้นงานที่ผ่านการรีดเย็น ผลิตโดยการให้ความร้อนผลิตภัณฑ์จนถึงอุณหภูมิที่กำหนด โดยคงไว้ที่อุณหภูมินี้เป็นระยะเวลาหนึ่ง และตามกฎแล้วค่อย ๆ เย็นลง ระดับอุณหภูมิ ระยะเวลาในการคงตัว ตลอดจนอัตราการทำความร้อนและความเย็น ขึ้นอยู่กับทั้งวิธีการประมวลผลครั้งก่อนและคุณสมบัติที่ต้องการของผลิตภัณฑ์ ดังนั้น กระบวนการของการหลอมนี้จึงมีลักษณะเฉพาะด้วยระดับของการลดลงก่อนหน้านี้ อุณหภูมิและระยะเวลาของการหลอม และโครงสร้างที่ต้องการของผลิตภัณฑ์ ซึ่งสามารถอธิบายสั้นๆ ได้ด้วยตัวอย่างต่อไปนี้:

โลหะที่ได้รับการชุบแข็งเป็นผลให้ การรักษาความดันผ่านการเปลี่ยนแปลงที่ทับซ้อนกันหลายครั้งระหว่างการให้ความร้อน ประการแรกสิ่งที่เรียกว่า "การฟื้นฟู" เกิดขึ้นโดยมีการกำจัดความเครียดภายในนั่นคือการกำจัดการละเมิด ตาข่ายคริสตัลเหนี่ยวนำให้เกิดวัสดุโดยการบำบัดด้วยแรงดัน ในภูมิภาคนี้คุณสมบัติทางกลเปลี่ยนแปลงน้อยมาก แม้ว่าคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างจะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงแล้วก็ตาม เมื่อได้รับความร้อนมากขึ้น พวกมันก็เริ่มก่อตัว ตัวอ่อนโครงสร้างที่สร้างขึ้นใหม่ และการเติบโตของเอ็มบริโอเหล่านี้ก็เกิดขึ้น เรียกรวมกันว่าทั้งสองกระบวนการนี้ การตกผลึกใหม่. เครื่องกลและ คุณสมบัติทางกายภาพที่ได้มาจากวัสดุอันเป็นผลมาจากการบำบัดด้วยแรงดัน จะสูญเสียไปในระหว่างการตกผลึกซ้ำ และวัสดุจะได้รับคุณสมบัติที่มีอยู่ก่อนการแข็งตัวของงาน ตามด้วยระยะการเจริญเติบโตของเมล็ดข้าวซึ่งคริสตัลจะหลอมละลาย ในกรณีนี้ คริสตัลบางชนิดจะเติบโตโดยอาศัยคริสตัลข้างเคียง และโครงสร้างผลึกก็จะใหญ่ขึ้น

กระบวนการเปลี่ยนคุณสมบัติทางกลของทองแดงที่ปราศจากออกซิเจนในระหว่างการชุบแข็งด้วยความเย็นและการหลอมด้วยการตกผลึกซ้ำมีอธิบายไว้ในกราฟด้านล่าง

การขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกลระหว่างการชุบแข็งด้วยความเย็นกับระดับของการบีบอัด

การพึ่งพาคุณสมบัติทางกลระหว่างการตกผลึกซ้ำด้วยการหลอมอุณหภูมิ

กราฟความแข็งขึ้นอยู่กับระดับการลดลงและอุณหภูมิก่อนหน้า ตลอดจนการเติบโตของเกรนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิหลังการตกผลึกซ้ำ

หลอมเพื่อบรรเทาความเครียดภายใน

การหลอมนี้เรียกว่า เสถียรภาพและเกี่ยวกับชิ้นงานที่มีรูปร่างผิดปกติ - วันหยุด. การหลอมประกอบด้วยการให้ความร้อนแก่ อุณหภูมิสูงและการสัมผัสในระยะสั้นที่อุณหภูมินี้จนกว่าผลิตภัณฑ์จะอุ่นขึ้นอย่างสมบูรณ์ตามด้วยการระบายความร้อนอย่างช้าๆ สำหรับชิ้นงานที่ได้รับการบำบัดด้วยแรงดัน นี่คืออุณหภูมิจากบริเวณการคืนสภาพ ซึ่งก็คือ ต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกซ้ำ การอบอ่อนนี้จะขจัดความเครียดภายในที่เกิดขึ้น เช่น ในการหล่อโดยการหล่อเย็นและการบำบัดความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ และในการตีขึ้นรูปด้วยการบำบัดด้วยแรงดันเย็น การบำบัดความร้อน หรือการตัดด้วยส่วนเศษขนาดใหญ่ การตกผลึกก่อนหน้านี้จะยังคงอยู่ในระหว่างการให้ความร้อนนี้ คุณสมบัติทางกลไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าจะเก็บรักษาไว้เป็นเวลานานก็ตาม

สำหรับผลิตภัณฑ์ โดยเฉพาะการกำหนดค่าที่ซับซ้อน กระบวนการนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของมิติ ตัวอย่างของอุณหภูมิการอบคืนตัวสำหรับอลูมิเนียมดัดและโลหะผสมทองแดงบางชนิดแสดงไว้ในตารางที่ 1

อุณหภูมิแบ่งเบาบรรเทาความเครียดภายในโลหะและโลหะผสมบางชนิดที่เปลี่ยนรูปได้

การหลอมเป็นเนื้อเดียวกัน

การหลอมให้เป็นเนื้อเดียวกันคือการบำบัดความร้อนซึ่งประกอบด้วยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงและคงไว้ที่อุณหภูมินั้นเป็นระยะเวลาหนึ่งจนกระทั่งได้องค์ประกอบที่สม่ำเสมอและโครงสร้างที่สม่ำเสมอ ซึ่งมักจะตามมาด้วยการระบายความร้อนอย่างช้าๆ ใน หล่อโลหะผสมตรงตาม ความไม่สม่ำเสมอ (ความหลากหลาย)สองประเภท นี้ - การแยกสิ่งสกปรกสะสมอยู่ในส่วนหล่อที่แข็งตัวอยู่และ การแตกเป็นชั้น (layering)แต่ละผลึกของสารละลายที่เป็นของแข็ง ความผิดปกติภายในคริสตัลจะถูกปรับระดับออกได้อย่างง่ายดาย การแพร่กระจายหากเกิดขึ้นที่อุณหภูมิที่สูงเพียงพอและเป็นเวลานานเพียงพอ ในทางตรงกันข้าม สิ่งเจือปนที่สะสมในแต่ละสถานที่ของการหล่อจะกระจายไปโดยการหลอมได้ไม่ดีนัก พวกมันสามารถแพร่กระจายได้ก็ต่อเมื่อพวกมันละลายในโลหะฐานที่อุณหภูมิสูง แต่ถึงแม้ในกรณีนี้ กระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันก็ทำได้ยากเนื่องจาก ทางยาวซึ่งแต่ละอนุภาคต้องผ่านเข้าไป

โลหะที่มีรูปร่างผิดปกติยังสามารถนำไปผ่านกระบวนการหลอมให้เป็นเนื้อเดียวกันได้ หากจำเป็นต้องปรับปรุงคุณสมบัติทางกลบางอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความหนืดและ ทนต่อสารเคมีโลหะผสม โดยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงอย่างแน่นอน องค์ประกอบการผสมจะถูกถ่ายโอนไปยังสารละลายของแข็งจนกระทั่งโลหะผสมกลายเป็นเนื้อเดียวกัน จากนั้นการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วจะยับยั้งการแยกตัว อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ได้เคลื่อนเข้าสู่บริเวณการบำบัดความร้อนเพื่อให้ได้สภาวะที่ไม่สมดุลแล้ว

