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

एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के ताप उपचार के दौरान, आमतौर पर विभिन्न मुद्दों का सामना करना पड़ता है, जैसे:

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

-तीव्र तापन: इसके परिणामस्वरूप थर्मल विरूपण हो सकता है; भागों का उचित स्थान समान ताप सुनिश्चित करने में मदद करता है।

-अति ताप: इससे आंशिक रूप से पिघलने या गलनक्रांतिक पिघलने की समस्या हो सकती है।

-सतह स्केलिंग/उच्च तापमान ऑक्सीकरण।

-अत्यधिक या अपर्याप्त उम्र बढ़ने के उपचार, दोनों के परिणामस्वरूप यांत्रिक गुणों का नुकसान हो सकता 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, और समाधान गर्मी उपचार के दौरान अपर्याप्त शीतलन सभी अपर्याप्त परिणामों में योगदान कर सकते हैं।

एल्युमीनियम उद्योग में हीट ट्रीटमेंट एक महत्वपूर्ण थर्मल प्रक्रिया है, आइए अधिक संबंधित ज्ञान पर गौर करें।

1.Pre उपचार

पूर्व-उपचार प्रक्रियाएं 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 आम तौर पर गोलाकार एनीलिंग और तनाव राहत एनीलिंग जैसी प्रक्रियाएं शामिल होती हैं, और कुछ शमन और तड़के या सामान्यीकरण उपचार भी अपनाते हैं।

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

संरचना में सुधार के लिए पहले से गरम उपचार: इसमें गोलाकार एनीलिंग, शमन और तड़का, सामान्यीकरण उपचार शामिल है।

- गोलाकार एनीलिंग: गर्मी 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 विधियाँ: शमन विकृति को कम करने के लिए विभिन्न तरीकों को नियोजित किया जा सकता है, जैसे शमन और तड़का, उपचार को सामान्य बनाना। शमन और तड़का जैसे उपयुक्त पूर्व-उपचार का चयन करना, विकृति के कारण और भाग की सामग्री के आधार पर उपचार को सामान्य करना, विरूपण को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है। हालाँकि, तड़के के बाद बचे हुए तनाव और कठोरता में वृद्धि के लिए सावधानी आवश्यक है, विशेष रूप से शमन और तड़के के उपचार से W और Mn युक्त स्टील्स के लिए शमन के दौरान विस्तार को कम किया जा सकता है, लेकिन GCr15 जैसे स्टील्स 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 में परिवर्तन करने वाले तड़के जैसे उपचार आवश्यक नहीं हैं, और इसके विपरीत। तभी शमन विकृति को कम करने से लेकर लागत कम करने और गुणवत्ता सुनिश्चित करने का लक्ष्य हासिल किया जा सकता है।

2. शमन ताप संचालन

शमन तापमान: शमन तापमान विकृति को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। हम शमन तापमान को समायोजित करके विरूपण को कम करने के उद्देश्य को प्राप्त कर सकते हैं, या आरक्षित मशीनिंग भत्ता विरूपण को कम करने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए शमन तापमान के समान है, या गर्मी उपचार परीक्षणों के बाद उचित रूप से चयनित और आरक्षित मशीनिंग भत्ता और शमन तापमान , ताकि बाद के मशीनिंग भत्ते को कम किया जा सके। शमन विरूपण पर शमन तापमान का प्रभाव न केवल वर्कपीस में प्रयुक्त 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, शमन विरूपण की प्रवृत्ति काफी भिन्न होती है, और ऑपरेटर को वास्तविक उत्पादन में इस स्थिति पर ध्यान देना चाहिए।

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

लोडिंग के तरीके: यदि 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 शीतलन के कारण विरूपण का कारण बनेगा।

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

3. कूलिंग ऑपरेशन

शमन विकृति मुख्य रूप से शीतलन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप होती है। उचित शमन माध्यम चयन, कुशल संचालन और शीतलन प्रक्रिया का प्रत्येक चरण सीधे शमन विरूपण को प्रभावित करता है।

शमन माध्यम चयन: शमन के बाद वांछित कठोरता सुनिश्चित करते समय, विरूपण को कम करने के लिए हल्के शमन मीडिया को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। ठंडा करने के लिए गर्म स्नान माध्यमों का उपयोग करना (हिस्सा अभी भी गर्म होने पर सीधा करने की सुविधा के लिए) या यहां तक ​​कि हवा को ठंडा करने 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 हाई-स्पीड 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 वायु शमन का भी उपयोग किया जा सकता है।

