ताप उपचार प्रक्रिया, संचालन और विरूपण के बीच क्या संबंध है?

एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के ताप उपचार के दौरान, आमतौर पर विभिन्न समस्याएं सामने आती हैं, जैसे:

-अनुचित भाग प्लेसमेंट: इससे भाग विरूपण हो सकता है, अक्सर वांछित यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए शमन माध्यम द्वारा पर्याप्त तेज दर से अपर्याप्त गर्मी हटाने के कारण।

-तेजी से गर्म होना: इसके परिणामस्वरूप तापीय विरूपण हो सकता है; भागों को उचित स्थान पर रखने से समान रूप से गर्म होना सुनिश्चित होता है।

-अत्यधिक तापन: इससे आंशिक गलन या यूटेक्टिक गलन हो सकता है।

- सतह स्केलिंग/उच्च तापमान ऑक्सीकरण।

- अत्यधिक या अपर्याप्त आयु उपचार, दोनों के परिणामस्वरूप यांत्रिक गुणों की हानि हो सकती है।

-समय/तापमान/शमन मापदंडों में उतार-चढ़ाव जो भागों और बैचों के बीच यांत्रिक और/या भौतिक गुणों में विचलन पैदा कर सकता है।

-इसके अतिरिक्त, खराब तापमान एकरूपता, अपर्याप्त इन्सुलेशन समय, तथा घोल ताप उपचार के दौरान अपर्याप्त शीतलन, सभी अपर्याप्त परिणामों में योगदान कर सकते हैं।

एल्यूमीनियम उद्योग में ताप उपचार एक महत्वपूर्ण तापीय प्रक्रिया है, आइये इससे संबंधित अधिक जानकारी प्राप्त करें।

1.Pre उपचार

पूर्व-उपचार प्रक्रियाएँ जो संरचना में सुधार करती हैं और शमन से पहले तनाव से राहत देती हैं, विकृति को कम करने के लिए फायदेमंद होती हैं। पूर्व-उपचार में आमतौर पर गोलाकार एनीलिंग और तनाव से राहत एनीलिंग जैसी प्रक्रियाएँ शामिल होती हैं, और कुछ शमन और टेम्परिंग या सामान्यीकरण उपचार भी अपनाते हैं।

तनाव मुक्ति एनीलिंगमशीनिंग के दौरान, मशीनिंग विधियों, उपकरण जुड़ाव और काटने की गति जैसे कारकों के कारण अवशिष्ट तनाव विकसित हो सकते हैं। इन तनावों का असमान वितरण शमन के दौरान विकृति का कारण बन सकता है। इन प्रभावों को कम करने के लिए, शमन से पहले तनाव से राहत एनीलिंग आवश्यक है। तनाव से राहत एनीलिंग के लिए तापमान आम तौर पर 500-700 डिग्री सेल्सियस होता है। हवा के माध्यम में गर्म करते समय, ऑक्सीकरण और डीकार्बराइजेशन को रोकने के लिए 2-3 घंटे के होल्डिंग समय के साथ 500-550 डिग्री सेल्सियस का तापमान उपयोग किया जाता है। लोडिंग के दौरान स्व-भार के कारण भाग विकृति पर विचार किया जाना चाहिए, और अन्य प्रक्रियाएं मानक एनीलिंग के समान हैं।

संरचना सुधार के लिए प्रीहीट उपचारइसमें गोलाकारीकरण, एनीलिंग, शमन और टेम्परिंग, सामान्यीकरण उपचार शामिल हैं।

- गोलाकार एनीलिंग: ऊष्मा उपचार के दौरान कार्बन टूल स्टील और मिश्र धातु टूल स्टील के लिए आवश्यक, गोलाकार एनीलिंग के बाद प्राप्त संरचना शमन के दौरान विरूपण प्रवृत्ति को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। एनीलिंग के बाद की संरचना को समायोजित करके, शमन के दौरान नियमित विरूपण को कम किया जा सकता है।

-अन्य पूर्व उपचार विधियां: शमन विकृति को कम करने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जा सकता है, जैसे शमन और टेम्परिंग, सामान्यीकरण उपचार। विकृति के कारण और भाग की सामग्री के आधार पर शमन और टेम्परिंग, सामान्यीकरण उपचार जैसे उपयुक्त पूर्व-उपचारों का चयन प्रभावी रूप से विकृति को कम कर सकता है। हालांकि, टेम्परिंग के बाद अवशिष्ट तनाव और कठोरता में वृद्धि के लिए सावधानी आवश्यक है, विशेष रूप से शमन और टेम्परिंग उपचार W और Mn युक्त स्टील के लिए शमन के दौरान विस्तार को कम कर सकता है, लेकिन GCr15 जैसे स्टील के लिए विरूपण को कम करने पर इसका बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