การบ่มแบบกระจายตัว

สำหรับการแข็งตัวของโลหะผสม ข้อกำหนดเบื้องต้นคือผลึกหลักมีเฟสที่ละลายน้ำได้บางส่วน ความสามารถในการละลายจะลดลงเมื่ออุณหภูมิลดลง ด้วยการระบายความร้อนที่ช้า การแยกจะเกิดขึ้น ซึ่งขึ้นอยู่กับรูปร่างของแผนภาพ โลหะบริสุทธิ์ สารละลายของแข็งของสารประกอบ หรือเฟสอื่น ๆ บางส่วนสามารถถูกปล่อยออกมา ในหลายกรณี การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วจากบริเวณสารละลายของแข็งสามารถระงับการแยกตัวได้ และโลหะผสมที่ถูกทำให้เย็นลงจึงสามารถนำไปสู่สถานะที่ไม่สมดุลของสารละลายของแข็งอิ่มตัวยวดยิ่งได้ เมื่อมีความร้อนปานกลางหรืออุณหภูมิปกติ โลหะผสมก็มีแนวโน้มที่จะมีสถานะคงที่ กระบวนการที่ซับซ้อนนี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ แม้ว่าโลหะผสมที่สามารถชุบแข็งได้จำนวนหนึ่งจะถูกนำมาใช้ในเทคโนโลยีเชิงปฏิบัติแล้วก็ตาม กระบวนการดำเนินไปแตกต่างกันไปสำหรับโลหะผสมชนิดต่างๆ ที่กำลังบ่ม และในหลายกรณี จะแตกต่างกันไปแม้แต่สำหรับโลหะผสมชนิดเดียวกันก็ตาม เพราะฉะนั้นเราจะจำกัดตัวเองเท่านั้น คำอธิบายสั้น ๆกระบวนการนี้

การบ่มประกอบด้วยสามขั้นตอนหลักๆ ขั้นแรกให้โลหะผสมถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม อุณหภูมินี้อยู่ระหว่าง เส้นโซลิดัสและเส้นความสามารถในการละลายของแข็งใกล้กับอุณหภูมิโซลิดัสให้มากที่สุด ทางที่ดีควรรักษาอุณหภูมินี้ไว้โดยพิจารณาจากช่วงที่แคบโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอลูมิเนียมอัลลอยด์ (490-535 ° C) ในสารละลายน้ำเกลือดังนั้นจึงเป็นวิธีแก้ปัญหาเหล่านี้ที่ใช้บ่อยที่สุด วัตถุประสงค์ของการหลอมประเภทนี้คือเพื่อให้ได้สารละลายที่เป็นของแข็ง การยึดเกาะที่อุณหภูมินี้ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะผสมและประเภทของชิ้นงาน ตามด้วยการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว (การดับในน้ำมันหรือน้ำ) โลหะผสมจะผ่านขั้นตอนต่างๆ เข้าสู่สภาวะสมดุล และอะตอมของสารละลายของแข็งอิ่มตัวยวดยิ่งจะถูกจัดเรียงต่างกันในแต่ละครั้ง กระบวนการนี้ดำเนินการที่อุณหภูมิปกติหรือสูงขึ้น บางครั้งเรียกว่าความชรา ในบางกรณี การทำงานเย็นจะดำเนินการระหว่างการชุบแข็งและการบ่ม การแก่ชราที่อุณหภูมิปกติเรียกว่า เป็นธรรมชาติและที่อุณหภูมิสูง - เทียม

ในระหว่างการบ่ม คุณสมบัติทางกลจะเปลี่ยนไป หลังจากการชุบแข็ง ความแข็งแรงจะลดลงเล็กน้อยตามความหนืดที่เพิ่มขึ้น และเมื่ออายุมากขึ้น ความแข็งแรงจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง และความเหนียวและความเหนียวลดลงเล็กน้อย การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในระหว่างการเสื่อมสภาพจะขึ้นอยู่กับรูปแบบบางอย่าง ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ระยะเวลาของการเสื่อมสภาพ และประเภทของโลหะผสม เมื่อถึงค่าสูงสุด ความแข็งแรงของโลหะผสมจะลดลงอีกครั้งเมื่อมีความร้อนเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้" อายุมากเกินไป» โลหะผสมจะผ่านจากสถานะชุบแข็งที่ไม่เสถียรไปสู่สภาวะสมดุล และวัสดุจะได้รับคุณสมบัติทางกลก่อนหน้านี้ แน่นอนว่าความแข็งแรงในสถานะชุบแข็งนั้นมากกว่าความแข็งแรงที่ได้จากโลหะผสมชนิดเดียวกันโดยการชุบแข็งด้วยความเย็นเสมอ และโดยทั่วไปแล้ว โลหะผสมที่สามารถชุบแข็งได้จะมีความแข็งแรงมากที่สุดเมื่อเทียบกับโลหะอื่น ๆ ในกลุ่มนี้ ในระหว่างกระบวนการบ่ม คุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างก็เปลี่ยนแปลงไปเช่นกัน

รูปที่ 5 แสดงผลของอุณหภูมิและระยะเวลาของการเสื่อมสภาพเทียมต่อคุณสมบัติทางกลของโลหะผสม AlMgSi ที่ดัดขึ้นรูป

แผนภาพทั่วไปของการพึ่งพาอุณหภูมิและระยะเวลาการหลอมที่ ในรูปแบบต่างๆการอบชุบโลหะผสม AlMgSi ที่ดัดขึ้นรูปจะแสดงในรูปที่ 6

ในโลหะผสมบางชนิดของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เมื่อได้รับความร้อนจนมีสถานะไม่สมดุล กระบวนการตกผลึกใหม่จะเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกับในเหล็ก ตัวอย่างเช่นในอลูมิเนียมบรอนซ์บางชนิดที่เรียกว่า การแปลงเฟส γ - αซึ่งสามารถเรียกกระบวนการทั้งหมดซึ่งประกอบด้วยการชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทาได้ การปรับปรุงความร้อน. การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกลในระหว่างการปรับปรุงแตกต่างจากคุณสมบัติที่มาพร้อมกับการชุบแข็ง: หลังจากการชุบแข็ง ความแข็งแรงจะเพิ่มขึ้นพร้อมกับความเหนียวที่ลดลงพร้อมกัน และในระหว่างการแบ่งเบาบรรเทา ความแข็งแรงจะลดลงอีกครั้ง ในขณะที่ความเหนียวเพิ่มขึ้นเล็กน้อย

ค่าคุณสมบัติทางกลของโลหะผสมอลูมิเนียมที่เปลี่ยนรูปได้ภายใต้การบำบัดความร้อนต่างๆ

เกรดโลหะผสม	กึ่งสำเร็จรูป	σ t, (กก./มม. 2)	σ vr, (กก./มม. 2)	δ10, (%)
อัล 99.5	แผ่น	1,5	7 — 10	22
อัล-คิว4-Mg1	แผ่น		18 — 24	11
อัล-Zn6-Mg-Cu	บาร์		18 — 28	9
อัล-มก-ซี	แผ่น		11 — 15	16
อัล-มก	แผ่น		18 — 23	16
อัล-Mg5	บาร์		25 — 28	16
อัล-Mg-Mn	แผ่น		17 — 26	15
อัล-มิน	ท่อ		11 — 17	16

อยู่ในสถานะของแข็ง

เกรดโลหะผสม	กึ่งสำเร็จรูป	σ t, (กก./มม. 2)	σ vr, (กก./มม. 2)	δ10, (%)
อัล 99.5	แผ่น	11	13	4
อัล-มก-ซี	แผ่น	15	17	4
อัล-มก	แผ่น		27	3
อัล-Mg5	บาร์	28	32	3
อัล-Mg-Mn	แผ่น	20	24	3
อัล-มิน	ท่อ		19	3

อยู่ในสภาพหายขาด

เกรดโลหะผสม	กึ่งสำเร็จรูป	σ t, (กก./มม. 2)	σ vr, (กก./มม. 2)	δ10, (%)	หมายเหตุ
อัล-คิว4-Mg1	แผ่น	28	43,5	10	บ่มที่อุณหภูมิปกติ ทุกขนาด
อัล-คู-นี-มก-เฟ	การตีขึ้นรูป	26	38	4	การตีขึ้นรูปขนาดเล็กและไปในทิศทางของเกรน
อัล-Zn6-Mg-Cu	บาร์	38	50	6	อุณหภูมิสูงหายขาด
อัล-มก-ซี	แผ่น	10	20	12

โหมดการรักษาความร้อนและค่าคุณสมบัติทางกลของโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อ

