การรักษาความร้อนของเหล็ก

1. การหลอมเหล็ก

เหล็กถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิที่กำหนดและคงความอบอุ่นไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นปล่อยให้เย็นลงอย่างช้าๆ ซึ่งเรียกว่าการหลอม การอบอ่อนของเหล็กเป็นวิธีการอบชุบด้วยความร้อนที่ทำให้เหล็กร้อนจนถึงอุณหภูมิของการเปลี่ยนเฟสหรือการเปลี่ยนเฟสบางส่วน แล้วค่อยๆ เย็นลงหลังจากถือไว้ จุดประสงค์ของการหลอมคือการกำจัดข้อบกพร่องของโครงสร้างจุลภาค ปรับปรุงโครงสร้าง ทำให้องค์ประกอบเป็นเนื้อเดียวกันและปรับแต่งเกรน ปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของเหล็ก และลดความเครียดตกค้าง ในขณะเดียวกันก็สามารถลดความแข็ง เพิ่มความยืดหยุ่นและความเหนียว และปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดเฉือน ดังนั้น การหลอมจึงไม่เพียงแต่จะขจัดและปรับปรุงข้อบกพร่องขององค์กรและความเครียดภายในที่หลงเหลือจากกระบวนการก่อนหน้านี้ แต่ยังเป็นการเตรียมความพร้อมสำหรับกระบวนการที่ตามมาด้วย ดังนั้นการอบอ่อนจึงเป็นการอบชุบด้วยความร้อนกึ่งสำเร็จรูป หรือที่เรียกว่าการบำบัดด้วยความร้อนล่วงหน้า

2. Normalizing เหล็ก

Normalizing เป็นวิธีการอบชุบด้วยความร้อน โดยที่เหล็กจะถูกให้ความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิวิกฤต เหล็กทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นออสเทนไนต์ที่สม่ำเสมอและเย็นลงตามธรรมชาติในอากาศ มันสามารถกำจัดตาข่ายซีเมนต์ของเหล็กไฮเปอร์ยูเทคตอยด์ และทำให้โครงตาข่ายของเหล็กไฮเปอร์ยูเทคตอยด์เป็นปกติเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุม การเปลี่ยนกระบวนการหลอมด้วยการทำให้เป็นมาตรฐานสำหรับชิ้นส่วนที่มีความต้องการต่ำจะประหยัดกว่า

3. การชุบเหล็กกล้า

การชุบแข็งเป็นวิธีการอบชุบด้วยความร้อนที่ทำให้เหล็กร้อนเหนืออุณหภูมิวิกฤต เก็บไว้ให้อุ่นเป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงใส่ลงในสารชุบแข็งอย่างรวดเร็วเพื่อให้อุณหภูมิลดลงอย่างกะทันหัน และความเร็วของการทำความเย็นอย่างรวดเร็วนั้นมากกว่า ความเร็วในการทำความเย็นที่สำคัญและได้รับองค์กรที่ไม่สมดุลโดยส่วนใหญ่มีมาร์เทนไซต์ การชุบแข็งจะเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของเหล็ก แต่ลดความเป็นพลาสติก สารชุบแข็งที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ น้ำ น้ำมัน น้ำด่าง และสารละลายเกลือ

4. การแบ่งเบาบรรเทาเหล็ก

เหล็กชุบแข็งจะอุ่นที่อุณหภูมิหนึ่งแล้วทำให้เย็นลงด้วยวิธีการบางอย่างที่เรียกว่าการแบ่งเบาบรรเทา จุดประสงค์คือเพื่อขจัดความเครียดภายในที่เกิดจากการดับ ลดความแข็งและความเปราะบาง และบรรลุคุณสมบัติทางกลที่ต้องการ การแบ่งเบาบรรเทาแบ่งออกเป็นการแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิสูง, การแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิปานกลางและการแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิต่ำ การแบ่งเบาบรรเทามักใช้กับการดับและการทำให้เป็นมาตรฐาน

(1) การชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทา: วิธีการรักษาความร้อนของการแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิสูงหลังจากการชุบเรียกว่าการชุบและการแบ่งเบาบรรเทา การแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิสูงหมายถึงการแบ่งเบาบรรเทาระหว่าง 500-650 องศา การชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทาสามารถทำให้เหล็กมีสมรรถนะ วัสดุสามารถปรับได้อย่างมาก ความแข็งแรง ความเป็นพลาสติก และความเหนียวจะดีขึ้น พร้อมคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมที่ดี

