ثلاث فئات من المعالجة الحرارية للمعادن

يمكن تقسيم عمليات المعالجة الحرارية للمعادن تقريبًا إلى ثلاث فئات: المعالجة الحرارية الشاملة، والمعالجة الحرارية السطحية، والمعالجة الحرارية الكيميائية. اعتمادًا على وسط التسخين ودرجة حرارة التسخين وطريقة التبريد، يمكن تقسيم كل فئة إلى عدة عمليات معالجة حرارية مختلفة. وباستخدام عمليات معالجة حرارية مختلفة، يمكن لنفس المعدن الحصول على هياكل مختلفة وبالتالي يكون له خصائص مختلفة. الصلب هو المعدن الأكثر استخدامًا في الصناعة، والبنية المجهرية للصلب هي أيضًا الأكثر تعقيدًا، لذلك هناك أنواع عديدة من عمليات المعالجة الحرارية للصلب.

المعالجة الحرارية الشاملة هي عملية معالجة حرارية للمعادن تعمل على تسخين قطعة العمل ككل ثم تبريدها بسرعة مناسبة لتغيير خواصها الميكانيكية الشاملة. تتضمن المعالجة الحرارية الشاملة للصلب عمومًا أربع عمليات أساسية: التلدين، والتطبيع، والتبريد، والتلطيف.

1. الصلب

التلدين هو تسخين قطعة العمل إلى درجة حرارة مناسبة، واعتماد أوقات احتجاز مختلفة وفقًا للمادة وحجم قطعة العمل، ثم تبريدها ببطء. والغرض من ذلك هو جعل الهيكل الداخلي للمعدن يصل أو يقترب من حالة التوازن، أو إطلاق الضغط الداخلي الناتج في العملية السابقة. الحصول على أداء جيد للعملية وأداء الخدمة، أو إعداد الهيكل لمزيد من التبريد.

2. التطبيع

التطبيع أو التطبيع هو تسخين قطعة العمل إلى درجة حرارة مناسبة ثم تبريدها في الهواء. تأثير التطبيع مشابه لتأثير التلدين، فيما عدا أن البنية التي تم الحصول عليها تكون أدق. يتم استخدامه غالبًا لتحسين أداء القطع للمواد، ويستخدم أحيانًا لتلبية متطلبات معينة. ليست أجزاء عالية كالمعالجة الحرارية النهائية.

3. التبريد

التبريد هو تسخين قطعة الشغل والحفاظ عليها، ثم تبريدها بسرعة في وسط التبريد مثل الماء أو الزيت أو المحاليل الملحية غير العضوية الأخرى، المحاليل المائية العضوية.

4. هدأ

بعد التبريد، يصبح الفولاذ صلبًا ولكنه في نفس الوقت يصبح هشًا. من أجل تقليل هشاشة الأجزاء الفولاذية، يتم الاحتفاظ بالأجزاء الفولاذية المسقية في درجة حرارة مناسبة أعلى من درجة حرارة الغرفة وأقل من 650 درجة مئوية لفترة طويلة، ثم يتم تبريدها. هذه العملية تسمى التقسية. الصلب، والتطبيع، والتبريد، والتلطيف هي "الحرائق الأربعة" في المعالجة الحرارية الشاملة. من بينها، يرتبط التبريد والتلطيف ارتباطًا وثيقًا، وغالبًا ما يتم استخدامهما معًا ولا غنى عنهما.

لقد طورت "الحرائق الأربعة" عمليات معالجة حرارية مختلفة مع درجات حرارة تسخين وطرق تبريد مختلفة. من أجل الحصول على قوة وصلابة معينة، تسمى عملية الجمع بين التبريد والتلطيف بدرجة الحرارة العالية بالتبريد والتلطيف. بعد أن يتم تبريد بعض السبائك لتكوين محلول صلب مفرط التشبع، يتم الاحتفاظ بها في درجة حرارة الغرفة أو درجة حرارة أعلى قليلاً لفترة أطول من الوقت لتحسين صلابة أو قوة أو خصائص السبائك الكهرومغناطيسية. تسمى عملية المعالجة الحرارية هذه بمعالجة الشيخوخة.

تسمى طريقة الجمع الفعال والوثيق بين تشوه معالجة الضغط والمعالجة الحرارية للحصول على قوة وصلابة جيدة لقطعة العمل بالمعالجة الحرارية للتشوه ؛ تسمى المعالجة الحرارية التي يتم إجراؤها في جو ضغط سلبي أو فراغ بالمعالجة الحرارية الفراغية، والتي لا تتيح فقط عدم أكسدة قطعة العمل أو إزالة الكربنة منها، كما سيتم الحفاظ على سطح قطعة العمل المعالجة سلسًا ونظيفًا، مما يحسن أداء قطعة العمل. ويمكن أيضًا معالجته حرارياً كيميائياً عن طريق عامل اختراق.

في الوقت الحاضر، مع النضج المتزايد لتكنولوجيا الليزر والبلازما، يتم استخدام هاتين التقنيتين لتطبيق طبقة أخرى من الطلاءات المقاومة للتآكل أو المقاومة للتآكل أو المقاومة للحرارة على سطح قطع العمل الفولاذية العادية لتغيير خصائص سطح العمل. الشغل الأصلي. هذه التقنية الجديدة تسمى تعديل السطح.