เกรดโลหะผสม	การคัดเลือกนักแสดง	วิธีการอบชุบด้วยความร้อน	อุณหภูมิดับ (°C)	ระยะเวลาสัมผัสที่อุณหภูมินี้ (ชั่วโมง)	อุณหภูมิการเสื่อมสภาพ (°C)	ระยะเวลาการเสื่อมสภาพ (ชั่วโมง)	σ t, (กก./มม. 2)	σ vr, (กก./มม. 2)	δ5, (%)	HB
อัล-ซี-คู5	ลงไปในทราย				180±5	15		16		65
อัล-ซี-คู5	ลงไปในทราย	หายร้อน	525±5	4	180±5	5		20		70
อัล-ซี-คู5	ลงไปในทราย		525 +5 -10	4	230±5	5		18	1	65
อัล-ซี-คู5	ในแม่พิมพ์เย็น	อายุเทียม			180±5	15		16		65
อัล-คู-ซี5	ในแม่พิมพ์เย็น	แข็งตัวและคงตัว	525 +5 -10	4	230±5	5		18	1	65
อัล-คู-นิ-มก	ลงไปในทราย	หายร้อน	515±5	4 — 10	235±5	4 — 6	18	22	0,3	90
อัล-คู-นิ-มก	ในแม่พิมพ์เย็น	หายร้อน	515±5	4 — 10	235±5	4 — 6	20	24	0,3	90
อัล-Mg11	ลงไปในทราย	นิรภัย	435±5	15 — 20				28	9	60
อัล-ซี13	ลงไปในทราย	ไม่ได้รับการบำบัดด้วยความร้อน					8	17	4	50
อัล-ซี13	ในแม่พิมพ์เย็น	อบอ่อน					9	20	3	55

หมายเหตุ: ค่าคุณสมบัติทางกลเป็นค่าต่ำสุดและอ้างอิงถึงแท่งทดสอบแบบหล่อพิเศษ

โหมดการบำบัดความร้อนสำหรับอะลูมิเนียมอัลลอยด์ที่เปลี่ยนรูปได้

การเสียรูปร้อน

เกรดโลหะผสม	อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด (°C)
อัล 99.5	380 — 500	1 — 2
อัล-คิว4-Mg1	400 — 450	4 — 8
อัล-คู-นี-มก-เฟ	420 — 470	4 — 8
อัล-Zn6-Mg-Cu	440 — 460	4 — 8
อัล-มก-ซี	480 — 520	2 — 4
อัล-มก	400 — 450	2 — 4
อัล-Mg5	330 — 400	3 — 6
อัล-Mg-Mn	400 — 450	2 — 4
อัล-มิน	450 — 500	1 — 2

การหลอมแบบเต็ม

เกรดโลหะผสม	อุณหภูมิ (°ซ)	ระยะเวลาสัมผัสที่อุณหภูมินี้ (ชั่วโมง)	วิธีการทำความเย็น
อัล 99.5	360 — 400	2 — 6	ออกอากาศ
อัล-คิว4-Mg1	330 — 420	1 — 6
อัล-คู-นี-มก-เฟ	340 — 400	1 — 6	ช้าในเตาอบ ทำความเย็นอย่างรวดเร็ว 40 - 60 องศา/ชม. ถึงอุณหภูมิ 200°C
อัล-Zn6-Mg-Cu	420 — 440	2	ช้าในเตาอบ เย็นเร็ว 30 - 50 องศา/ชม
อัล-มก-ซี	360 — 400	4 — 8	ช้าในเตาอบ ทำความเย็นอย่างรวดเร็ว 60 - 100 องศา/ชม. ถึงอุณหภูมิ 200°C
อัล-มก	360 — 400	2 — 4	ออกอากาศ
อัล-Mg5	360 — 400	2 — 4	ช้าในเตาอบ
อัล-Mg-Mn	360 — 400	1/2 — 3	ออกอากาศ
อัล-มิน	500 - 550 (ทำความร้อนเร็ว)	1 — 4	ออกอากาศ

การบ่ม

เกรดโลหะผสม	อุณหภูมิดับ (°C)	ระยะเวลาสัมผัสที่อุณหภูมินี้ (ชั่วโมง)	อุณหภูมิการเสื่อมสภาพ (°C)	ระยะเวลาการเสื่อมสภาพ (ชั่วโมง)
อัล-คิว4-Mg1	490 — 505	1/4 - 1 อาบน้ำ	ที่อุณหภูมิปกติ	5 วัน
อัล-คู-นี-มก-เฟ	520 — 540	1/2 - 1 อาบน้ำ	180 — 195	12 - 14 ชม
อัล-Zn6-Mg-Cu	465 — 475	5 - 15 นาที อาบน้ำ; 10 - 30 นาที อบด้วยลม	130 — 140	16 ชม
อัล-มก-ซี	520 — 535	1/3 - 1 อาบน้ำ	155 — 160	4 - 6 ชั่วโมง

ค่าคุณสมบัติทางกลของโลหะผสมทองแดงดัดที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนต่างๆ

อยู่ในสภาพอ่อนหรือหลังจากการเสียรูปเนื่องจากความร้อน

เกรดโลหะผสม	กึ่งสำเร็จรูป	σ t, (กก./มม. 2)	σ vr, (กก./มม. 2)	δ10, (%)
ลูกบาศ์ก 99.5	แผ่น		20	30
Cu-Sn 6	บาร์	15	35	40
คุณ(ทองเหลือง) 90	แผ่น	8	25	40
คุณ(ทองเหลือง) 70	แผ่น	13	28	47
คุณ(ทองเหลือง)63	โปรไฟล์ที่มีรูปร่าง	12	31	40
Cu-Ni2-Si	บาร์	10	25	30
คู-อัล 10-เฟ-นี	บาร์	40	65	5
คิวเบ (2.0%)-โค (0.3%)	แผ่นและก้าน	17 — 25	42 — 52	35 — 50

อยู่ในสถานะของแข็ง

เกรดโลหะผสม	กึ่งสำเร็จรูป	σ t, (กก./มม. 2)	σ vr, (กก./มม. 2)	δ10, (%)
ลูกบาศ์ก 99.5	แผ่น	16	30	4
Cu-Sn 6	บาร์	45	50	8
คุณ(ทองเหลือง) 90	แผ่น	20	35	8
คุณ(ทองเหลือง) 70	แผ่น	30	45	15
คุณ(ทองเหลือง)63	โปรไฟล์ที่มีรูปร่าง	35	42	15
คิวเบ (2.0%)-โค (0.3%)	แผ่นและก้าน	52 — 60	63 — 70	10 — 20

การบำบัดความร้อนของทองแดงและทองเหลือง

ทองแดง.

ทองแดงใช้ในการผลิตแผ่น แถบ และสายไฟโดยใช้วิธีการเปลี่ยนรูปเย็น ในระหว่างการเสียรูปจะสูญเสียความเป็นพลาสติกและเพิ่มความยืดหยุ่น การสูญเสียความเหนียวทำให้การเผา การเจาะ และการวาดทำได้ยาก และในบางกรณีก็ทำให้การประมวลผลโลหะเพิ่มเติมเป็นไปไม่ได้

ในการกำจัดการแข็งตัวหรือการชุบแข็งและคืนคุณสมบัติพลาสติกของทองแดง การหลอมด้วยการตกผลึกซ้ำจะดำเนินการตามระบบการปกครองต่อไปนี้: ให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 450-500 ° C ที่ความเร็ว 200-220 ° C/ชม. ระยะเวลาในการถือครองขึ้นอยู่กับ การกำหนดค่าและน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ตั้งแต่ 0.5 ถึง 1 .5 ชั่วโมง ระบายความร้อนในอากาศนิ่ง โครงสร้างของโลหะหลังจากการหลอมประกอบด้วยผลึกที่เท่ากันความแข็งแรงσв = 190 MPa การยืดตัวสัมพัทธ์δ = 22%

ทองเหลือง.

โลหะผสมของทองแดงและสังกะสีเรียกว่าทองเหลือง มีทองเหลืองสององค์ประกอบ (ธรรมดา) ประกอบด้วยทองแดง สังกะสี และสิ่งสกปรกบางส่วนเท่านั้น และทองเหลืองที่มีหลายองค์ประกอบ (พิเศษ) ซึ่งมีการนำองค์ประกอบโลหะผสมตั้งแต่หนึ่งองค์ประกอบขึ้นไป (ตะกั่ว ซิลิคอน ดีบุก) เข้าไปเพื่อให้โลหะผสมมีความแน่นอน คุณสมบัติ.

