عمليتان للمعالجة الحرارية للمعادن

تتضمن عملية المعالجة الحرارية للمعادن بشكل عام ثلاث عمليات: التسخين والعزل والتبريد. في بعض الأحيان هناك عمليتان فقط: التدفئة والتبريد. هذه العمليات مترابطة ولا يمكن مقاطعتها.

1. التدفئة

التدفئة هي واحدة من العمليات الهامة للمعالجة الحرارية. هناك العديد من طرق التسخين للمعالجة الحرارية للمعادن. الأول كان استخدام الفحم والفحم كمصدر للحرارة، ومن ثم استخدام الوقود السائل والغازي. إن تطبيق الكهرباء يجعل من السهل التحكم في التسخين وليس له أي تلوث بيئي. يمكن استخدام مصادر الحرارة هذه للتدفئة المباشرة، أو التدفئة غير المباشرة من خلال الملح أو المعدن المنصهر، أو حتى الجزيئات العائمة.

عندما يتم تسخين المعدن، تتعرض قطعة العمل للهواء، وغالبًا ما تحدث الأكسدة وإزالة الكربنة (أي يتم تقليل محتوى الكربون على سطح الجزء الفولاذي)، مما له تأثير سلبي للغاية على الخصائص السطحية للجزء الفولاذي. أجزاء بعد المعالجة الحرارية. ولذلك، ينبغي عادةً تسخين المعادن في جو متحكم فيه أو جو وقائي، وفي ملح مصهور، وفي فراغ. يمكن أيضًا إجراء التسخين الوقائي عن طريق طرق الطلاء أو التغليف.

تعد درجة حرارة التسخين إحدى معلمات العملية المهمة لعملية المعالجة الحرارية. يعد اختيار درجة حرارة التسخين والتحكم فيها هو القضية الرئيسية لضمان جودة المعالجة الحرارية. تختلف درجة حرارة التسخين اعتمادًا على المادة المعدنية التي تتم معالجتها والغرض من المعالجة الحرارية، ولكن يتم تسخينها بشكل عام إلى أعلى من درجة حرارة تحويل مميزة معينة للحصول على هيكل عالي الحرارة. وبالإضافة إلى ذلك، يتطلب التحول قدرا معينا من الوقت. لذلك، عندما يصل سطح قطعة العمل المعدنية إلى درجة حرارة التسخين المطلوبة، يجب الحفاظ عليها عند درجة الحرارة هذه لفترة زمنية معينة لجعل درجات الحرارة الداخلية والخارجية متسقة وإكمال تحول البنية المجهرية. وتسمى هذه الفترة الزمنية بوقت الانتظار. عند استخدام التسخين عالي الكثافة للطاقة والمعالجة الحرارية السطحية، تكون سرعة التسخين سريعة للغاية ولا يوجد عمومًا وقت احتجاز، في حين أن وقت الانتظار للمعالجة الحرارية الكيميائية غالبًا ما يكون أطول.

2. التبريد

يعد التبريد أيضًا خطوة لا غنى عنها في عملية المعالجة الحرارية. تختلف طرق التبريد حسب العملية، حيث يتم التحكم بشكل أساسي في معدل التبريد. بشكل عام، التلدين لديه أبطأ معدل تبريد، والتطبيع له معدل تبريد أسرع، والتبريد له معدل تبريد أسرع. ومع ذلك، هناك متطلبات مختلفة بسبب أنواع الفولاذ المختلفة. على سبيل المثال، يمكن تقوية الفولاذ المقسى بالهواء بنفس معدل التبريد مثل التطبيع.