Bu makale, yeniden kristalleşme tavlamasının ne olduğuna dair oldukça ayrıntılı bir açıklama sağlayacaktır. Ek olarak, aşinalık için, yapısını ve metal işlenebilirliğini iyileştiren, sertliği az altan ve iç gerilimleri az altan çelikle diğer çalışma türleri dikkate alınacaktır. Alaşımın tüm temel özellikleri alaşımın yapısına bağlıdır ve yapıyı değiştiren yöntem ısıl işlemdir. Yeniden kristalleştirme tavlaması ve diğer birçok ısıl işlem türü D. K. Chernov tarafından geliştirildi, ayrıca bu konu G. V. Kurdyumov, A. A. Bochvar, A. P. Gulyaev tarafından geliştirildi.
Isıl işlem
Bu, alaşımın iç yapısını değiştirmek için kesinlikle belirli bir sırayla ve hassas modlar altında gerçekleştirilen tutma ve soğutma ile özel ekipman ve özel teknoloji yardımıyla çeşitli ısıtma işlemlerinin bir kombinasyonudur. ve istenen özellikleri elde edin. Isıl işlem birkaç türe ayrılır. İlk tavlamaKesinlikle her türlü metal ve alaşımlar için kullanılan çeşidi katı halde faz dönüşümleri getirmez. Aşağıdaki özellikleri elde etmek için yeniden kristalleştirme tavlaması kullanılır.
Birinci tür tavlama ısıtıldığında atomların hareketliliği artar, kimyasal homojensizlik tamamen veya kısmen ortadan kalkar ve iç gerilim azalır. Her şey ısıtma sıcaklığına ve bekletme süresine bağlıdır. Yavaş soğutma burada karakteristiktir. Bu yöntemin varyasyonları, döküm, kaynak veya dövme sonrası gerilim giderme tavlaması, difüzyon tavlaması ve yeniden kristalleştirme tavlamasıdır.
İkinci Tavlama
Bu tavlama, hem ısıtıldığında hem de soğutulduğunda katı hal tavlaması sırasında faz dönüşümlerine uğrayan metaller ve alaşımlar için de tasarlanmıştır. Burada hedefler, çeliğin yeniden kristalleştirme tavlaması ile takip edilenlerden biraz daha geniştir. İkinci türden tavlama, malzemenin daha fazla işlenmesi için daha dengeli bir yapı ile sonuçlanır. Grenlilik kaybolur, ezilir, viskozite ve plastisite artar, sertlik ve mukavemet önemli ölçüde azalır. Bu tür metaller zaten kesilebilir. Isıtma kritik olanlardan çok daha yüksek sıcaklıklara gerçekleştirilir ve soğutma fırınla birlikte gerçekleşir - çok yavaş.
Ayrıca ısıl işlem, mukavemet ve sertlik için alaşımların sertleştirilmesini içerir. Burada ise tam tersine sorbit, troostit ve martensit nedeniyle bu parametreleri artıran dengesiz bir yapı oluşur. Kullanılan sıcaklıklar da kritik olanlardan çok daha yüksektir, ancak soğutma çok yüksek hızlarda gerçekleşir. dördüncü türısıl işlem - iç gerilimleri az altan, sertliği az altan ve sertleştirilmiş çeliklerin tokluğunu ve sünekliğini artıran tavlama. Kritik altındaki sıcaklıklara ısıtıldığında, soğutma hızı herhangi biri olabilir. Dönüşümler dengesiz yapıyı az altır. Çeliğin yeniden kristalleştirme tavlaması bu şekilde çalışır.
Mod seçimi
Isıl işlem ön ve nihai olabilir. Birincisi, malzemenin özelliklerini ve yapısını daha sonraki teknolojik işlemler için (işlenebilirliğin iyileştirilmesi, kesme, basınç işlemi) hazırlamak için kullanılır. Nihai ısıl işlem, bitmiş ürünün tüm özelliklerini oluşturur. Yeniden kristalleştirme tavlama modunun nasıl seçileceği, ısıl işlemin prosesine ve hedeflerine bağlıdır.
Bir alaşımın veya metalin kristalleşme sıcaklığının üzerinde ve yüz veya iki yüz dereceden az olmamak üzere ısıtılması anlamına gelir. Bunu, gerekli süre boyunca bu sıcaklıkta maruz bırakma takip eder. Soğutma bu işlemin son aşamasıdır. Bu teknoloji tam, kısmi ve tekstüre tavlama olarak ikiye ayrılır ve seçim, yeniden kristalleştirme tavlamasının amacının ne olduğuna bağlıdır.