ทองเหลืองสององค์ประกอบแบ่งออกเป็นทองเหลืองดัดและทองเหลืองหล่อทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวิธีการประมวลผล

ทองเหลืองสององค์ประกอบที่เปลี่ยนรูปได้ (L96, L90, L80, L63 ฯลฯ ) มีความเหนียวสูงและสามารถผ่านกระบวนการกดได้ง่าย ใช้สำหรับการผลิตแผ่น เทป แถบ ท่อ ลวดและแท่งที่มีโปรไฟล์ต่างๆ

โรงหล่อทองเหลืองใช้สำหรับการหล่อชิ้นส่วนที่มีรูปร่าง ในกระบวนการทำงานเย็น ทองเหลืองสององค์ประกอบเช่นทองแดงจะได้รับการชุบแข็งซึ่งเป็นผลมาจากความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นและความเหนียวลดลง ดังนั้นทองเหลืองดังกล่าวจึงต้องผ่านการบำบัดความร้อน - การหลอมตกผลึกซ้ำตามระบอบการปกครอง: ให้ความร้อนถึง 450-650 ° C ในอัตรา 180-200 ° C / ชม. ค้างไว้ 1.5-2.0 ชั่วโมงและระบายความร้อนในอากาศนิ่ง ความแข็งแรงของทองเหลืองหลังจากการหลอม σ Β = 240-320 MPa การยืดตัวสัมพัทธ์ δ = 49-52%

ผลิตภัณฑ์ทองเหลืองที่มีความเค้นภายในสูงในโลหะจะเสี่ยงต่อการแตกร้าวได้ เมื่อเก็บไว้ในอากาศเป็นเวลานานจะเกิดรอยแตกตามยาวและตามขวาง เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ควรผลิตภัณฑ์ก่อน การจัดเก็บข้อมูลระยะยาวผ่านการอบอ่อนด้วยอุณหภูมิต่ำที่ 250-300° C

มีจำหน่ายใน หลายองค์ประกอบ(พิเศษ)ลาทูเนียห์ ธาตุผสม (แมงกานีส ดีบุก นิกเกิล ตะกั่ว และซิลิคอน) ช่วยเพิ่มความแข็งแรง ความแข็ง และความต้านทานการกัดกร่อนสูงในสภาพบรรยากาศและน้ำทะเล ทองเหลืองที่ผสมกับดีบุกมีความคงตัวสูงสุดในน้ำทะเล เช่น LO70-1, LA77-2 และ LAN59-3-2 เรียกว่าทองเหลืองมารีน โดยส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนสำหรับเรือเดินทะเล

ตามวิธีการประมวลผล ทองเหลืองชนิดพิเศษจะถูกแบ่งออกเป็นทองเหลืองดัดและทองเหลืองหล่อ ทองเหลืองที่เปลี่ยนรูปได้ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป (แผ่น ท่อ เทป) สปริง ชิ้นส่วนนาฬิกาและเครื่องมือ ทองเหลืองที่มีส่วนประกอบหลายส่วนประกอบของโรงหล่อใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปและชิ้นส่วนที่มีรูปร่างโดยการหล่อ (ใบพัด ใบมีด ข้อต่อ ฯลฯ) คุณสมบัติทางกลที่ต้องการของทองเหลืองชนิดพิเศษนั้นมั่นใจได้ด้วยการอบชุบด้วยความร้อนซึ่งมีโหมดแสดงไว้ในตาราง เพื่อให้ได้เม็ดละเอียด ก่อนที่จะวาดลึก ทองเหลืองที่เปลี่ยนรูปได้สำหรับแผ่น แถบ และแถบจะต้องผ่านการอบอ่อนที่อุณหภูมิ 450-500 ° C

โหมดการรักษาความร้อนสำหรับทองเหลืองชนิดพิเศษ *

เกรดโลหะผสม	วัตถุประสงค์ของการประมวลผล	ประเภทของการประมวลผล	อุณหภูมิเครื่องทำความร้อน°C	ระยะเวลา, ชม
ทองเหลืองที่เปลี่ยนรูปได้
	การถอดการชุบแข็งด้วยความเย็น	การตกผลึกซ้ำ การหลอม

	คลายเครียด	การหลอมต่ำ
โรงหล่อทองเหลือง
	คลายเครียด	การตกผลึกซ้ำ การหลอมร้อน

* ความเย็นปานกลาง-ลม

การชุบแข็งด้วยความร้อนของบรอนซ์

บรอนซ์คือโลหะผสมของทองแดงที่ประกอบไปด้วยดีบุก ตะกั่ว ซิลิคอน อลูมิเนียม เบริลเลียม และองค์ประกอบอื่นๆ ตามองค์ประกอบโลหะผสมหลัก บรอนซ์จะถูกแบ่งออกเป็นดีบุกและปราศจากดีบุก (พิเศษ) และตามคุณสมบัติทางกล - เป็นการขึ้นรูปและการหล่อ

เปลี่ยนรูปได้ ดีบุก สีบรอนซ์ เกรด Br.OF8-0.3, Br.OTs4-3, Br.OTsS4-4-2.5 ผลิตในรูปแบบแท่ง แถบ และลวดสปริง โครงสร้างของสัมฤทธิ์เหล่านี้ประกอบด้วยสารละลาย α-solid ประเภทหลักของการอบชุบด้วยความร้อนของสัมฤทธิ์คือการหลอมสูงตามระบอบการปกครอง: ให้ความร้อนถึง 600-650 ° C โดยคงไว้ที่อุณหภูมินี้เป็นเวลา 1-2 ชั่วโมงและเย็นลงอย่างรวดเร็ว ความแข็งแรงหลังจากการหลอม σ c - 350-450 MPa, การยืดตัวสัมพัทธ์ b = 18-22%, ความแข็ง HB 70-90

โรงหล่อ ดีบุก สีบรอนซ์ แบรนด์ Br.OTs5-5-5, Br.OSNZ-7-5-1, Br.OTsSZ,5-7-5 ใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนต้านการเสียดสี (บูช, แบริ่ง, ไลเนอร์ ฯลฯ ) บรอนซ์ดีบุกหล่อจะถูกอบที่อุณหภูมิ 540-550°C เป็นเวลา 60-90 นาที

ไม่มีดีบุก สีบรอนซ์ Br.5, Br.7, Br.AMts9-2, Br.KN1-3 และยี่ห้ออื่นๆ มีความแข็งแรงสูง มีคุณสมบัติต้านการกัดกร่อนและแรงเสียดทานได้ดี เฟือง บุชชิ่ง เมมเบรน และชิ้นส่วนอื่นๆ ทำจากสัมฤทธิ์เหล่านี้ เพื่ออำนวยความสะดวกในการบำบัดด้วยแรงดัน บรอนซ์จะถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่อุณหภูมิ 700-750° C ตามด้วยการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว การหล่อที่มีความเค้นภายในจะถูกอบอ่อนที่อุณหภูมิ 550° C โดยมีระยะเวลาคงตัวอยู่ที่ 90-120 นาที

ส่วนใหญ่มักใช้ในอุตสาหกรรม สองเท่า - อลูมิเนียม สีบรอนซ์ เกรด Br.A5, Br.A7 และทองแดง ผสมกับนิกเกิล แมงกานีส เหล็ก และองค์ประกอบอื่นๆ เพิ่มเติม เช่น Br.AZHN10-4-4 ทองสัมฤทธิ์เหล่านี้ใช้สำหรับบุชชิ่ง หน้าแปลน เบาะนั่ง เกียร์ และชิ้นส่วนขนาดเล็กอื่นๆ ที่ต้องรับน้ำหนักมาก

อลูมิเนียมบรอนซ์สองชั้นจะต้องผ่านการชุบแข็งและการอบคืนตัวตามหลักเกณฑ์ต่อไปนี้: การให้ความร้อนเพื่อดับที่อุณหภูมิ 880–900° C ในอัตรา 180–200° C/ชม. โดยคงไว้ที่อุณหภูมินี้เป็นเวลา 1.5–2 ชั่วโมง การทำให้เย็นลงในน้ำ อบที่อุณหภูมิ 400-450°C เป็นเวลา 90-120 นาที โครงสร้างของโลหะผสมหลังการชุบแข็งประกอบด้วยมาร์เทนไซต์ หลังจากแบ่งเบาบรรเทาแล้วจะประกอบด้วยส่วนผสมเชิงกลบาง ๆ ความแข็งแรงของทองแดง σв = 550MPa, δ = 5%, ความแข็ง HB 380–400