व्यावहारिक उत्पादन में, शमन विकृति के कारण की पहचान करना, चाहे वह अवशिष्ट तनाव या खराब संरचना के कारण हो, प्रभावी उपचार के लिए आवश्यक है। अवशिष्ट तनावों के कारण होने वाली विकृति के लिए तनाव राहत एनीलिंग का संचालन किया जाना चाहिए, जबकि संरचना को बदलने वाले टेम्परिंग जैसे उपचार आवश्यक नहीं हैं, और इसके विपरीत। तभी शमन विकृति को कम करने का लक्ष्य प्राप्त किया जा सकता है ताकि लागत कम हो और गुणवत्ता सुनिश्चित हो सके।

2. शमन हीटिंग ऑपरेशन

शमन तापमान: शमन तापमान विरूपण को काफी हद तक प्रभावित करता है। हम शमन तापमान को समायोजित करके विरूपण को कम करने के उद्देश्य को प्राप्त कर सकते हैं, या आरक्षित मशीनिंग भत्ता शमन तापमान के समान है ताकि विरूपण को कम करने के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके, या उचित रूप से चयनित और आरक्षित मशीनिंग भत्ता और गर्मी उपचार परीक्षणों के बाद शमन तापमान, ताकि बाद के मशीनिंग भत्ते को कम किया जा सके। शमन विरूपण पर शमन तापमान का प्रभाव न केवल वर्कपीस में उपयोग की जाने वाली सामग्री से संबंधित है, बल्कि वर्कपीस के आकार और आकार से भी संबंधित है। जब वर्कपीस का आकार और आकार बहुत अलग होता है, हालांकि वर्कपीस की सामग्री समान होती है, तो शमन विरूपण की प्रवृत्ति काफी भिन्न होती है, और ऑपरेटर को वास्तविक उत्पादन में इस स्थिति पर ध्यान देना चाहिए।

शमन धारण समयहोल्डिंग समय का चयन न केवल पूरी तरह से गर्म करने और शमन के बाद वांछित कठोरता या यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने को सुनिश्चित करता है, बल्कि विरूपण पर इसके प्रभाव पर भी विचार करता है। शमन होल्डिंग समय को बढ़ाने से अनिवार्य रूप से शमन तापमान बढ़ जाता है, विशेष रूप से उच्च कार्बन और उच्च क्रोमियम स्टील के लिए।

लोडिंग विधियाँयदि वर्कपीस को गर्म करने के दौरान अनुचित रूप में रखा जाता है, तो यह वर्कपीस के वजन के कारण विरूपण या वर्कपीस के बीच आपसी एक्सट्रूज़न के कारण विरूपण, या वर्कपीस के अत्यधिक स्टैकिंग के कारण असमान हीटिंग और कूलिंग के कारण विरूपण का कारण होगा।

हीटिंग विधिजटिल आकार और अलग-अलग मोटाई वाले वर्कपीस के लिए, विशेष रूप से उच्च कार्बन और मिश्र धातु तत्वों वाले वर्कपीस के लिए, धीमी और समान हीटिंग प्रक्रिया महत्वपूर्ण है। प्रीहीटिंग का उपयोग करना अक्सर आवश्यक होता है, कभी-कभी कई प्रीहीटिंग चक्रों की आवश्यकता होती है। प्रीहीटिंग के माध्यम से प्रभावी ढंग से उपचारित नहीं किए गए बड़े वर्कपीस के लिए, नियंत्रित हीटिंग के साथ बॉक्स प्रतिरोध भट्टी का उपयोग करके तेजी से हीटिंग के कारण होने वाली विकृति को कम किया जा सकता है।

3. शीतलन प्रचालन

शमन विरूपण मुख्य रूप से शीतलन प्रक्रिया से उत्पन्न होता है। उचित शमन माध्यम का चयन, कुशल संचालन, और शीतलन प्रक्रिया का प्रत्येक चरण शमन विरूपण को सीधे प्रभावित करता है।

शमन माध्यम का चयन: शमन के बाद वांछित कठोरता सुनिश्चित करते समय, विकृति को कम करने के लिए हल्के शमन माध्यम को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। ठंडा करने के लिए गर्म स्नान माध्यमों का उपयोग करना (भाग के गर्म होने पर सीधा करने की सुविधा के लिए) या यहां तक ​​कि वायु शीतलन की भी सिफारिश की जाती है। पानी और तेल के बीच शीतलन दर वाले माध्यम भी पानी-तेल दोहरे माध्यमों की जगह ले सकते हैं।