Tam tavlama
Uygulamada çoğunlukla tam tavlama kullanıyoruz ama burada çelik tavlama ve sertleştirmenin farklı işlemler olduğuna dikkat etmeniz gerekiyor. Yeniden kristalleştirme tavlama işlemi sırasında, daha fazla çalışmayı kolaylaştırmak için metalin basınç altında soğuk işlenmesinden önce belirli prosedürler gerçekleştirilir veyatavlama, bitmiş ürün veya yarı bitmiş ürün istenen özellikleri aldığında, ısıl işlemin çıktı türüdür. Ya bu bir ara işlemdir, örneğin - soğuk sertleşmenin etkili bir şekilde giderilmesi için.
Alaşım elementlerinin matris içinde homojen bir şekilde çözünmesi ve aynı malzeme özelliklerine sahip homojen bir mikro yapı elde etmek için özel bir solüsyonda tavlama yapılır. Demirli metaller, Durferrit Glühkohle veya Durferrit GS 960 tuz çözeltisi kullanılarak 950 ile 1200ºC arasındaki sıcaklıklarda yeniden kristalleştirme tavlaması gerektirir.
Hedefler
Çoğunlukla, malzemenin yapısını daha sonraki çalışmalar için gerekli olan istenen parametrelere getirmek için çeliklerin yeniden kristalleştirme tavlaması yapılır. Yavaş yeniden kristalleşme tam olarak geçmediyse ve bu da sertleşmenin giderilmesine izin vermiyorsa, basınç işleminden sonra kullanılır.
Bu tür teknoloji genellikle, tabanı alüminyum olan sıcak haddelenmiş alaşımlı bobinler için ve ayrıca çeşitli alaşımlardan ve demir dışı metallerden levhaların, şeritlerin, folyoların soğuk haddelenmesinden sonra kullanılır (burada belirtmek gerekir). nikel yeniden kristalleştirme tavlaması), çubuklar ve teller, soğuk şekillendirilmiş çelikler ve soğuk çekilmiş borular. Yarı mamul ürünlerin ve demir dışı metallerden (nikel dahil) ürünlerin imalatında ayrı bir prosedür tavlamadır.
Sıcaklık koşulları
Farklı malzemeler farklı ısıl işlem modları gerektirir. Genellikle tüm işlemin yeniden kristalleştirme tavlamasının tamamlanması bir saatten fazla sürmez, ancak her alaşım için sıcaklık rejimi kendine aittir. Bu nedenle, 300 ila 400 °С arasında magnezyum bazlı alaşımlar, 800 ila 1150 °С arasında nikel alaşımları, yeniden kristalleştirme tavlamasının zorunlu olduğu 650 ila 710 °С arasında karbon çelikleri gereklidir. Erime noktasına doğal olarak ulaşılmadı.
Alüminyum alaşımları çok fazla ihtiyaç duymaz, 350 ila 430 °C arasında yeterlidir ve saf alüminyum 300 ila 500 °C arasındaki sıcaklıklarda yeniden kristalleşir. Yeniden kristalleşme için 670 ila 690 °C titanyum, 700 ila 850 °C bakır ve nikel bileşimleri gereklidir, 600 ila 700 °C bronz ve pirinç gereklidir ve daha da az saf bakır gerekir, 500 °C'den yeniden kristalleşmeye başlar. Bu tür yeniden kristalleştirme tavlama modları belirli metaller ve alaşımlar için gereklidir.
Metallerin difüzyonla işlenmesi
Bu tür tavlama, aksi halde homojenleştirme olarak adlandırılır ve dendritik ayrışmanın sonuçlarını ortadan kaldırmak için gerçekleştirilir. Difüzyon tavlaması, kristal içi segregasyon nedeniyle süneklik ve tokluk indeksinin azaldığı, lamelli veya gevrek kırılmalara yol açan alaşımlı çelikler için gereklidir. Bir denge yapısı elde etmek gereklidir ve bu nedenle dökme metalin difüzyon işlemi gereklidir. Ek olarak, hem mekanik özellikleri iyileştirir hem de bitmiş ürün boyunca özelliklerin tekdüzeliğini artırır.
İşte olanlarsüreç: fazla fazlar çözülür, kimyasal bileşim düzlenir, gözenekler belirir ve büyür, tane boyutu artar. Bu tür ısıl işlem, metalin kritik değerlerin üzerindeki sıcaklıklarda uzun süre maruz kalmasını gerektirir (burada yaklaşık 1200 santigrat dereceden bahsedebiliriz).
İzotermal ısıl işlem
Bu tür tavlama, sabit bir sıcaklıkta östenitin karışımda ferrit ve sementite ayrıştığı alaşımlı çelikler için önerilir. Sıcaklıkta sürekli ve ardışık bir düşüş nedeniyle kademeli bir soğutma varsa, bu tür ayrışma diğer tavlama türlerinde meydana gelebilir. Böylece yapının homojenliği sağlanır, ısıl işlem süresi azalır.