เบริลเลียม สีบรอนซ์ Br.B2 เป็นโลหะผสมของทองแดงและเบริลเลียม คุณสมบัติเฉพาะตัว - ความแข็งแรงและความยืดหยุ่นสูงพร้อมทั้งทนต่อสารเคมี ไม่เป็นแม่เหล็ก และความสามารถในการชุบแข็งด้วยความร้อน ทั้งหมดนี้ทำให้เบริลเลียมบรอนซ์เป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้สำหรับการผลิตสปริงของนาฬิกาและเครื่องมือ เมมเบรน หน้าสัมผัสที่สปริงตัว และชิ้นส่วนอื่นๆ คุณสมบัติที่มีความแข็งและไม่เป็นแม่เหล็กสูงทำให้สามารถใช้ทองแดงเป็นเครื่องมือตอกได้ (ค้อน สิ่ว) ที่ไม่ทำให้เกิดประกายไฟเมื่อกระแทกหินและโลหะ เครื่องมือนี้ใช้เมื่อทำงานในสภาพแวดล้อมที่ระเบิดได้ บรอนซ์ Br.B2 ชุบแข็งที่ 800–820° C โดยทำให้เย็นลงในน้ำ จากนั้นนำไปบ่มที่อุณหภูมิ 300–350° C ในกรณีนี้ ความแข็งแรงของโลหะผสม σ Β = 1300 MPa ความแข็ง HRC37–40

การชุบแข็งด้วยความร้อนของโลหะผสมอะลูมิเนียม

เปลี่ยนรูปได้ อลูมิเนียม โลหะผสม แบ่งออกเป็นประเภทที่ไม่สามารถเสริมกำลังด้วยการบำบัดความร้อนและประเภทที่สามารถเสริมกำลังได้ ถึง อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ไม่แข็งตัวรวมถึงโลหะผสมของแบรนด์ AMts2, AMg2, AMgZ ซึ่งมีความแข็งแรงต่ำและความเหนียวสูง ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการดึงลึกและเสริมความแข็งแกร่งด้วยการบำบัดด้วยแรงดันเย็น (การรีดเย็น)

โลหะผสมที่พบมากที่สุดคือ ชุบแข็งได้ การรักษาความร้อน ซึ่งรวมถึงเกรดดูราลูมิน D1, D16, D3P ซึ่งประกอบด้วยอะลูมิเนียม ทองแดง แมกนีเซียม และแมงกานีส ประเภทหลักของการชุบแข็งด้วยความร้อนของดูราลูมินคือการชุบแข็งและการเสื่อมสภาพ การชุบแข็งจะดำเนินการที่อุณหภูมิ 505-515° C จากนั้นจึงทำให้เย็นลงด้วยน้ำเย็น การแก่ชรานั้นใช้ทั้งจากธรรมชาติและของเทียม ด้วยการแก่ตามธรรมชาติ โลหะผสมจะมีอายุ 4-5 วัน โดยมีความชราเทียม - 0.8-2.0 ชั่วโมง อุณหภูมิการชราภาพ - ไม่ต่ำกว่า 100-150°C; ความแรงหลังการประมวลผล σ Β = 490 MPa, 6 = 14% โลหะผสม D1 และ D16 ใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนและส่วนประกอบของโครงสร้างอาคารตลอดจนผลิตภัณฑ์สำหรับเครื่องบิน

Avial (AV, AVT, AVT1) เป็นโลหะผสมที่เปลี่ยนรูปได้ซึ่งมีความเหนียว ความสามารถในการเชื่อมและความต้านทานการกัดกร่อนสูงกว่าดูราลูมิน ผ่านการชุบแข็งในน้ำที่ 515-525 ° C และอายุ: โลหะผสม AB และ AVT - ธรรมชาติ, โลหะผสม AVT1 - เทียมที่ 160 ° C โดยเปิดรับแสงนาน 12-18 ชั่วโมง การบินใช้สำหรับการผลิตแผ่น ท่อ โรเตอร์เฮลิคอปเตอร์ ใบมีดและอื่น ๆ

อลูมิเนียมอัลลอยด์ความแข็งแรงสูง (σ = 550-700 MPa) B95 และ B96 มีความเหนียวน้อยกว่าดูราลูมิน การบำบัดความร้อนของโลหะผสมเหล่านี้ประกอบด้วยการชุบที่อุณหภูมิ 465-475 ° C โดยระบายความร้อนด้วยความเย็นหรือ น้ำร้อนและการบ่มเทียมที่อุณหภูมิ 135-145° C เป็นเวลา 14-16 ชั่วโมง โลหะผสมถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างเครื่องบินสำหรับโครงสร้างที่รับน้ำหนักบรรทุก เวลานานที่อุณหภูมิ 100-200°C

อลูมิเนียมฟอร์จเกรด AK1, AK6, AK8 จะต้องผ่านการชุบแข็งที่ 500-575 ° C โดยระบายความร้อนในน้ำไหลและอายุเทียมที่ 150-165 ° C โดยสัมผัสเป็นเวลา 6-15 ชั่วโมง ความแข็งแรงของโลหะผสม σ Β = 380-460 MPa, การยืดตัวสัมพัทธ์ δ = 7-10%

โรงหล่อ อลูมิเนียม โลหะผสม เรียกว่าซิลูมินามิ โลหะผสมที่ชุบแข็งด้วยความร้อนที่พบมากที่สุดคือเกรด AL4, AL6 และ AL20 การหล่อจากโลหะผสม AL4 และ AL6 จะถูกชุบแข็งที่ 535-545 ° C โดยระบายความร้อนด้วยน้ำร้อน (60-80 ° C) และอยู่ภายใต้การชราเทียมที่อุณหภูมิ 175 ° C สำหรับ 2- 3 ชั่วโมง; หลังการให้ความร้อน σ = 260 MPa, δ = 4-6%, ความแข็ง HB 75-80 เพื่อบรรเทาความเครียดภายใน การหล่อจากโลหะผสมเหล่านี้จะถูกอบอ่อนที่อุณหภูมิ 300°C เป็นเวลา 5-10 ชั่วโมงโดยมีอากาศเย็นลง โลหะผสมทนความร้อนเกรด AL 11 และ AL20 ที่ใช้ในการผลิตลูกสูบ หัวสูบ เตาหม้อไอน้ำที่ทำงานที่อุณหภูมิ 200-300 ° C จะต้องผ่านการชุบแข็ง (ความร้อนถึง 535-545 ° C โดยคงไว้ที่อุณหภูมินี้เป็นเวลา 3 -6 ชั่วโมงและระบายความร้อนในน้ำไหล) รวมทั้งคงอุณหภูมิที่ 175-180 ° C เป็นเวลา 5-10 ชั่วโมง หลังการบำบัดความร้อน σ =300-350 MPa, δ=3-5%

การบำบัดความร้อนของโลหะผสมแมกนีเซียมและไทเทเนียม

โลหะผสมแมกนีเซียม

องค์ประกอบหลักในโลหะผสมแมกนีเซียม (ยกเว้นแมกนีเซียม) ได้แก่ อลูมิเนียม สังกะสี แมงกานีส และเซอร์โคเนียม โลหะผสมแมกนีเซียมแบ่งออกเป็นโลหะผสมดัดและโลหะผสมหล่อ

เปลี่ยนรูปได้ แมกนีเซียม โลหะผสม เกรด MA1, MA8, MA14 จะต้องผ่านการชุบแข็งด้วยความร้อนตามระบอบการปกครองต่อไปนี้: การให้ความร้อนสำหรับการชุบแข็งที่ 410-415 ° C, ค้างไว้ 15-18 ชั่วโมง, ระบายความร้อนในอากาศและอายุเทียมที่ 175 ° C เป็นเวลา 15-16 ชั่วโมง; หลังจากการอบชุบด้วยความร้อน σ Β = 320~430 MPa, δ = 6-14% โลหะผสม MA2, MAZ และ MA5 ไม่ผ่านการบำบัดความร้อน ใช้สำหรับการผลิตแผ่น แผ่น โปรไฟล์ และการตีขึ้นรูป

องค์ประกอบทางเคมี โรงหล่อ แมกนีเซียม โลหะผสม (ML4, ML5, ML12 ฯลฯ) ใกล้เคียงกับองค์ประกอบของโลหะผสมดัดขึ้นรูป แต่ความเหนียวและความแข็งแรงของโลหะผสมหล่อนั้นต่ำกว่ามาก นี่เป็นเพราะโครงสร้างการหล่อที่หยาบของโลหะผสม การอบชุบด้วยความร้อนของการหล่อตามด้วยการแก่ชราจะส่งเสริมการละลายของเฟสส่วนเกินที่เข้มข้นตามแนวขอบเขตของเกรนและเพิ่มความเหนียวและความแข็งแรงของโลหะผสม

