Pulbermetallurgia materjalide kuumtöötlusprotsess

Pulbermetallurgia materjalide kuumtöötlusprotsess
Kas saate aru pulbermetallurgia materjalide kuumtöötlemise protsessist? Tänapäeval kasutatakse pulbermetallurgia materjale üha laialdasemalt ja neil on ilmsed eelised madala tiheduse, madala kõvaduse ja tugevusega malmmaterjalide asendamisel. Pulbermetallurgia materjalide kuumtöötlus hõlmab mitmeid vorme: karastamine, keemiline kuumtöötlus, aurutöötlus ja spetsiaalne kuumtöötlus:
pulbermetallurgia
1. Kuumtöötlemise protsess
Pooride olemasolu tõttu on pulbermetallurgia materjalidel madalam soojusülekande kiirus kui tihedatel materjalidel, mille tulemuseks on suhteliselt halb karastamine karastamise ajal. Lisaks on karastamise ajal pulbermaterjali paagutamistihedus otseselt võrdeline materjali soojusjuhtivusega; Paagutamisprotsessi ja tihedate materjalide erinevuse tõttu on pulbermetallurgia materjalide sisestruktuuri ühtlus parem kui tihedatel materjalidel. Mikropiirkonnas on aga väike ebatasasus, mistõttu on täielik austenitisatsiooniaeg 50 protsenti pikem kui vastaval sepisel. Legeerelementide lisamisel on täieliku austenitisatsiooni temperatuur kõrgem ja aeg pikem.
Pulbermetallurgia materjalide kuumtöötlemisel lisatakse karastavuse parandamiseks tavaliselt mõningaid sulamielemente nagu nikkel, molübdeen, mangaan, kroom, vanaadium jne. Nende toimemehhanism on sama, mis tihedatel materjalidel, mis võib teravilja oluliselt täpsustada. Kui need lahustuvad austeniidis, suurendavad nad alajahutatud austeniidi stabiilsust, tagavad austeniidi muundumise karastamise ajal, suurendavad materjali pinnakõvadust pärast kustutamist ja suurendavad ka karastamise sügavust. Lisaks vajavad pulbermetallurgia materjalid karastamise järel töötlemist. Karastustöötluse temperatuuri reguleerimine mõjutab oluliselt pulbermetallurgia materjalide jõudlust. Seetõttu tuleks karastamistemperatuuri määramisel lähtuda erinevate materjalide omadustest, et vähendada karastamise rabeduse mõju. Üldiselt saab materjale karastada õhus või õlis {{0}} kraadi juures 0.5-1,0 tundi.
2. Keemiline kuumtöötlusprotsess
Keemiline kuumtöötlus hõlmab üldiselt kolme põhiprotsessi: lagunemine, neeldumine ja difusioon. Näiteks karburiseeriva kuumtöötluse reaktsioon on järgmine:
2CO ≈ [C] pluss CO2 (eksotermiline reaktsioon)
CH4 ≈ [C] pluss 2H2 (endotermiline reaktsioon)
Pärast süsiniku lagunemist imendub see metalli pinnale ja hajub järk-järgult sisemiselt. Pärast piisava süsiniku kontsentratsiooni saavutamist materjali pinnal võib karastamine ja karastamine parandada pulbermetallurgia materjalide pinna kõvadust ja karastamise sügavust. Pulbermetallurgia materjalides sisalduvate pooride tõttu tungivad aktiivsöe aatomid pinnalt sisemusse, viies lõpule keemilise kuumtöötluse. Mida suurem on materjali tihedus, seda nõrgem on pooride efekt ja seda vähem ilmne on keemilise kuumtöötluse mõju. Seetõttu tuleks kaitseks kasutada suurema süsinikupotentsiaaliga redutseerivat atmosfääri. Pulbermetallurgia materjalide pooriomaduste järgi on nende kütte- ja jahutuskiirused väiksemad kui tihedatel materjalidel, mistõttu on vaja pikendada isolatsiooniaega ja tõsta kuumutamise ajal küttetemperatuuri.
Pulbermetallurgia materjalide keemiline kuumtöötlus hõlmab mitmeid vorme, nagu karburiseerimine, nitridimine, vääveldamine ja mitmekomponentne kaasinfiltratsioon. Keemilises kuumtöötluses on karastamise sügavus peamiselt seotud materjali tihedusega. Seetõttu saab kuumtöötlusprotsessis võtta vastavaid meetmeid, näiteks pikendada sobivalt aega, kui materjali tihedus on karburiseerimise ajal suurem kui 7 g/cm3. Keemiline kuumtöötlus võib parandada materjalide kulumiskindlust. Pulbermetallurgia materjalide ebaühtlane austeniidi karburiseerimisprotsess võib saavutada töödeldud materjali karbureeritud kihi pinnal üle 2 protsendi süsinikusisalduse. Karbiidid jaotuvad karbureeritud kihi pinnale ühtlaselt, mis võib tõhusalt parandada kõvadust ja kulumiskindlust.
Pulbermetallurgilised materjalid
3. Aurutöötlus
Aurutöötlus on auru kuumutamise protsess materjali pinna oksüdeerimiseks, moodustades pinnale oksiidkile, parandades seeläbi pulbermetallurgia materjalide jõudlust. Eelkõige pulbermetallurgia materjalide pinnakorrosioonitõrje puhul on kehtivusaeg oluliselt parem kui sinitöötlusel ning töödeldud materjali kõvadus ja kulumiskindlus on oluliselt suurenenud.
4. Spetsiaalne kuumtöötlusprotsess
Spetsiaalne kuumtöötlustehnoloogia on viimaste aastate tehnoloogilise arengu toode, sealhulgas induktsioonkuumutusega karastamine, laserpinna karastamine jne. Induktsioonkuumutamine on kõrgsageduslike elektromagnetiliste induktsioonpöörisvoolude mõjul, mis tõstab kiiresti kuumutustemperatuuri ja avaldab olulist mõju pinna kõvaduse suurenemisele. Siiski võivad tekkida pehmed laigud ja austenitiseerimisaja pikendamiseks saab üldiselt kasutada vahelduvat kuumutamist; Laserpinna kõvenemise protsessis kasutatakse laserit soojusallikana metallpinna kiireks soojendamiseks ja jahutamiseks, muutes austeniiditerade sees oleva alusstruktuuri taastumise ja ümberkristalliseerumise keeruliseks, mille tulemuseks on ülipeen struktuur.