تلدين الفولاذ
① تعديل الصلابة لعمليات التشغيل الآلي. إذا كانت قطعة الشغل شديدة الصلابة، فلا يمكن قطعها؛ إذا كانت شديدة النعومة، يصبح كسر الرقائق صعبًا أثناء القطع. عادةً، نطاق الصلابة من
170–250 HB مناسب للتشغيل الآلي العام.
② القضاء على الإجهاد الداخلي المتبقي لمنع تشوه أو تشقق الأجزاء الفولاذية أثناء المعالجة اللاحقة أو المعالجة الحرارية. يتولد الإجهاد الداخلي المتبقي على سطح وداخل قطعة الشغل أثناء عمليات التشكيل الفارغة (مثل الصب، والتزوير، واللحام) أو التشغيل الآلي. سيعيد هذا الإجهاد التوزيع أثناء المعالجة اللاحقة لقطعة الشغل، مما يؤدي إلى التشوه أو التشقق.
③ تنقية حجم الحبيبات، وتحسين البنية المجهرية، وتعزيز الخصائص الميكانيكية، وإعداد البنية للمعالجة الحرارية النهائية.
2. تصنيف عمليات التلدين
3. عمليات التلدين الشائعة
نوع من عمليات التلدين التي تتضمن تسخين قطعة الشغل ببطء إلى درجة حرارة 30–50°C فوق Ac3، والاحتفاظ بها عند تلك الدرجة لفترة محددة (النقع)، ثم تبريدها ببطء. يُعرف أيضًا باسم التلدين التقليدي أو تلدين إعادة التبلور.
يُسمى "كاملاً" لأنه يمكن أن تخضع بنية الفولاذ لتحول أستيني كامل من خلال إعادة التبلور (التنوية ونمو الحبيبات).
القيود: يستخدم التلدين الكامل تبريد الفرن البطيء، مما يؤدي إلى دورة عملية طويلة واحتلال المعدات لفترة طويلة. لتحسين استخدام المعدات، غالبًا ما يستخدم التلدين متساوي الحرارة كبديل.
2) التلدين متساوي الحرارة
عملية التلدين متساوي الحرارة هي كما يلي: قم بتسخين الفولاذ ناقص اليوتكتويد إلى درجة حرارة 30–50°C فوق Ac3، وقم بتسخين الفولاذ اليوتكتويدي والفولاذ فوق اليوتكتويدي إلى درجة حرارة 30–50°C فوق Ac1. بعد الاحتفاظ بها عند درجات الحرارة الخاصة بها لفترة مناسبة، توقف عن التسخين وافتح باب الفرن لتبريد قطعة الشغل بسرعة إلى درجة حرارة معينة أقل من Ar1. احتفظ بقطعة الشغل عند هذه الدرجة حتى يتحول كل الأوستينيت إلى بيرلايت صفائحي - يشكل الفولاذ ناقص اليوتكتويد أيضًا الفريت البريوتكتويدي، بينما يشكل الفولاذ فوق اليوتكتويدي أيضًا السمنتيت البريوتكتويدي. أخيرًا، قم بتبريد قطعة الشغل بأي معدل، عادةً عن طريق إزالتها من الفرن وتبريدها في الهواء.
يجب ألا تكون درجة الحرارة متساوية الحرارة منخفضة جدًا أو مرتفعة جدًا. إذا كانت منخفضة جدًا، فستكون الصلابة بعد التلدين عالية نسبيًا؛ إذا كانت مرتفعة جدًا، فيجب إطالة وقت الاحتفاظ متساوي الحرارة.
التلدين متساوي الحرارة له نفس الغرض من التلدين الكامل. يمكنه تقصير وقت بقاء قطعة الشغل في الفرن وتحقيق بنية مجهرية وصلابة أكثر تجانسًا.