คุณลักษณะของแมกนีเซียมอัลลอยด์คือกระบวนการแพร่มีอัตราต่ำ (การเปลี่ยนแปลงเฟสเกิดขึ้นช้า) ซึ่งต้องใช้เวลาแช่นานในการแข็งตัวและการเสื่อมสภาพ ด้วยเหตุนี้ การชุบแข็งโลหะผสมจึงทำได้เฉพาะในอากาศเท่านั้น การบ่มโลหะผสมแมกนีเซียมหล่อจะดำเนินการที่อุณหภูมิ 200-300° C; สำหรับการชุบแข็งจะถูกให้ความร้อนถึง 380-420 ° C; หลังจากการชุบแข็งและการเสื่อมสภาพ σ in = 250-270 MPa

โลหะผสมแมกนีเซียมสามารถใช้เป็นวัสดุทนความร้อนได้ โดยสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 400° C โลหะผสมแมกนีเซียมจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบิน จรวด ยานยนต์ และไฟฟ้า เนื่องจากมีความแข็งแรงจำเพาะสูง ข้อเสียใหญ่ของโลหะผสมแมกนีเซียมคือความต้านทานการกัดกร่อนต่ำในบรรยากาศชื้น

โลหะผสมไทเทเนียม

ไทเทเนียมเป็นหนึ่งในวัสดุโครงสร้างสมัยใหม่ที่สำคัญที่สุด มีความแข็งแรงสูง มีจุดหลอมเหลวสูง (1,665° C) ความหนาแน่นต่ำ (4,500 กก./ลบ.ม.) และต้านทานการกัดกร่อนสูงแม้ในน้ำทะเล โลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของไทเทเนียม ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและจรวด วิศวกรรมพลังงาน การต่อเรือ อุตสาหกรรมเคมีและอุตสาหกรรมอื่นๆ สารเติมแต่งหลักในโลหะผสมไททาเนียม ได้แก่ อลูมิเนียม โมลิบดีนัม วาเนเดียม แมงกานีส โครเมียม ดีบุก และเหล็ก

โลหะผสมไทเทเนียมเกรด VT5, VT6-S, VT9 และ VT16 ผ่านการอบอ่อน การชุบแข็ง และการเสื่อมสภาพ ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป (แท่ง การตีขึ้นรูป ท่อ) จากโลหะผสมที่ผสมกับดีบุกเพิ่มเติม (VT5-1) ผ่านการอบอ่อนด้วยการตกผลึกซ้ำที่อุณหภูมิ 700-800° C เพื่อขจัดการแข็งตัว แผ่นโลหะผสมไทเทเนียมจะถูกอบอ่อนที่ 600-650° C ระยะเวลาของการหลอมสำหรับการตีขึ้นรูป แท่งและท่อคือ 25-30 นาที สำหรับแผ่น - 50-70 นาที

ชิ้นส่วนที่รับน้ำหนักสูงซึ่งทำจากโลหะผสม VT14 ซึ่งทำงานที่อุณหภูมิ 400°C จะถูกชุบแข็งด้วยการบ่มตามมาตามหลักเกณฑ์ต่อไปนี้: อุณหภูมิการชุบแข็ง 820-840°C การทำให้เย็นลงในน้ำ การบ่มที่ 480-500°C เป็นเวลา 12- 16 ชั่วโมง; หลังจากการชุบแข็งและการเสื่อมสภาพ: σ in = 1150-1400 MPa, 6 = 6-10%, ความแข็ง HRC56-60

เมื่อพัฒนาเทคโนโลยีในการอบชุบทองแดงและโลหะผสมจำเป็นต้องคำนึงถึงคุณสมบัติสองประการ: การนำความร้อนสูงและปฏิกิริยาโต้ตอบกับก๊าซระหว่างการให้ความร้อน เมื่อให้ความร้อนผลิตภัณฑ์บางและผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป การนำความร้อนมีความสำคัญรอง เมื่อให้ความร้อนกับผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ ค่าการนำความร้อนที่สูงของทองแดงเป็นสาเหตุให้ความร้อนทั่วทั้งหน้าตัดเร็วขึ้นและสม่ำเสมอมากขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับ เช่น กับโลหะผสมไทเทเนียม
เนื่องจากมีค่าการนำความร้อนสูง ปัญหาเรื่องการชุบแข็งจึงไม่เกิดขึ้นในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อนเสริมความแข็งแกร่งของโลหะผสมทองแดง ด้วยขนาดของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปและผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในทางปฏิบัติ พวกมันจะถูกเผาผ่าน
ทองแดงและโลหะผสมที่มีพื้นฐานอยู่บนนั้นจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและไอน้ำเมื่อใด อุณหภูมิที่สูงขึ้นอย่างน้อยก็เข้มข้นกว่าอลูมิเนียมและโลหะผสมด้วยคุณสมบัตินี้จึงมักใช้บรรยากาศการป้องกันในระหว่างการอบชุบผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปและผลิตภัณฑ์ที่ทำจากทองแดงและโลหะผสมในขณะที่เทคโนโลยีการรักษาความร้อนของอลูมิเนียมป้องกัน บรรยากาศมันหายาก
การหลอมทองแดงและโลหะผสมจะดำเนินการเพื่อกำจัดความเบี่ยงเบนเหล่านั้นจากโครงสร้างสมดุลที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการแข็งตัวหรือเป็นผลมาจากการกระทำทางกลหรือการบำบัดความร้อนก่อนหน้านี้
การหลอมให้เป็นเนื้อเดียวกันเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่แท่งโลหะจนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่เป็นไปได้โดยไม่ทำให้ส่วนประกอบโครงสร้างของโลหะผสมหลอมละลาย ปรากฏการณ์การกลายเป็นของเหลวในทองแดงและทองเหลืองพัฒนาไม่มีนัยสำคัญ และการให้ความร้อนแก่แท่งโลหะสำหรับการบำบัดด้วยแรงดันร้อนก็เพียงพอแล้วสำหรับการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน
โลหะผสมทองแดงหลักที่จำเป็นต้องมีการหลอมให้เป็นเนื้อเดียวกันคือดีบุกสัมฤทธิ์เนื่องจากองค์ประกอบของเฟสของเหลวและของแข็งในระบบ Cu-Sn นั้นแตกต่างกันมากดังนั้นจึงเกิดการสร้างของเหลว dendritic ที่เข้มข้น
อันเป็นผลมาจากการหลอมให้เป็นเนื้อเดียวกันทำให้ความสม่ำเสมอของโครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมีของแท่งโลหะเพิ่มขึ้น การหลอมให้เป็นเนื้อเดียวกันเป็นหนึ่งในเงื่อนไขในการได้รับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายคุณภาพสูง

การหลอมด้วยการตกผลึกซ้ำเป็นหนึ่งในขั้นตอนทางเทคโนโลยีทั่วไปในการผลิตทองแดงและโลหะผสมกึ่งสำเร็จรูปโดยใช้พื้นฐานดังกล่าว
อุณหภูมิของการเริ่มต้นของการตกผลึกซ้ำของทองแดงจะเพิ่มขึ้นอย่างมากโดย Zr, Cd, Sn, Sb, Cr ในขณะที่ Ni, Zn, Fe, Co มีผลอ่อน การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของการเริ่มต้นของการตกผลึกซ้ำเมื่อมีองค์ประกอบหลายอย่างพร้อมกันนั้นไม่ใช่การเติมแต่ง แต่จะเกินการมีส่วนร่วมเล็กน้อยจากสิ่งเจือปนที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ในบางกรณี เช่น เมื่อนำตะกั่วและซัลเฟอร์เข้าไปในทองแดง ผลรวมจะสูงกว่าผลเดี่ยวๆ ทองแดงที่ถูกกำจัดออกซิไดซ์ด้วยฟอสฟอรัสซึ่งตรงกันข้ามกับทองแดงที่มีออกซิเจนนั้นมีแนวโน้มที่จะมีการเจริญเติบโตของเมล็ดพืชที่แข็งแกร่งในระหว่างการหลอม เกณฑ์การตกผลึกใหม่เมื่อมีฟอสฟอรัสจะเปลี่ยนไปสู่อุณหภูมิที่สูงขึ้น
ระดับการเปลี่ยนรูปวิกฤตสำหรับทองแดงที่ปราศจากออกซิเจนที่มีขนาดเกรนประมาณ 2*10v-2 ซม. หลังจากการหลอมที่ 800°C เป็นเวลา 6 ชั่วโมงคือประมาณ 1% สิ่งเจือปน เช่น เหล็ก จะเพิ่มระดับวิกฤตของการเสียรูป ซึ่งสำหรับทองเหลืองอยู่ที่ 5-12% (รูปที่ 44)