—वायु-शीतलन शमन: एयर-कूलिंग शमन उच्च गति वाले स्टील, क्रोमियम मोल्ड स्टील और एयर-कूलिंग माइक्रो-विरूपण स्टील के शमन विरूपण को कम करने के लिए प्रभावी है। 3Cr2W8V स्टील के लिए जिसे शमन के बाद उच्च कठोरता की आवश्यकता नहीं होती है, शमन तापमान को ठीक से समायोजित करके विरूपण को कम करने के लिए एयर शमन का भी उपयोग किया जा सकता है।

—तेल ठंडा करना और शमन करनातेल एक शमन माध्यम है जिसकी शीतलन दर पानी की तुलना में बहुत कम है, लेकिन उच्च कठोरता, छोटे आकार, जटिल आकार और बड़े विरूपण प्रवृत्ति वाले वर्कपीस के लिए, तेल की शीतलन दर बहुत अधिक है, लेकिन छोटे आकार लेकिन खराब कठोरता वाले वर्कपीस के लिए, तेल की शीतलन दर अपर्याप्त है। उपरोक्त विरोधाभासों को हल करने और वर्कपीस के शमन विरूपण को कम करने के लिए तेल शमन का पूरा उपयोग करने के लिए, लोगों ने तेल के उपयोग का विस्तार करने के लिए तेल के तापमान को समायोजित करने और शमन तापमान बढ़ाने के तरीकों को अपनाया है।

—शमन तेल का तापमान बदलनाशमन के लिए उसी तेल के तापमान का उपयोग करके शमन विरूपण को कम करने में अभी भी निम्नलिखित समस्याएं हैं, अर्थात, जब तेल का तापमान कम होता है, तो शमन विरूपण अभी भी बड़ा होता है, और जब तेल का तापमान अधिक होता है, तो शमन के बाद वर्कपीस की कठोरता सुनिश्चित करना मुश्किल होता है। कुछ वर्कपीस के आकार और सामग्री के संयुक्त प्रभाव के तहत, शमन तेल के तापमान को बढ़ाने से इसकी विकृति भी बढ़ सकती है। इसलिए, वर्कपीस सामग्री, क्रॉस-सेक्शनल आकार और आकार की वास्तविक स्थितियों के अनुसार परीक्षण पास करने के बाद शमन तेल के तेल के तापमान को निर्धारित करना बहुत आवश्यक है।

शमन के लिए गर्म तेल का उपयोग करते समय, शमन और शीतलन के कारण उच्च तेल तापमान के कारण होने वाली आग से बचने के लिए, तेल टैंक के पास आवश्यक अग्निशमन उपकरण सुसज्जित होने चाहिए। इसके अलावा, शमन तेल के गुणवत्ता सूचकांक का नियमित रूप से परीक्षण किया जाना चाहिए, और समय पर नए तेल को फिर से भरना या बदलना चाहिए।

— शमन तापमान बढ़ाएँ: यह विधि छोटे क्रॉस-सेक्शन वाले कार्बन स्टील वर्कपीस और थोड़े बड़े मिश्र धातु स्टील वर्कपीस के लिए उपयुक्त है जो सामान्य शमन तापमान और तेल शमन पर हीटिंग और गर्मी संरक्षण के बाद कठोरता की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं। शमन तापमान को उचित रूप से बढ़ाकर और फिर तेल शमन करके, सख्त होने और विरूपण को कम करने का प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। शमन के लिए इस विधि का उपयोग करते समय, शमन तापमान में वृद्धि के कारण दाने के मोटे होने, यांत्रिक गुणों में कमी और वर्कपीस के सेवा जीवन जैसी समस्याओं को रोकने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए।

—वर्गीकरण और ऑस्टेम्परिंग: जब शमन कठोरता डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, तो शमन विरूपण को कम करने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए गर्म स्नान माध्यम के वर्गीकरण और ऑस्टेम्परिंग का पूरी तरह से उपयोग किया जाना चाहिए। यह विधि कम कठोरता, छोटे-खंड कार्बन संरचनात्मक स्टील और टूल स्टील, विशेष रूप से क्रोमियम युक्त डाई स्टील और उच्च कठोरता वाले हाई-स्पीड स्टील वर्कपीस के लिए भी प्रभावी है। गर्म स्नान माध्यम का वर्गीकरण और ऑस्टेम्परिंग की शीतलन विधि इस तरह के स्टील के लिए बुनियादी शमन विधियाँ हैं। इसी तरह, यह उन कार्बन स्टील और कम मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील के लिए भी प्रभावी है जिन्हें उच्च शमन कठोरता की आवश्यकता नहीं होती है।

