المشاكل الفنية للمعالجة الحرارية الفراغية للمواد الفولاذية

تشير المعالجة الحرارية للفراغ إلى نوع جديد من تقنية المعالجة الحرارية يتم فيه إجراء كل أو جزء من عملية المعالجة الحرارية في حالة فراغ (أقل من جو واحد). يمكن أن تحقق المعالجة الحرارية الفراغية جميع عمليات المعالجة الحرارية تقريبًا التي يمكن أن تشارك في المعالجة الحرارية التقليدية ، ولكن تم تحسين جودة المعالجة الحرارية بشكل كبير.

بالمقارنة مع المعالجة الحرارية التقليدية ، لا يمكن للمعالجة الحرارية بالفراغ تحقيق أي أكسدة ، ولا نزع كربنة ، ولا كربنة. يمكنها إزالة رقائق الفوسفور على سطح قطعة العمل ، ولها وظائف إزالة الشحوم وإزالة الغاز ، وذلك لتحقيق تأثير تنقية السطح اللامع. انتبه إلى المشكلات التالية عند إجراء المعالجة الحرارية للفراغ.

قضية زيادة الكربون.

التبريد بالزيت بالفراغ هو العملية الرئيسية للمعالجة الحرارية للفراغ. تتمثل الصعوبة الفنية التي واجهتها في تطوير تقنية التبريد بالزيت بالفراغ في مشكلة تبريد الكربنة بالزيت بالفراغ. يتم تنشيط سطح الفولاذ عند تسخينه في فراغ عند درجات حرارة عالية. ذرات الكربون المنشط المتكونة من التحلل الحراري لزيت التبريد أثناء التبريد بالفراغ تتسرب أثناء عملية تبريد الزيت لتشكيل طبقة مكربنة على سطح قطعة العمل. تصبح ظاهرة الكربنة هذه أكثر خطورة مع ارتفاع درجة حرارة التبريد.

نتيجة زيادة الكربون هو تقليل أداء التعب. من أجل منع حدوث هذه الظاهرة ، يجب اختيار زيت التبريد بالفراغ عالي الجودة وتحسين عملية المعالجة الحرارية. يتطلب زيت التبريد بالفراغ ضغط بخار منخفض مشبع ، واستقرار كيميائي جيد ، وكربون منخفض وشوائب متبقية ، وقيمة حمضية منخفضة ؛ المفتاح هو ضمان استقرار الاستخدام على المدى الطويل. فيما يتعلق بعملية التبريد بالفراغ ، من الضروري تحديد درجة فراغ تسخين مناسبة ، واعتماد طريقة تبريد على مرحلتين مملوءة بالغاز ثم مملوءة بالزيت أو بزيت الغاز.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك مشكلة كربنة مع فرن تبريد الزيت بالتفريغ لمعالجة المحلول. أثناء تشغيل فرن تبريد الزيت بالفراغ ، يتم إحضار الزيت المتصل بالشوكة وسلة فرن تبريد الزيت بالفراغ إلى غرفة التسخين أثناء العملية ليصبح عامل كربنة. لن تؤدي زيادة الكربون إلى زيادة معدل تصلب العمل البارد فحسب ، بل ستؤدي أيضًا إلى تدهور مقاومة التآكل وتؤثر على آلية تقوية السبيكة.

تشمل الحلول: تنظيف الغسل بالزيت المتصل بسلة شوكة شحن زيت التبريد بالفراغ ؛ بعد التغليف ، تسخين المحلول الصلب لمنع احتمال ملامسة الكربون للسبائك ؛ ولكن من أجل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. بالنسبة الفولاذ المقاوم للصدأ تصلب هطول الأمطارs وأنواع الفولاذ الأخرى التي تتطلب معدل تبريد منخفضًا لمعالجة المحلول الصلب ، فإن أفضل طريقة هي التبديل إلى فرن التبريد بالفراغ. بشكل عام ، يتم استخدام الأرجون السائل عالي النقاء كمصدر غاز لتبريد الغاز ، ويجب أن يكون محتوى الأكسجين أقل من 0.0002٪.

ثانيًا ، مشكلة إخماد السرعة.

تحت ضغط الفراغ المنخفض ، تقل قدرة التبريد لزيت التبريد بالفراغ ، وبالنسبة لبعض الفولاذ ، قد لا يتحقق الغرض من التبريد. لهذا السبب ، قبل التبريد ، املأ غرفة التبريد بغاز محايد عالي النقاء أو غاز خامل لخلق ضغط معين على سطح الزيت ، ومن ثم يمكن إخماد الفولاذ بالكامل والحصول على سطح لامع. يُطلق على أقل ضغط سطح سائل يمكنه الحصول على نفس صلابة التبريد كما هو الحال تحت الضغط الجوي ضغط التبريد الحرج. بالنسبة للصلب ذو الصلابة الضعيفة ، يجب إخماده عن طريق ملء الغاز أولاً ثم الزيت.

يجب أن يكون ضغط سطح الزيت أعلى من ضغط التبريد الحرج. بشكل عام ، يكون التعديل حوالي 5-104 باسكال ، ولكن لا ينبغي أن يكون أقل من 1-104 باسكال.في السنوات الأخيرة ، حقق التبريد بالغاز المضغوط بالفراغ تطورًا سريعًا. يعمل تبريد الهواء المضغوط بالفراغ على تحسين معدل التبريد ويمكن أن يحل محل تبريد الهواء التقليدي أو تبريد الزيت الجزئي أو التبريد المرحلي ، ويمكنه تحقيق تبريد متحكم فيه لتحقيق الغرض من التبريد المعقول.

من أجل زيادة معدل التبريد أثناء التبريد بالفراغ ، يمكن اتباع الطرق التالية:

(1) استخدام مبادل حراري كبير لتقليل درجة حرارة غاز التبريد ؛

(2) زيادة سرعة الغاز ومعدل التدفق ؛

(3) التغيير إلى تدفق هواء أحادي الاتجاه هو تدفق نفاث عالي الضغط محيطي بزاوية 360 درجة أو نفثًا بالتناوب لأعلى ولأسفل ولليسار ولليمين ؛

(4) استخدام الغاز مع الموصلية الحرارية العالية. من حيث السلامة والتكلفة ، فإن الغاز المختلط 80٪ He20٪ N2 لديه أفضل معدل تبريد وأقل تكلفة وأمان. من الناحية النظرية ، وصلت حالة التبريد لـ 2´106Pa He إلى معدل تبريد تبريد الزيت ، ويمكن أن تصل حالة التبريد لـ 4´106 Pa H2 إلى قدرة تبريد المياه. (معهد أبحاث الصلب)

    سنرد على بريدك الإلكتروني خلال 24 ساعة!