อุณหภูมิของการตกผลึกซ้ำของทองเหลืองยังได้รับอิทธิพลจากการประมวลผลก่อนหน้านี้ โดยหลักแล้วคือระดับของการเสียรูปเนื่องจากความเย็นและขนาดของเกรนที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลนี้ ตัวอย่างเช่น เวลาก่อนเริ่มการตกผลึกใหม่ของทองเหลือง L95 ที่อุณหภูมิ 440° C คือ 30 นาทีที่ระดับการเปลี่ยนรูปเย็น 30% และ 1 นาทีที่ระดับการเปลี่ยนรูป 80%
ขนาดของเกรนเริ่มต้นส่งผลต่อกระบวนการตกผลึกในทางตรงข้ามกับระดับการเสียรูปที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ในโลหะผสม L95 ที่มีขนาดเกรนเริ่มต้นที่ 30 และ 15 μm การหลอมหลังจากการเสียรูป 50% ที่อุณหภูมิ 440°C จะทำให้เกิดการตกผลึกอีกครั้งหลังจาก 5 และ 1 นาที ตามลำดับ ในเวลาเดียวกัน ขนาดของเกรนเริ่มต้นจะไม่ส่งผลต่ออัตราการตกผลึกซ้ำ หากอุณหภูมิการอบอ่อนเกิน 140°C
ในรูป รูปที่ 45 แสดงข้อมูลเกี่ยวกับผลกระทบขององค์ประกอบของ α-ทองเหลืองต่ออุณหภูมิการหลอม (ระดับการเปลี่ยนรูป 45% เวลาการหลอม 30 นาที) ซึ่งช่วยให้แน่ใจว่าได้ขนาดเกรนที่กำหนด ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันของการเสียรูปและการหลอม ด้วยปริมาณสังกะสีที่เพิ่มขึ้น ขนาดของเกรนจะลดลง ถึงค่าต่ำสุดแล้วจึงเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น หลังจากการอบอ่อนที่ 500°C เป็นเวลา 30 นาที ขนาดเกรนจะเป็น: ในทองแดง 0.025 มม.; ในทองเหลือง 15% Zn 0.015 มม. และในทองเหลือง 35% Zn 0.035 มม. รูปที่ 45 ยังแสดงให้เห็นว่าใน α-brasses เมล็ดพืชเริ่มเติบโตค่อนข้างมาก อุณหภูมิต่ำและเติบโตจนถึงอุณหภูมิโซลิดัส ในสองเฟส (α+β)- และทองเหลืองพิเศษ ตามกฎแล้วการเติบโตของเกรนจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิที่เฟส β เหลืออยู่เพียงเฟสเดียวเท่านั้น ตัวอย่างเช่นสำหรับทองเหลือง L59 การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของเกรนเริ่มต้นเมื่อการหลอมที่อุณหภูมิสูงกว่า 750 ° C
อุณหภูมิการหลอมของทองเหลืองจะถูกเลือกไว้ประมาณ 250-350° C เหนืออุณหภูมิที่การตกผลึกเริ่มต้นขึ้น (ตารางที่ 16)

เมื่อโลหะผสมทองแดงที่มี Zn 32-39% ได้รับการอบอ่อนที่อุณหภูมิสูงกว่าการเปลี่ยนผ่าน α⇔α+β เฟส β จะถูกปล่อยออกมา ซึ่งทำให้เกรนมีการเจริญเติบโตไม่สม่ำเสมอ แนะนำให้อบโลหะผสมดังกล่าวที่อุณหภูมิไม่เกินเส้นสมดุล α⇔α+β ของระบบ Cu-Zn ในเรื่องนี้ทองเหลืองซึ่งมีองค์ประกอบใกล้เคียงกับจุดละลายสูงสุดของสังกะสีในทองแดงควรอบอ่อนในเตาเผาที่มีการควบคุมอุณหภูมิที่มีความแม่นยำสูงและมีการกระจายตัวสม่ำเสมอสูงตลอดทั้งปริมาตรของทองแดง

ในรูป เลข 46 แสดงโหมดการอบอ่อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับทองเหลืองธรรมดา โดยอิงตามผลลัพธ์ของคำแนะนำทางเทคโนโลยีทั่วไปที่สะสมมาจากการปฏิบัติทั้งในประเทศและทั่วโลก มีแนวโน้มว่าอุณหภูมิการอบอ่อนของทองเหลืองจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณสังกะสีที่เพิ่มขึ้น
เมื่อเลือกโหมดการหลอมการตกผลึกซ้ำสำหรับทองเหลือง ควรคำนึงว่าโลหะผสมที่อยู่ใกล้กับขอบเขตเฟส α/α+β (รูปที่ 46) สามารถเสริมความแข็งแรงด้วยความร้อนได้เนื่องจากความสามารถในการละลายของสังกะสีในทองแดงที่แปรผันได้ การแข็งตัวของทองเหลืองที่มี Zn มากกว่า 34% ทำให้ทองเหลืองมีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพได้ง่าย (รูปที่ 47) และความสามารถในการแข็งตัวในระหว่างอายุจะเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณสังกะสีเพิ่มขึ้นถึง 42% การประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติฉันไม่พบทองเหลืองชุบแข็งด้วยความร้อนประเภทนี้ อย่างไรก็ตาม อัตราการเย็นตัวของทองเหลืองประเภท L63 หลังจากการอบอ่อนด้วยการตกผลึกซ้ำจะส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลของทองเหลือง ควรคำนึงถึงความเป็นไปได้ของการสลายตัวของสารละลายอิ่มตัวยวดยิ่งใน α-ทองเหลืองที่มี Zn มากกว่า 34% และในทองเหลือง α+β เมื่อเลือกโหมดการหลอมเพื่อลดความเครียด การเปลี่ยนรูปเย็นอย่างรุนแรงสามารถเร่งการสลายตัวของสารละลาย α- และ β ที่อิ่มตัวยิ่งยวดได้เมื่อทำการหลอม

จากข้อมูลในวรรณกรรม อุณหภูมิที่การตกผลึกซ้ำของทองเหลือง L63 เริ่มต้นอยู่ในช่วง 250 ถึง 480° C โครงสร้างที่มีเม็ดละเอียดที่สุดในโลหะผสม L63 จะเกิดขึ้นหลังจากการหลอมที่อุณหภูมิ 300-400° C ยิ่งระดับของก่อนหน้านี้ยิ่งสูง การเสียรูปแบบเย็น ยิ่งขนาดของเกรนตกผลึกมีขนาดเล็กลงและมีความแข็งมากขึ้น (รูปที่ 48) ภายใต้สภาวะการอบอ่อนเดียวกัน
คุณภาพของวัสดุอบอ่อนนั้นไม่เพียงแต่จะพิจารณาจากวัสดุเท่านั้น คุณสมบัติทางกลแต่ยังรวมถึงขนาดของเกรนที่ตกผลึกใหม่ด้วย ขนาดเกรนในโครงสร้างที่ตกผลึกใหม่อย่างสมบูรณ์นั้นค่อนข้างสม่ำเสมอ หากตั้งค่าโหมดการอบอ่อนของการตกผลึกซ้ำไม่ถูกต้อง จะตรวจพบเกรนสองกลุ่มที่มีขนาดต่างกันอย่างชัดเจนในโครงสร้าง สิ่งที่เรียกว่าโครงสร้างสองชั้นนี้ไม่เป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่งในระหว่างการวาดแบบลึก การดัด หรือการขัดเงา และการกัดกรดของผลิตภัณฑ์

เมื่อขนาดเกรนเพิ่มขึ้นจนถึงขีดจำกัด ความสามารถในการประทับตราของทองเหลืองจะดีขึ้น แต่คุณภาพพื้นผิวก็จะลดลง บนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเกรนมากกว่า 40 ไมครอน จะสังเกตเห็นความหยาบที่เป็นลักษณะ "เปลือกส้ม"