التطبيق: يستخدم التلدين متساوي الحرارة بشكل أساسي للفولاذ عالي الكربون والفولاذ السبائكي بفترة حضانة طويلة. يتحول الأوستينيت المبرد الفائق لهذه الفولاذات ببطء شديد في نطاق درجة حرارة التحول البيرليتي. إذا تم اعتماد التلدين الكامل، فغالبًا ما يستغرق الأمر عشرات الساعات، وهو أمر غير اقتصادي للغاية.
تتضمن عملية تلدين التكوير تسخين الفولاذ اليوتكتويدي أو فوق اليوتكتويدي إلى درجة حرارة 10–20°C فوق Ac1، مما يسمح لمزيد من جزيئات الكربيد غير المذابة بالتكوير تلقائيًا أثناء النقع طويل الأجل. بعد الاحتفاظ بها لفترة معينة، يتم تبريد الفولاذ ببطء إلى أقل من 600 درجة مئوية ثم إزالته من الفرن للتبريد بالهواء، وبالتالي تكوير السمنتيت في البيرلايت.
تتميز البنية المجهرية التي تم الحصول عليها من تلدين التكوير بجزيئات السمنتيت الحبيبية الموزعة بشكل متفرق في مصفوفة الفريت، والتي يشار إليها باسم البيرلايت الكروي (أو البيرلايت العقدي).
ملاحظة: إذا كان هناك كربيد شبكي شديد موجود في الفولاذ قبل تلدين التكوير، يجب إجراء التطبيع أولاً للقضاء على السمنتيت الشبكي، يليه تلدين التكوير. عدم القيام بذلك سيؤثر على تأثير التكوير.
يشير إلى عملية معالجة حرارية حيث يتم تسخين قطعة الشغل ببطء مع الفرن إلى 500–600°C، والاحتفاظ بها عند هذه الدرجة لفترة معينة، ثم تبريدها ببطء مع الفرن إلى أقل من 200–300°C قبل إزالتها من الفرن. والجدير بالذكر أنه لا يحدث أي تحول مجهري في قطعة الشغل أثناء هذه العملية.
الغرض: ينطبق بشكل أساسي على قطع الشغل الفارغة والأجزاء التي خضعت للتشغيل الآلي. الهدف هو القضاء على الإجهاد المتبقي في الفراغات والأجزاء، وتثبيت أبعاد وشكل قطعة الشغل، وتقليل ميل تشوه الأجزاء وتشققها أثناء التشغيل الآلي والخدمة.
ملاحظة: تجدر الإشارة إلى أن تلدين تخفيف الإجهاد لا يمكنه إزالة الإجهاد الداخلي تمامًا، ولكنه يزيله جزئيًا فقط، وبالتالي يحيد آثاره الضارة.
يشير إلى عملية معالجة حرارية تتضمن تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة عالية نسبيًا أقل من درجة حرارة انصهار السبيكة، والاحتفاظ بها لفترة طويلة (10–15 ساعة)، ثم تبريدها ببطء.
إنها طريقة تلدين يتم تطبيقها على السبائك أو المسبوكات من الفولاذ والسبائك غير الحديدية (مثل البرونز القصدير، والبرونز السيليكون، والنحاس والنيكل، وما إلى ذلك).
الغرض: يعزز التلدين المتجانس انتشار العناصر في السبيكة لتقليل فصل التركيب الكيميائي وعدم التجانس المجهري داخل أحجام الحبيبات (الفصل داخل الحبيبات، والمعروف أيضًا باسم الفصل الشجري) الذي يحدث في سبائك الفولاذ أو المسبوكات الفولاذية أو السبائك المصبوبة أثناء التصلب.
السبب في أن درجة حرارة التلدين المتجانس مرتفعة جدًا هو تسريع انتشار عناصر السبائك وتقصير وقت الاحتفاظ قدر الإمكان. درجة حرارة التلدين المتجانس للفولاذ السبائكي أعلى بكثير من Ac3، وعادة ما تتراوح من 1050 درجة مئوية إلى 1200 درجة مئوية.
