Léčba roztokem

Zpracování roztokem: Proces tepelného zpracování

Služby tepelného zpracování nerezové oceli a kovových slitin

Zpracování roztokem označuje proces tepelného zpracování, při kterém se slitina zahřívá na vysokou teplotu v jednofázové oblasti, aby se udržela teplota, takže přebytečná fáze se zcela rozpustí v tuhém roztoku a poté se rychle ochladí, aby se získal přesycený pevný roztok. .

Protože jeho provozní proces je podobný kalení, nazývá se také „kalení roztokem“. Je vhodný pro slitiny s pevným roztokem, protože matrice a rozpustnost se velmi mění se změnou teploty. Obecně se jedná o předběžné tepelné zpracování a jeho funkcí je připravit nejlepší podmínky pro následné tepelné zpracování.

Ošetření roztokem zahřeje slitinu na určitou teplotu, udržuje tuto teplotu dostatečně dlouho na to, aby se jedna nebo více složek dostala do tuhého roztoku, a poté se rychle ochladí, aby se zachovaly vlastnosti roztoku. Žíhání je běžně používané rozpouštěcí zpracování, někdy označované jako rozpouštěcí žíhání.

Rozpouštěcí žíhání je také běžným procesem tepelného zpracování pro mnoho různých rodin kovů. Roztokové žíhání může být vyžadováno pro nerezové oceli, slitiny hliníku, superslitiny na bázi niklu, slitiny titanu a některé slitiny na bázi mědi.

Účelem rozpouštěcího žíhání je rozpustit veškeré sraženiny přítomné v materiálu a přeměnit materiál na jednofázovou strukturu při teplotě rozpouštěcího žíhání. Na konci procesu rozpouštěcího žíhání je materiál rychle ochlazen na pokojovou teplotu, aby se zabránilo jakémukoli srážení během chlazení v nižším teplotním rozsahu. Jednofázové rozpouštěcí žíhané materiály budou po zpracování v měkkém stavu.

Konkrétně, zatímco běžné slitiny včetně železa, niklu, kobaltu a hliníku jsou obvykle před výrobou nějakým způsobem ošetřeny roztokem, jiné materiály, jako je nerezová ocel, vyžadují úpravu roztokem ve vakuové peci, protože odstraňují atmosférické plyny, čímž zabraňují oxidaci. Po žíhání a kalení je precipitační vytvrzování běžným dalším krokem v procesu tepelného zpracování. Jednofázová mikrostruktura vytvořená během procesu rozpouštěcího žíhání je vyžadována před tvrzením stárnutím, takže ve finálním produktu budou přítomny pouze precipitáty vzniklé během procesu vytvrzování stárnutím. Složení, velikost a množství těchto sraženin vzniklých během stárnutí určí tvrdost, pevnost a mechanické vlastnosti konečného produktu po stárnutí. Aby byly splněny všechny tyto požadavky, je kritické správné ošetření konstrukce roztokem před stárnutím.

Výhody rozpouštěcího tepelného zpracování

Tento proces se provádí za účelem zvýšení pevnosti v tahu neželezných slitin, jejich přeměny na pevný roztok a řízení rychlosti strukturálních změn zpět na jejich mechanickou směs. Při tomto tepelném zpracování se slitina zahřeje na specifickou teplotu pod bodem tání materiálu a poté se prudce ochladí nebo rychle ochladí. Pevný roztok získaný během zahřívání zůstává stabilní díky procesu chlazení. V tomto okamžiku se provádí stárnutí a precipitační vytvrzování (procesy, které pomáhají materiálu ve slitině změnit se nebo vyjít z tuhého roztoku), aby se zajistilo, že slitina časem nezmění svou původní strukturu. Stárnutí dává konečné struktuře zrna v kovu větší pevnost v tahu, než je jeho původní stav. Závěrem lze říci, že tato tvrzená forma zachovává kovovou paměť a pružinové vlastnosti materiálu bez rizika povrchové kontaminace výrobku.

Příklad:

Tepelné zpracování odlitků z nerezové oceli

Ke změkčení odlitků z nerezové oceli použijte úpravu roztokem. Obecně se odlitky z nerezové oceli zahřívají na asi 950-1150 stupňů a uchovávají se po určitou dobu, účelem je plně a rovnoměrně rozpustit karbidy a různé slitinové prvky v austenitu a poté rychle kalit a ochladit. Legující prvky, jako je uhlík, se vysrážejí příliš pozdě a získá se struktura čistého austenitu.

Výhody roztokové úpravy nerezových odlitků

1. Udělejte jednotnou strukturu a složení odlitků z nerezové oceli, což je zvláště důležité pro suroviny, protože teplota lití a rychlost chlazení jsou různé, což má za následek nekonzistentní mikrostrukturu. S rostoucí teplotou atomová aktivita zesiluje, σ fáze se rozpouští a chemické složení má tendenci být jednotné. Po rychlém ochlazení se získá jednotná jednofázová struktura.

2. Eliminujte tvrdnutí a usnadněte následné zpracování. Zpracováním roztokem se zdeformovaná mřížka obnoví, prodloužená a zlomená zrna se rekrystalizují a vnitřní pnutí se uvolní. Pevnost v tahu odlitků z nerezové oceli klesá a prodloužení se zvyšuje.

3. Obnovte vlastní korozní odolnost odlitků z nerezové oceli. Odolnost korozivzdorné oceli po vytavitelném lití se snižuje. Po úpravě roztokem se korozní odolnost odlitků z nerezové oceli vrátila do nejlepšího stavu.

U odlitků z nerezové oceli jsou hlavními faktory zpracování roztokem: teplota, doba výdrže a rychlost chlazení.