ขั้นตอนของการวิวัฒนาการของโครงสร้างที่ผิดรูปนั้นขยายออกไปตามเวลาอย่างมาก ดังนั้นจึงดูเหมือนว่าจะเป็นไปได้ที่จะได้โครงสร้างที่ตกผลึกใหม่บางส่วนหรือทั้งหมดด้วยเกรนละเอียดโดยการเปลี่ยนแปลงเวลาในการหลอม ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่มีโครงสร้างการตกผลึกที่ไม่สมบูรณ์และขนาดเกรนที่เล็กมากจะถูกประทับตราโดยไม่เกิด "เปลือกส้ม"
การหลอมบางส่วนระยะเวลาที่กำหนดโดยระดับของการเสียรูปเบื้องต้นจะดำเนินการในช่วง 250-400 ° C เพื่อรักษาสภาพทางเทคโนโลยีที่แม่นยำการหลอมดังกล่าวควรดำเนินการในเตาหลอมซึ่งมีการควบคุมอย่างเข้มงวด อุณหภูมิในการทำงานและเวลาพัก (ความเร็วการแพร่กระจาย)
การหลอมบางส่วนจะใช้เพื่อลดความเค้นตกค้างเป็นหลัก ซึ่งอาจนำไปสู่สิ่งที่เรียกว่า “การแตกร้าวตามฤดูกาล” การกัดกร่อนประเภทนี้ซึ่งมีอยู่ในทองเหลืองที่มี Zn มากกว่า 15% ประกอบด้วยการพัฒนาอย่างค่อยเป็นค่อยไปของรอยแตกตามขอบเกรนภายใต้อิทธิพลของความเค้น (สารตกค้างและการใช้งาน) พร้อม ๆ กัน และสารเคมีรีเอเจนต์เฉพาะ (เช่น สารละลายและไอระเหยของแอมโมเนีย สารละลายของ เกลือปรอท, ซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์เปียก, เอมีนต่างๆ เป็นต้น) เชื่อกันว่าความไวของทองเหลืองต่อการแตกร้าวตามฤดูกาลนั้นเกิดจากความเครียดที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันมากกว่าขนาดสัมบูรณ์
ประสิทธิภาพของการหลอมเพื่อลดความเค้นตกค้างได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบสารปรอท วิธีทดสอบสารปรอทเป็นการประเมินเชิงคุณภาพของการมีอยู่ของความเค้นตกค้าง ขึ้นอยู่กับพฤติกรรมที่แตกต่างกันของวัสดุที่ได้รับความเค้นและไม่ได้รับความเค้นเมื่อสัมผัสกับปรอทไนเตรต ในระหว่างการทดสอบ รอยแตกตามยาวและตามขวางปรากฏบนวัสดุรับแรงเค้น ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ปรากฏในบริเวณที่เกิดแรงดึง ซึ่งอาจทำให้ผลิตภัณฑ์เสียหายระหว่างการใช้งานหรือระหว่างการเก็บรักษาอันเป็นผลมาจากการกัดกร่อนแตกร้าว
โหมดการหลอมทองเหลืองเพื่อลดความเค้นตกค้างแสดงไว้ในรูปที่ 1 46 และในตาราง 16.

WikiHow ตรวจสอบงานของบรรณาธิการอย่างรอบคอบเพื่อให้แน่ใจว่าทุกบทความตรงตามมาตรฐานคุณภาพสูงของเรา

ด้วยการหลอมทองแดงจึงอ่อนตัวลงและมีความเหนียวมากขึ้นหลังจากนั้นจึงโค้งงอได้ง่าย ช่วยให้สามารถหลอมโลหะและขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่ต้องการได้โดยไม่ทำให้แตกหัก คุณสามารถหลอมทองแดงทุกเกรดและความหนาได้หากคุณมีคบเพลิงที่ทรงพลังเพียงพอ วิธีที่ง่ายที่สุดในการหลอมทองแดงคือการให้ความร้อนด้วยคบเพลิงออกซีอะเซทิลีน แล้วจึงทำให้เย็นลงในน้ำอย่างรวดเร็ว

ขั้นตอน

ส่วนที่ 1

กำลังเตรียมการหลอม

สวมแว่นตานิรภัยก่อนใช้งานหัวเผาเมื่อต้องจัดการกับเปลวไฟต้องสวมแว่นตานิรภัย สวมแว่นตานิรภัยที่มีระดับเฉดสีอย่างน้อย 4 เพื่อปกป้องดวงตาของคุณจากแสงจ้าของเปลวไฟอะเซทิลีนอย่างเหมาะสม การมองเปลวไฟจากคบเพลิงอะเซทิลีนโดยไม่สวมแว่นตานิรภัยอาจทำให้ดวงตาเสียหายร้ายแรงได้

แว่นตานิรภัยที่ใช้สำหรับการอบอ่อน การตัดส่วนโค้ง และการเชื่อมได้รับการจัดอันดับที่ระดับ 2 ถึง 14 โดย 2 คือสีที่มีสีน้อยที่สุด และ 14 คือสีที่เข้มที่สุด คบเพลิงอะเซทิลีนจะให้เปลวไฟที่สว่างน้อยกว่าคบเพลิงเชื่อม ดังนั้นกระจกที่มีสีเล็กน้อยจึงเพียงพอที่จะปกป้องดวงตาของคุณได้
หากคุณไม่มีแว่นตานิรภัย ให้ซื้อจากร้านฮาร์ดแวร์หรือร้านอุปกรณ์การเชื่อม

การชุบแข็งโลหะทำให้คุณสามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างบางอย่างได้ ทำให้โลหะอ่อนลงหรือแข็งขึ้นในทางกลับกัน เมื่อทำการชุบแข็ง ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความร้อนเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับกระบวนการและเวลาในการทำความเย็นด้วย ผู้ผลิตส่วนใหญ่จะชุบแข็งเหล็ก ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความทนทานมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ทองแดงก็สามารถชุบแข็งได้หากจำเป็น

การชุบแข็งทองแดง--กระบวนการผลิต

ทองแดงแข็งตัวโดยใช้วิธีหลอม ในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน ทองแดงสามารถทำให้อ่อนลงหรือแข็งขึ้นได้ ขึ้นอยู่กับว่าจะใช้ทำอะไรในอนาคต อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าวิธีการชุบแข็งทองแดงนั้นแตกต่างอย่างมากจากการชุบแข็งเหล็ก

ทองแดงแข็งตัวโดยการระบายความร้อนช้าๆ ในอากาศ หากจำเป็นต้องได้โครงสร้างที่นุ่มนวลกว่านี้ การชุบแข็งจะดำเนินการโดยการทำให้โลหะเย็นลงในน้ำอย่างรวดเร็วทันทีหลังการให้ความร้อน หากคุณต้องการโลหะที่อ่อนมากคุณควรให้ความร้อนทองแดงจนร้อนแดง (ประมาณ 600 °) แล้วจุ่มลงในน้ำ หลังจากที่ผลิตภัณฑ์ผ่านกระบวนการเปลี่ยนรูปและได้รูปทรงที่ต้องการแล้ว สามารถให้ความร้อนอีกครั้งที่ 400° แล้วปล่อยให้เย็นในอากาศ

โรงงานชุบแข็งทองแดง

ทองแดงชุบแข็งในอุปกรณ์พิเศษที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้ การติดตั้งชุบแข็งมีหลายประเภท แต่ที่นิยมกันมากที่สุดในปัจจุบันคือ อุปกรณ์เหนี่ยวนำ. การติดตั้งแบบเหนี่ยวนำช่วยให้ทองแดงแข็งตัวได้ดีเยี่ยม ทำให้คุณได้ผลิตภัณฑ์ คุณภาพสูง. ขอบคุณระบบอัตโนมัติ ซอฟต์แวร์อุปกรณ์ HDTV จะถูกปรับด้วยความแม่นยำสูง โดยระบุเวลาการทำความร้อน อุณหภูมิ และวิธีการทำความเย็นโลหะด้วย

หากบริษัทแข็งตัวอย่างต่อเนื่อง ผลิตภัณฑ์โลหะถ้าอย่างนั้นจะเป็นการดีที่สุดที่จะใส่ใจ คอมเพล็กซ์พิเศษอุปกรณ์ที่ออกแบบมาให้แข็งตัวได้สะดวกและรวดเร็ว ศูนย์ชุบแข็ง ELSIT มีทุกสิ่ง อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการชุบแข็ง HDTV คอมเพล็กซ์การชุบแข็งประกอบด้วย: การติดตั้งแบบเหนี่ยวนำ เครื่องชุบแข็ง อุปกรณ์ควบคุม และโมดูลทำความเย็น หากลูกค้าต้องการทำให้ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างแตกต่างกันสามารถรวมชุดตัวเหนี่ยวนำขนาดต่างๆ ไว้ในคอมเพล็กซ์การชุบแข็งได้