Ky artikull do të sigurojë një përshkrim mjaft të detajuar të asaj që është pjekja e rikristalizimit. Përveç kësaj, për njohje, do të merren parasysh lloje të tjera të punës me çelik, të cilat përmirësojnë strukturën e tij dhe punueshmërinë e metalit, reduktojnë fortësinë dhe lehtësojnë streset e brendshme. Të gjitha vetitë kryesore të lidhjes varen nga struktura e aliazhit, dhe metoda që ndryshon strukturën është trajtimi termik. Pjekja e rikristalizimit dhe shumë lloje të tjera të trajtimit të nxehtësisë u zhvilluan nga D. K. Chernov, më tej kjo temë u zhvillua nga G. V. Kurdyumov, A. A. Bochvar, A. P. Gulyaev.
Trajtim termik
Ky është një kombinim i operacioneve të ndryshme të ngrohjes me ndihmën e pajisjeve speciale dhe teknologjisë speciale, me mbajtje dhe ftohje, të cilat kryhen në mënyrë strikte në një sekuencë të caktuar dhe në mënyra të sakta për të ndryshuar strukturën e brendshme të aliazhit. dhe merrni vetitë e dëshiruara. Trajtimi termik ndahet në disa lloje. Pjekja e parëlloji, i cili përdoret për absolutisht çdo metal dhe lidhje, nuk sjell transformime fazore në gjendje të ngurtë. Pjekja e rikristalizimit përdoret për të arritur karakteristikat e mëposhtme.
Kur pjekja e llojit të parë nxehet, lëvizshmëria e atomeve rritet, inhomogjeniteti kimik eliminohet plotësisht ose pjesërisht dhe stresi i brendshëm zvogëlohet. E gjitha varet nga temperatura e ngrohjes dhe koha e mbajtjes. Ftohja e ngad altë është karakteristike këtu. Variacionet e kësaj metode janë pjekja lehtësuese e stresit pas derdhjes, saldimit ose farkëtimit, pjekja me difuzion dhe pjekja e rikristalizimit.
Pjekja e dytë
Ky pjekje është menduar gjithashtu për metalet dhe lidhjet që pësojnë transformime fazore gjatë pjekjes në gjendje të ngurtë - si kur nxehen ashtu edhe kur ftohen. Këtu, qëllimet janë disi më të gjera se ato të ndjekura nga pjekja e rikristalizimit të çelikut. Pjekja e llojit të dytë rezulton në një strukturë më të ekuilibruar për përpunimin e mëtejshëm të materialit. Kokrra zhduket, shtypet, viskoziteti dhe plasticiteti rriten, fortësia dhe forca zvogëlohen ndjeshëm. Një metal i tillë tashmë mund të pritet. Ngrohja kryhet në temperatura shumë më të larta se ato kritike dhe ftohja bëhet së bashku me furrën - shumë ngadalë.
Gjithashtu trajtimi termik përfshin forcimin e lidhjeve për forcë dhe fortësi. Këtu, përkundrazi, formohet një strukturë jo ekuilibër, e cila rrit këto parametra për shkak të sorbitit, troostitit dhe martensitit. Temperaturat e përdorura janë gjithashtu shumë më të larta se ato kritike, por ftohja bëhet me shpejtësi shumë të larta. lloji i katërttrajtim termik - kalitje, e cila lehtëson streset e brendshme, zvogëlon fortësinë dhe rrit qëndrueshmërinë dhe duktilitetin e çeliqeve të ngurtësuar. Kur nxehet në temperatura nën kritike, shkalla e ftohjes mund të jetë çdo. Transformimet zvogëlojnë strukturën jo-ekuilibër. Kështu funksionon pjekja e rikristalizimit të çelikut.
Zgjedhja e modalitetit
Trajtimi termik mund të jetë paraprak dhe përfundimtar. E para përdoret për të përgatitur vetitë e materialit dhe strukturën e tij për operacione të mëtejshme teknologjike (përmirësimi i përpunimit, prerja, trajtimi me presion). Trajtimi përfundimtar termik formon të gjitha vetitë e produktit të përfunduar. Mënyra se si zgjidhet mënyra e pjekjes së rikristalizimit varet nga procesi dhe qëllimet e trajtimit termik.
Nënkupton ngrohjen e një aliazhi ose metali mbi temperaturën e kristalizimit, dhe jo më pak se njëqind ose dyqind gradë. Kjo pasohet nga ekspozimi në këtë temperaturë për kohën e kërkuar. Ftohja është faza e fundit e këtij procesi. Kjo teknologji ndahet në pjekje të plotë, të pjesshme dhe me teksturë, dhe zgjedhja varet nga qëllimi i pjekjes së rikristalizimit.
