Proces obróbki cieplnej materiałów metalurgii proszków

Proces obróbki cieplnej materiałów metalurgii proszków
Czy rozumiesz proces obróbki cieplnej materiałów metalurgii proszków? Obecnie materiały metalurgii proszków są coraz szerzej stosowane i mają oczywiste zalety w zastępowaniu materiałów żeliwnych o małej gęstości, niskiej twardości i wytrzymałości. Obróbka cieplna materiałów metalurgii proszków obejmuje kilka form: hartowanie, chemiczną obróbkę cieplną, obróbkę parą wodną i specjalną obróbkę cieplną:
Metalurgia proszków
1. Hartowanie procesu obróbki cieplnej
Ze względu na obecność porów, materiały metalurgii proszków mają mniejsze szybkości wymiany ciepła niż materiały gęste, co skutkuje stosunkowo słabą hartownością podczas hartowania. Ponadto podczas hartowania gęstość spiekania materiału proszkowego jest wprost proporcjonalna do przewodności cieplnej materiału; Ze względu na różnicę między procesem spiekania a gęstymi materiałami, jednorodność struktury wewnętrznej materiałów metalurgii proszków jest lepsza niż w przypadku materiałów gęstych. Jednak w mikroobszarze występuje niewielka nierówność, więc całkowity czas austenityzacji jest o 50 procent dłuższy niż odpowiadającego mu kucia. Podczas dodawania pierwiastków stopowych całkowita temperatura austenityzacji będzie wyższa, a czas będzie dłuższy.
W obróbce cieplnej materiałów metalurgii proszków, w celu poprawy hartowności, zwykle dodaje się niektóre pierwiastki stopowe, takie jak nikiel, molibden, mangan, chrom, wanad itp. Ich mechanizm działania jest taki sam jak w gęstych materiałach, które mogą znacznie rozdrobnić ziarno. Rozpuszczając się w austenicie, zwiększą stabilność przechłodzonego austenitu, zapewnią przemianę austenitu podczas hartowania, zwiększą twardość powierzchniową materiału po hartowaniu, a także zwiększą głębokość hartowania. Ponadto materiały metalurgii proszków wymagają obróbki odpuszczającej po hartowaniu. Kontrola temperatury obróbki odpuszczającej ma istotny wpływ na właściwości użytkowe materiałów metalurgii proszków. Dlatego temperaturę odpuszczania należy określić na podstawie właściwości różnych materiałów, aby zmniejszyć wpływ kruchości odpuszczania. Ogólnie rzecz biorąc, materiały można hartować w powietrzu lub oleju w temperaturze {{0}} stopnia przez 0.{2}},0 godzin.
2. Proces chemicznej obróbki cieplnej
Chemiczna obróbka cieplna zasadniczo obejmuje trzy podstawowe procesy: rozkład, absorpcję i dyfuzję. Na przykład reakcja obróbki cieplnej nawęglania jest następująca:
2CO ≈ [C] plus CO2 (reakcja egzotermiczna)
CH4 ≈ [C] plus 2H2 (reakcja endotermiczna)
Po rozkładzie węgla jest absorbowany przez powierzchnię metalu i stopniowo dyfunduje do wnętrza. Po uzyskaniu wystarczającego stężenia węgla na powierzchni materiału, hartowanie i odpuszczanie może poprawić twardość powierzchni i głębokość hartowania materiałów metalurgii proszków. Ze względu na obecność porów w materiałach metalurgii proszków, atomy węgla aktywnego przenikają z powierzchni do wnętrza, dopełniając proces chemicznej obróbki cieplnej. Jednak im większa gęstość materiału, tym słabszy efekt porów i mniej oczywisty efekt chemicznej obróbki cieplnej. Dlatego do ochrony należy stosować atmosferę redukującą o wyższym potencjale węglowym. Zgodnie z charakterystyką porów materiałów metalurgii proszków, ich szybkości nagrzewania i chłodzenia są mniejsze niż w przypadku materiałów gęstych, dlatego konieczne jest wydłużenie czasu izolacji i zwiększenie temperatury nagrzewania podczas nagrzewania.
Chemiczna obróbka cieplna materiałów metalurgii proszków obejmuje kilka form, takich jak nawęglanie, azotowanie, siarkowanie i wieloskładnikowa współinfiltracja. W chemicznej obróbce cieplnej głębokość hartowania jest związana głównie z gęstością materiału. Dlatego w procesie obróbki cieplnej można zastosować odpowiednie środki, takie jak odpowiednie wydłużenie czasu, gdy gęstość materiału podczas nawęglania jest większa niż 7 g/cm3. Chemiczna obróbka cieplna może poprawić odporność materiałów na zużycie. Nierównomierny proces nawęglania austenitu materiałów metalurgii proszków może osiągnąć zawartość węgla powyżej 2 procent na powierzchni nawęglonej warstwy obrabianego materiału. Węgliki są równomiernie rozmieszczone na powierzchni nawęglonej warstwy, co może skutecznie poprawić twardość i odporność na zużycie.
Materiały do ​​metalurgii proszków
3. Obróbka parowa
Obróbka parowa to proces podgrzewania pary w celu utlenienia powierzchni materiału, tworząc warstwę tlenku na powierzchni, poprawiając w ten sposób wydajność materiałów metalurgii proszków. Zwłaszcza w przypadku antykorozyjnej powierzchni materiałów metalurgii proszków okres ważności jest znacznie lepszy niż w przypadku obróbki na niebiesko, a twardość i odporność na zużycie obrabianego materiału są znacznie zwiększone.
4. Specjalny proces obróbki cieplnej
Specjalna technologia obróbki cieplnej jest produktem rozwoju technologicznego ostatnich lat, w tym hartowania nagrzewania indukcyjnego, laserowego utwardzania powierzchni i tak dalej. Hartowanie na nagrzewaniu indukcyjnym odbywa się pod wpływem elektromagnetycznych prądów wirowych indukcyjnych o wysokiej częstotliwości, które szybko podnoszą temperaturę nagrzewania i mają znaczący wpływ na wzrost twardości powierzchni. Jednak miękkie miejsca są podatne na występowanie, a przerywane ogrzewanie może być ogólnie stosowane w celu wydłużenia czasu austenityzowania; Laserowy proces utwardzania powierzchniowego wykorzystuje laser jako źródło ciepła do szybkiego nagrzewania i schładzania powierzchni metalu, co utrudnia regenerację i rekrystalizację podstruktury wewnątrz ziaren austenitu, co skutkuje ultradrobną strukturą.