فرآیند عملیات حرارتی مواد متالورژی پودر

فرآیند عملیات حرارتی مواد متالورژی پودر

آیا فرآیند عملیات حرارتی مواد متالورژی پودر را می دانید؟ امروزه مواد متالورژی پودر به طور گسترده تری استفاده می شود. آنها جایگزین مواد چدنی با چگالی کم، سختی و استحکام کم شده اند. مزایای آشکار عملیات حرارتی مواد متالورژی پودر شامل کوئنچینگ، عملیات حرارتی شیمیایی، عملیات بخار و عملیات حرارتی ویژه به اشکال زیر است:

1. رفع فرآیند عملیات حرارتی

سرعت انتقال حرارت مواد متالورژی پودر به دلیل وجود منافذ کمتر از مواد فشرده است، بنابراین سختی پذیری در هنگام کوئنچ نسبتا ضعیف است. علاوه بر این، در طول کوئنچ، چگالی تف جوشی مواد پودری متناسب با هدایت حرارتی ماده است. با توجه به تفاوت بین فرآیند پخت و مواد فشرده، مواد متالورژی پودر دارای یکنواختی ساختار داخلی بهتری نسبت به مواد فشرده هستند، اما سطح میکرو کوچک است. بنابراین، برای عدم یکنواختی، زمان آستنیته شدن کامل 50 درصد بیشتر از آهنگری مربوطه است و زمانی که عناصر آلیاژی اضافه می‌شوند، دمای آستنیته شدن کامل بالاتر و زمان طولانی‌تر است.

در عملیات حرارتی مواد متالورژی پودر، به منظور بهبود سختی پذیری، معمولاً برخی از عناصر آلیاژی مانند نیکل، مولیبدن، منگنز، کروم، وانادیم و ... اضافه می شود که در مواد متراکم نقش دارند. می تواند به طور قابل توجهی غلات را تصفیه کند. هنگامی که در آستنیت حل می شود، پایداری آستنیت سرد شده را افزایش می دهد، تبدیل آستنیت را در حین کوئنچ کردن تضمین می کند، سختی سطح مواد کوئنچ شده را افزایش می دهد و عمق کوئنچ را افزایش می دهد. علاوه بر این، مواد متالورژی پودر باید پس از کوئنچ دمپر شوند. کنترل دمای عملیات تمپر تأثیر زیادی بر خواص مواد متالورژی پودر دارد. بنابراین، دمای تمپر باید با توجه به ویژگی های مواد مختلف تعیین شود تا تاثیر شکنندگی تلطیف کاهش یابد. مواد معمولی را می توان به مدت {{0}}.5-1.0 ساعت در هوا یا روغن در دمای 175-250 درجه سانتیگراد گرم کرد.

متالورژی پودر

2. فرآیند عملیات حرارتی شیمیایی

عملیات حرارتی شیمیایی معمولاً شامل سه فرآیند اساسی است: تجزیه، جذب و انتشار. به عنوان مثال، واکنش عملیات حرارتی کربوره سازی به شرح زیر است:

2CO ≈ [C] به اضافه CO2 (واکنش گرمازا)

CH4 ≈ [C] به اضافه 2H2 (واکنش گرماگیر)

کربن توسط سطح فلز تجزیه و جذب می شود و به تدریج در داخل پخش می شود. خاموش کردن و تمپر کردن مواد پس از به دست آوردن غلظت کربن کافی باعث افزایش سختی سطح و عمق سخت شدن مواد متالورژی پودر می شود. به دلیل وجود منافذ در مواد متالورژی پودر، اتم‌های کربن فعال از سطح به داخل نفوذ می‌کنند و فرآیند عملیات حرارتی شیمیایی را تکمیل می‌کنند. با این حال، هر چه چگالی مواد بیشتر باشد، تخلخل ضعیف تر و اثر عملیات حرارتی شیمیایی کمتر آشکار می شود. بنابراین باید از کاهش اتمسفر با پتانسیل کربن بالا استفاده کرد. با توجه به خصوصیات منافذ مواد متالورژی پودر، نرخ گرمایش و سرمایش آنها کمتر از مواد فشرده است، بنابراین زمان گرم شدن باید افزایش یابد تا دمای حرارت افزایش یابد.

عملیات حرارتی شیمیایی مواد متالورژی پودر شامل کربورسازی، نیتریدینگ، ولکانیزاسیون و چند عنصری است. در عملیات حرارتی شیمیایی، عمق سخت شدن عمدتا به چگالی مواد مربوط می شود. بنابراین، اقدامات مربوطه را می توان در طول فرآیند عملیات حرارتی انجام داد. به عنوان مثال، هنگام کربورسازی، زمانی که چگالی مواد بیشتر از 7 گرم بر سانتی متر مکعب است، زمان را می توان به طور مناسب افزایش داد. از طریق عملیات حرارتی شیمیایی، مقاومت در برابر سایش مواد را می توان بهبود بخشید. فرآیند کربوریزاسیون آستنیتی غیریکنواخت مواد متالورژی پودر می‌تواند باعث شود که محتوای کربن در سطح لایه ماده تیمار شده به بیش از 2 درصد برسد و کاربید به طور مساوی در سطح لایه نفوذ توزیع شود. این می تواند سختی و مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشد.

3. درمان با بخار

عملیات بخار عبارت است از اکسید کردن سطح مواد با گرم کردن بخار، به طوری که لایه اکسیدی روی سطح مواد تشکیل شود، بنابراین عملکرد مواد متالورژی پودر بهبود می یابد. به خصوص برای ضد خوردگی سطح مواد متالورژی پودر، دوره اعتبار آن نسبت به عملیات آبی آشکارتر است و سختی و مقاومت در برابر سایش مواد تیمار شده به طور قابل توجهی بهبود می یابد.

4. فرآیند عملیات حرارتی ویژه

فرآیند عملیات حرارتی ویژه محصول پیشرفت فنی در سال های اخیر است، از جمله کوئنچ حرارتی القایی، کوئنچ سطح لیزری و غیره. خاموش کردن حرارت القایی توسط جریان گردابی القایی الکترومغناطیسی با فرکانس بالا ایجاد می شود. دمای حرارت به سرعت افزایش می یابد و سختی سطح به طور قابل توجهی افزایش می یابد، اما نقطه نرم شدن به راحتی ظاهر می شود. به طور کلی می توان از گرمایش ناپیوسته برای افزایش زمان آستنیته استفاده کرد. سخت شدن سطح لیزری این فرآیند از لیزر به عنوان منبع گرما برای گرم کردن و خنک کردن سریع سطح فلز استفاده می کند، به طوری که زیرساختار داخلی دانه های آستنیت کوچکتر از تبلور مجدد برای به دست آوردن ساختارهای بسیار ریز است.

موارد فوق مقدمه ای بر فرآیند عملیات حرارتی استمتالورژی پودرمواد توسط Zhongwei Precision. عملیات حرارتی مواد متالورژی پودر به ترکیب شیمیایی و اندازه دانه آنها بستگی دارد. وجود منافذ یک عامل مهم است و مواد متالورژی پودر اکسترود می شوند. در فرآیند تف جوشی، منافذ تشکیل شده از کل قسمت عبور می کنند و وجود منافذ بر نحوه و تأثیر عملیات حرارتی تأثیر می گذارد.