Pjekja e plotë
Në praktikë, ne përdorim më shpesh pjekjen e plotë, por këtu duhet t'i kushtoni vëmendje faktit që pjekja dhe ngurtësimi i çelikut janë procese të ndryshme. Gjatë procesit të pjekjes së rikristalizimit, kryhen disa procedura që i paraprijnë punës së ftohtë të metalit nën presion për të lehtësuar punën e mëtejshme me të, osePjekja është lloji i prodhimit të trajtimit termik, kur produkti i përfunduar ose produkti gjysëm i gatshëm merr karakteristikat e dëshiruara. Ose ky është një operacion i ndërmjetëm, për shembull - për heqjen efektive të ngurtësimit të ftohtë.
Për shpërbërjen uniforme të elementeve aliazh në matricë dhe për të përftuar një mikrostrukturë homogjene me të njëjtat veti materiali, pjekja kryhet në një tretësirë të veçantë. Metalet me ngjyra kërkojnë pjekje rikristalizimi në temperatura ndërmjet 950 dhe 1200ºC duke përdorur një tretësirë kripe Durferrit Glühkohle ose Durferrit GS 960..
Gola
Më shpesh, pjekja rikristalizuese e çeliqeve kryhet për të sjellë strukturën e materialit në parametrat e dëshiruar që janë të nevojshëm për punë të mëtejshme. Përdoret pas trajtimit me presion, nëse rikristalizimi i ngadalshëm nuk ka kaluar plotësisht dhe kjo nuk lejon heqjen e ngurtësimit.
Teknologji e tillë përdoret zakonisht për bobinat e aliazhit të mbështjellë të nxehtë, ku bazamenti është alumini, si dhe pas rrotullimit të ftohtë të fletëve, shiritave, fletëve nga aliazhe të ndryshme dhe metale me ngjyra (këtu duhet përmendur Pjekja e rikristalizimit të nikelit), shufrat dhe telat, çeliqet e formuar në të ftohtë dhe gypat e tërhequr në të ftohtë. Një procedurë e veçantë është pjekja në prodhimin e produkteve gjysëm të gatshme dhe produkteve nga metalet me ngjyra (përfshirë nikelin).
Kushtet e temperaturës
Materiale të ndryshme kërkojnë mënyra të ndryshme të trajtimit të nxehtësisë. Zakonisht i gjithë procesi nuk merr më shumë se një orë për të përfunduar pjekjen e rikristalizimit, por regjimi i temperaturës për çdo aliazh është i tij. Pra, lidhjet me bazë magnezi kërkohen nga 300 në 400 ° С, lidhjet e nikelit kërkohen nga 800 në 1150 ° С, çeliqet e karbonit kërkohen nga 650 deri në 710 ° С, për të cilat pjekja e rikristalizimit është e detyrueshme. Pika e shkrirjes natyrisht nuk arrihet.
Lidhjet e aluminit nuk kanë nevojë për aq shumë, mjaftueshëm nga 350 në 430 °C, dhe alumini i pastër rikristalizohet në temperatura nga 300 deri në 500 °C. Nga 670 në 690 °C kërkohet titan për rikristalizimin, nga 700 në 850 °C kërkohen përbërje bakri dhe nikel, nga 600 në 700 °C nevojiten bronz dhe bronz, dhe akoma më pak bakër i pastër, fillon rikristalizimin nga 500 °C.. Mënyra të tilla të pjekjes së rikristalizimit kërkohen për disa metale dhe lidhje.
Përpunimi me difuzion të metaleve
Ky lloj pjekjeje quhet ndryshe homogjenizues dhe kryhet me qëllim eliminimin e pasojave të segregacionit dendritik. Pjekja me difuzion është e nevojshme për çeliqet e aliazhit ku indeksi i duktilitetit dhe qëndrueshmërisë zvogëlohet për shkak të ndarjes intrakristaline, gjë që çon në fraktura lamelare ose të brishtë. Është e nevojshme të arrihet një strukturë ekuilibri, dhe për këtë arsye trajtimi me difuzion të metalit të derdhur është i nevojshëm. Përveç kësaj, ai përmirëson të dyja karakteristikat mekanike dhe rrit uniformitetin e vetive në të gjithë produktin e përfunduar.
Ja çfarë ndodhprocesi: treten fazat e tepërta, nivelohet përbërja kimike, shfaqen dhe rriten poret, rritet madhësia e kokrrës. Ky lloj trajtimi termik kërkon një ekspozim të gjatë të metalit në temperatura mbi kritike (këtu mund të flasim për 1200 gradë Celsius).
Trajtim termik izotermik
Ky lloj pjekjeje rekomandohet për çeliqet e aliazhuar ku, në një temperaturë konstante, austeniti dekompozohet në ferrit dhe çimentit në përzierje. Një dekompozim i tillë mund të ndodhë në llojet e tjera të pjekjes nëse ka një ftohje graduale për shkak të një uljeje konstante dhe të njëpasnjëshme të temperaturës. Kështu arrihet uniformiteti i strukturës, zvogëlohet koha e trajtimit termik.