गर्म स्नान से प्यास बुझाते समय निम्नलिखित बातों पर ध्यान देना चाहिए:

सबसे पहले, जब तेल स्नान का उपयोग ग्रेडिंग और आइसोथर्मल शमन के लिए किया जाता है, तो आग की घटना को रोकने के लिए तेल के तापमान को कड़ाई से नियंत्रित किया जाना चाहिए।

दूसरा, नाइट्रेट नमक ग्रेड के साथ शमन करते समय, नाइट्रेट नमक टैंक को आवश्यक उपकरणों और पानी ठंडा करने वाले उपकरणों से सुसज्जित किया जाना चाहिए। अन्य सावधानियों के लिए, कृपया प्रासंगिक जानकारी देखें, और उन्हें यहाँ नहीं दोहराया जाएगा।

तीसरा, आइसोथर्मल शमन के दौरान आइसोथर्मल तापमान को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए। उच्च या निम्न तापमान शमन विरूपण को कम करने के लिए अनुकूल नहीं है। इसके अलावा, ऑस्टेम्परिंग के दौरान, वर्कपीस के वजन के कारण होने वाले विरूपण को रोकने के लिए वर्कपीस की हैंगिंग विधि का चयन किया जाना चाहिए।

चौथा, जब वर्कपीस के आकार को सही करने के लिए आइसोथर्मल या ग्रेडेड शमन का उपयोग किया जाता है, जबकि यह गर्म होता है, तो टूलींग और फिक्स्चर पूरी तरह से सुसज्जित होने चाहिए, और ऑपरेशन के दौरान कार्रवाई तेज होनी चाहिए। वर्कपीस की शमन गुणवत्ता पर प्रतिकूल प्रभाव को रोकें।

शीतलन प्रचालनशीतलन प्रक्रिया के दौरान कुशल संचालन का शमन विरूपण पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, खासकर जब पानी या तेल शमन माध्यमों का उपयोग किया जाता है।

- शमन माध्यम प्रवेश की सही दिशा: आम तौर पर, सममित रूप से संतुलित या लम्बी रॉड जैसी वर्कपीस को माध्यम में लंबवत रूप से बुझाया जाना चाहिए। असममित भागों को एक कोण पर बुझाया जा सकता है। सही दिशा का उद्देश्य सभी भागों में एक समान शीतलन सुनिश्चित करना है, जिसमें धीमी गति से ठंडा होने वाले क्षेत्र पहले माध्यम में प्रवेश करते हैं, उसके बाद तेज़ शीतलन वाले भाग। वर्कपीस के आकार और शीतलन गति पर इसके प्रभाव पर विचार करना व्यवहार में महत्वपूर्ण है।

-क्वेंचिंग माध्यम में वर्कपीस की गति: धीमी गति से ठंडा होने वाले भागों को शमन माध्यम का सामना करना चाहिए। सममित आकार के वर्कपीस को माध्यम में एक संतुलित और समान पथ का पालन करना चाहिए, एक छोटे आयाम और त्वरित गति को बनाए रखना चाहिए। पतले और लम्बे वर्कपीस के लिए, शमन के दौरान स्थिरता महत्वपूर्ण है। झूलने से बचें और बेहतर नियंत्रण के लिए वायर बाइंडिंग के बजाय क्लैंप का उपयोग करने पर विचार करें।

- शमन की गति: वर्कपीस को तेजी से बुझाया जाना चाहिए। विशेष रूप से पतले, रॉड जैसे वर्कपीस के लिए, धीमी शमन गति से झुकने वाले विरूपण में वृद्धि हो सकती है और अलग-अलग समय पर शमन किए गए खंडों के बीच विरूपण में अंतर हो सकता है।

-नियंत्रित शीतलनक्रॉस-सेक्शन आकार में महत्वपूर्ण अंतर वाले वर्कपीस के लिए, उनकी ठंडा होने की दर को कम करने और एक समान शीतलन प्राप्त करने के लिए एस्बेस्टस रस्सी या धातु शीट जैसी सामग्रियों के साथ तेजी से ठंडा होने वाले अनुभागों की रक्षा करें।

-पानी में ठंडा होने का समय: मुख्य रूप से संरचनात्मक तनाव के कारण विरूपण का अनुभव करने वाले वर्कपीस के लिए, पानी में उनके ठंडा होने का समय कम करें। मुख्य रूप से थर्मल तनाव के कारण विरूपण से गुजरने वाले वर्कपीस के लिए, शमन विरूपण को कम करने के लिए पानी में उनके ठंडा होने का समय बढ़ाएँ।

MAT एल्युमिनियम से मई जियांग द्वारा संपादित