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

- शमन तेल का तापमान बदलना: शमन विरूपण को कम करने के लिए शमन के लिए समान तेल तापमान का उपयोग करने से अभी भी निम्नलिखित समस्याएं होती 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 यह सुनिश्चित करना मुश्किल होता है कि कठोरता को बुझाने के बाद वर्कपीस। कुछ वर्कपीस के आकार और सामग्री के संयुक्त प्रभाव के तहत, शमन तेल का तापमान बढ़ने से इसकी विकृति भी बढ़ सकती है। इसलिए, वर्कपीस सामग्री की वास्तविक स्थितियों, क्रॉस-अनुभागीय आकार और आकार के अनुसार परीक्षण पास करने के बाद शमन तेल का तापमान 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 किए जाने चाहिए। इसके अलावा, शमन तेल के गुणवत्ता सूचकांक का नियमित रूप से परीक्षण किया जाना चाहिए, और समय पर नए तेल की भरपाई या प्रतिस्थापन किया जाना 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 आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं। शमन तापमान को उचित रूप से बढ़ाकर और फिर तेल शमन करके, सख्त करने और विरूपण को कम करने का प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। बुझाने के लिए इस विधि का उपयोग करते समय, शमन तापमान में वृद्धि के कारण अनाज के मोटे होने, यांत्रिक गुणों में कमी और वर्कपीस की सेवा जीवन जैसी समस्याओं को रोकने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए।

-वर्गीकरण और संयम: 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 उच्च गति वाले स्टील वर्कपीस के लिए भी प्रभावी है। गर्म स्नान माध्यम का वर्गीकरण और ऑस्टेम्परिंग की शीतलन विधि इस प्रकार के स्टील के लिए बुनियादी शमन विधियाँ हैं। इसी तरह, यह उन कार्बन स्टील्स और कम-मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील्स के लिए भी प्रभावी है जिन्हें उच्च शमन कठोरता की आवश्यकता नहीं होती है।

गर्म स्नान से शमन करते समय निम्नलिखित मुद्दों पर ध्यान देना चाहिए:

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

दूसरा, नाइट्रेट नमक ग्रेड के साथ शमन करते समय, नाइट्रेट नमक टैंक आवश्यक उपकरणों और जल शीतलन उपकरणों से सुसज्जित होना चाहिए। अन्य सावधानियों के लिए, कृपया प्रासंगिक जानकारी देखें, और उन्हें यहां नहीं दोहराया जाएगा।

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

चौथा, गर्म होने पर वर्कपीस के आकार को सही करने के लिए आइसोथर्मल या ग्रेडेड शमन का उपयोग करते समय, टूलींग और फिक्स्चर पूरी तरह से सुसज्जित होना चाहिए, और ऑपरेशन के दौरान कार्रवाई तेज होनी चाहिए। वर्कपीस की शमन गुणवत्ता पर प्रतिकूल प्रभाव को रोकें।

कूलिंग ऑपरेशन: शीतलन 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।

-मध्यम प्रवेश शमन की सही दिशा: आमतौर 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 लक्ष्य सभी भागों में एक समान शीतलन सुनिश्चित करना है, पहले धीमे शीतलन वाले क्षेत्र माध्यम में प्रवेश करते हैं, उसके बाद तेज़ शीतलन वाले अनुभाग आते हैं। वर्कपीस के आकार और शीतलन गति पर इसके प्रभाव पर विचार करना व्यवहार में महत्वपूर्ण है।

- शमन माध्यम में वर्कपीस का संचलन: धीमी गति से ठंडा होने वाले भागों को शमन माध्यम का सामना करना चाहिए। सममित रूप से आकार की वर्कपीस को माध्यम में एक संतुलित और समान पथ का पालन करना चाहिए, एक छोटे आयाम और त्वरित गति को बनाए रखना चाहिए। पतली और लम्बी 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 बुझाना चाहिए। विशेष रूप से पतली, रॉड जैसी वर्कपीस के लिए, धीमी शमन गति से झुकने की विकृति बढ़ सकती है और अलग-अलग समय पर बुझाए गए वर्गों के बीच विरूपण में अंतर हो सकता है।

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

- पानी में ठंडा होने का समय: मुख्य रूप से संरचनात्मक तनाव के कारण विकृति का सामना 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 बढ़ाएं।

MAT एल्यूमिनियम से मे जियांग द्वारा संपादित