การรักษาอายุ: เพื่อกำจัดเครื่องมือวัดความแม่นยำหรือแม่พิมพ์ ชิ้นส่วนในการเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่างที่ใช้ในระยะยาว มักจะอยู่ในการแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิต่ำ (อุณหภูมิอุณหภูมิต่ำอุณหภูมิ 150-250 องศา ) ก่อนการตกแต่ง ชิ้นงาน ถูกทำให้ร้อนอีกครั้งถึง 100-150 องศา เก็บไว้ 5-20 ชั่วโมง ซึ่งเป็นการรักษาคุณภาพชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำคงที่ เรียกว่าการเสื่อมสภาพ การรักษาอายุของส่วนประกอบเหล็กภายใต้อุณหภูมิต่ำหรือโหลดแบบไดนามิกมีความสำคัญอย่างยิ่งในการขจัดความเค้นตกค้างและทำให้โครงสร้างและขนาดของเหล็กมีเสถียรภาพ

5. การอบชุบผิวเหล็ก

(1) การชุบผิว: เป็นพื้นผิวของเหล็กที่ร้อนอย่างรวดเร็วจนถึงอุณหภูมิวิกฤตด้านบน แต่ความร้อนไม่มีเวลาแพร่กระจายไปยังหัวใจก่อนที่จะเย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อให้ชั้นผิวสามารถดับในองค์กรมาร์เทนซิติกและ หัวใจไม่ได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงเฟสซึ่งตระหนักถึงจุดประสงค์ของการชุบแข็งที่พื้นผิวและหัวใจไม่เปลี่ยนแปลง เหมาะสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง

(2) การรักษาความร้อนด้วยสารเคมี: หมายถึงองค์ประกอบทางเคมีของอะตอมที่มีความสามารถในการแพร่ของอะตอมที่อุณหภูมิสูงเข้าไปในชั้นผิวของชิ้นงานเพื่อเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างของชั้นผิวของชิ้นงาน เพื่อให้บรรลุชั้นผิวของเหล็กที่มีความต้องการเฉพาะขององค์กรและประสิทธิภาพของกระบวนการบำบัดความร้อน ตามประเภทขององค์ประกอบการแทรกซึม การบำบัดความร้อนด้วยสารเคมีสามารถแบ่งออกเป็นคาร์บูไรซิ่ง ไนไตรดิ้ง ไซยาไนเดชัน และกฎหมายการแทรกซึมของโลหะ

Carburizing: Carburizing เป็นกระบวนการที่อะตอมของคาร์บอนเจาะชั้นผิวของเหล็ก นอกจากนี้ยังเป็นการผลิตชิ้นงานเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีชั้นผิวเหล็กกล้าคาร์บอนสูง และจากนั้นหลังจากการชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิต่ำ ชั้นผิวของชิ้นงานมีความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอ และส่วนกลางของชิ้นงานยังคงความเหนียว และความเป็นพลาสติกของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ

ไนไตรดิ้งหรือไนไตรดิ้งเป็นกระบวนการที่ชั้นผิวของเหล็กแทรกซึมอะตอมไนโตรเจน วัตถุประสงค์คือเพื่อปรับปรุงความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของชั้นผิว และปรับปรุงความแข็งแรงเมื่อยล้าและทนต่อการกัดกร่อน ปัจจุบันใช้วิธีแก๊สไนไตรดิ้งในการผลิต

ไซยาไนเดชันหรือที่เรียกว่าคาร์โบไนไตรดิ้งคือการแทรกซึมของอะตอมของคาร์บอนและไนโตรเจนในเหล็กพร้อมกัน มันทำให้พื้นผิวของเหล็กคาร์บูไรซิ่งและลักษณะไนไตรดิ้ง

การเจาะโลหะ: หมายถึงการแทรกซึมของอะตอมของโลหะเข้าไปในชั้นผิวของเหล็ก เป็นการทำชั้นผิวของเหล็กกล้าเจือ เพื่อให้ผิวชิ้นงานมีเหล็กอัลลอยด์บางประเภท และมีลักษณะพิเศษของเหล็ก เช่น ทนความร้อน ทนต่อการสึกหรอ ทนต่อการเกิดออกซิเดชัน ทนต่อการกัดกร่อน เป็นต้น นิยมใช้ในการผลิต ของอลูมิไนซ์ โครไมซิ่ง โบรอน ซิลิกอน และอื่นๆ