İzotermal tavlama şeması şu şekildedir: önce üst kritik noktayı 50-70 derece aşacak bir göstergeye ısıtma, ardından sıcaklığı 150 derece düşürme. Bundan sonra, ısıtılan kısım, sıcaklığın 700 °C'den fazla tutulmadığı bir fırına veya banyoya aktarılır. Prosedürün süresi, metalin bileşimine ve parçanın geometrik boyutlarına bağlı olacaktır. Sıcak haddelenmiş karbon çelik levhalar dakikalar alırken, alaşımlı bileşikler saatler alabilir.
Farklılıklar
Tam tavlama ile çeliğin yeniden kristalleşmesi sağlanır, metal çeşitli yapısal kusurlardan arındırılır. Çelik en önemli ve karakteristik özelliklerini alır, sonraki kesim için yumuşar. İhtiyaçönce 30-50 derece Ac3 üzerinde bir sıcaklığa ısıtın, ısıtın, ardından yavaşça soğutun.
Çoğu zaman, maruziyet en az yarım saat sürer, ancak saatte 100 santigrat derece ısıtma hızıyla bir ton çelik için bir saatten fazla sürmez. Soğutma hızı, çeliğin bileşimine ve östenitin kararlılığına bağlı olarak değişir. Hızlı soğutulursa, ferritik-sementit dağınık yapı çok sert olabilir.
Soğuma
Soğutma hızı, fırının kademeli olarak kapanması ve kapağın açılmasıyla soğutularak düzenlenir. Tam tavlama ile asıl şey alaşımı aşırı ısıtmamaktır. Kısmi tavlama Ac3'ün altındaki, ancak Ac1'in biraz üzerindeki sıcaklıklarda gerçekleştirilir.
O zaman çelik kısmen yeniden kristalleşir ve bu nedenle kusurlardan kurtulamaz. Daha fazla işleme ve kesme işleminden önce yumuşatılmaları gerekiyorsa, ferritik bantları olmayan çelikler bu şekilde işlenir. Tam ve eksik ek olarak, tekstüre yeniden kristalleştirme tavlaması da vardır.
Uygulama
Bazen tavlama, sıcak çalışmayı tamamlar (alüminyum alaşımları gibi sıcak haddelenmiş rulolar, sıcak haddelemenin bir sonucu olarak meydana gelmesi gereken zor işi ortadan kaldırmak için soğuk haddelemeden önce tavlanır).
Bu tür tavlama, alaşımlardan ve saf demir dışı metallerden ürün ve yarı mamul ürünlerin üretiminde çok daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu zaten bağımsız bir ısıl işlem işlemidir. Çeliklerle karşılaştırıldığında, çok sayıda demir dışı metal soğuk işleme tabi tutulur, bundan sonra yeniden kristalleştirme tavlaması gerekir.
Sektörde
Granüler bir sementit formu gerekiyorsa, tavlama sırasında alaşımı tam yeniden kristalleşmeye kadar tutmak uzun bir süre - birkaç saat sürebilir. Genellikle tavlamayı izleyen soğuk deformasyon için, çekirdeklenme ve deforme olmamış tanelerin büyümesi sürecinde yeniden kristalleşme sırasında meydana gelen, en uygun olan sementitin granüler formudur ve bu, belirli bir sıcaklığa kadar ısıtmayı gerektirir.
Endüstride yeniden kristalleştirme tavlaması, soğuk işlemden önce bir alaşıma veya metale plastisite kazandırmak için yapılan ilk işlemdir. Sertleşmeyi gidermek için soğuk deformasyon işlemleri arasındaki aralıkta ve ayrıca ürün veya yarı mamul ürünün ihtiyaç duyduğu özellikleri kazanması için bir çıkış nihai ısıl işlem prosesi olarak daha az sıklıkla bulunur.
Nasıl olur
Isıtıldığında, deforme olmuş metal atomların hareketliliğini arttırır. Eski taneler gerilir, savunmasız hale gelir, yeni taneler, zaten dengeli ve gerilimden uzak, yoğun bir şekilde doğar ve büyür. Eski, uzun olanlarla çarpışırlar ve tamamen yok olana kadar onları büyümelerine çekerler. Çelik ve alaşımların yeniden kristalleştirilmesi, yeniden kristalleştirme tavlamasının ana amacıdır. Gerekli sıcaklığa ulaştıktan sonra ısıtıldığında malzemenin akma mukavemeti ve mukavemeti oldukça keskin bir şekilde düşer.
Fakat plastisite artar, işlenebilirliği iyileştirmeye çalışır. Yeniden kristalleşmenin başladığı sıcaklığa eşik denir.yeniden kristalleşme. Ulaşıldığında metal yumuşar. Sıcaklık sabit olamaz. Belirli bir alaşım veya metal için ısıtma süresi, ön deformasyon derecesi, ilk tane boyutu ve çok daha fazlası eşit derecede önemli bir rol oynar.