Skema e pjekjes izotermale është si më poshtë: fillimisht, ngrohja në një tregues që do të kalojë pikën e sipërme kritike me 50-70 gradë, më pas ulja e temperaturës me 150 gradë. Pas kësaj, pjesa e nxehtë transferohet në një furrë ose banjë, ku temperatura nuk mbahet më shumë se 700 ° C. Kohëzgjatja e procedurës do të varet nga përbërja e metalit dhe dimensionet gjeometrike të pjesës. Përbërjet e aliazhit mund të zgjasin orë të tëra, ndërsa fletët e çelikut të karbonit të mbështjellë të nxehtë kërkojnë minuta.
Diferencat
Me pjekjen e plotë, sigurohet rikristalizimi i çelikut, duke e çliruar metalin nga defekte të ndryshme strukturore. Çeliku merr vetitë e tij më të rëndësishme dhe karakteristike, zbutet për prerjen e mëvonshme. Nevojafillimisht ngroheni në një temperaturë mbi Ac3 me 30-50 gradë, ngroheni dhe më pas ftohni ngadalë.
Më shpesh, ekspozimi zgjat të paktën gjysmë ore, por jo më shumë se një orë për ton çeliku me një shpejtësi ngrohjeje prej 100 gradë Celsius në orë. Shkalla e ftohjes ndryshon në varësi të përbërjes së çelikut dhe stabilitetit të austenitit. Nëse ftohet shpejt, struktura e shpërndarë me ferrit-çimentit mund të jetë shumë e fortë.
Ftohim
Shkalla e ftohjes rregullohet duke ftohur furrën me mbylljen graduale të saj dhe hapjen e derës. Me pjekjen e plotë, gjëja kryesore nuk është të mbinxehet aliazhi. Pjekja e pjesshme kryhet në temperatura nën Ac3, por pak mbi Ac1.
Atëherë çeliku do të rikristalizohet pjesërisht, dhe për këtë arsye nuk do të shpëtojë nga defektet. Kështu trajtohen çeliqet pa brez ferritik, nëse ato thjesht duhet të zbuten përpara përpunimit dhe prerjes së mëtejshme. Përveç pjekjes së plotë dhe jo të plotë, ekziston edhe pjekja e rikristalizimit teksturizues.
Aplikacion
Ndonjëherë pjekja plotëson punën e nxehtë (mbështjelljet e petëzuara në nxehtësi, të tilla si aliazhet e aluminit, kalohen përpara petëzimit të ftohtë për të hequr punën e vështirë që mund të ndodhë si pasojë e rrotullimit të nxehtë).
Pjekja e këtij lloji përdoret shumë më gjerësisht në prodhimin e produkteve dhe produkteve gjysëm të gatshme nga aliazhet dhe metalet e pastra me ngjyra. Ky është tashmë një operacion i pavarur i trajtimit të nxehtësisë. Në krahasim me çeliqet, një numër i madh i metaleve me ngjyra i nënshtrohen punës së ftohtë, pas së cilës është i nevojshëm pjekja e rikristalizimit.
Në industri
Nëse kërkohet një formë kokrrizore e çimentitit, mbajtja e aliazhit gjatë pjekjes deri në rikristalizimin e plotë mund të zgjasë një kohë të gjatë - disa orë. Për deformimin e ftohtë, i cili zakonisht pason pjekjen, është forma kokrrizore e çimentitit ajo që është më e favorshme, e cila ndodh gjatë rikristalizimit në procesin e bërthamës dhe rritjes së kokrrave të padeformuara dhe kjo kërkon ngrohjen në një temperaturë të caktuar.
Pjekja e rikristalizimit në industri është operacioni fillestar për t'i dhënë plasticitet një aliazhi ose metali përpara punës së ftohtë. Nuk është më pak e pranishme në intervalin ndërmjet operacioneve të deformimit të ftohtë për të hequr ngurtësimin, dhe gjithashtu si një proces përfundimtar i trajtimit termik në dalje, në mënyrë që produkti ose produkti gjysëm i gatshëm të fitojë vetitë që i nevojiten.
Si ndodh
Kur nxehet, metali i deformuar rrit lëvizshmërinë e atomeve. Kokrrat e vjetra shtrihen, bëhen të pambrojtur, kokrra të reja, tashmë të balancuara dhe të lira nga tensioni, lindin dhe rriten intensivisht. Ata përplasen me ato të vjetra, të zgjatura, duke i thithur në rritjen e tyre deri në zhdukjen e tyre të plotë. Rikristalizimi i çelikut dhe lidhjeve është qëllimi kryesor i pjekjes së rikristalizimit. Kur nxehet pas arritjes së temperaturës së kërkuar, forca rrjedhëse dhe forca e materialit ulen mjaft ndjeshëm.
Por plasticiteti rritet, ai funksionon për të përmirësuar përpunimin. Temperatura në të cilën fillon rikristalizimi quhet prag.rikristalizimi. Kur arrihet, metali zbutet. Temperatura nuk mund të jetë konstante. Për një aliazh ose metal të caktuar, kohëzgjatja e ngrohjes, shkalla e para-deformimit, madhësia fillestare e kokrrizave dhe shumë më tepër luajnë një rol po aq të rëndësishëm.
