स्टील एनीलिंग गर्मी उपचार के एक प्रकार के रूप में। धातु प्रौद्योगिकी

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 13:55

नई सामग्री बनाना और उनके गुणों को नियंत्रित करना धातु प्रौद्योगिकी की कला है। इसका एक उपकरण गर्मी उपचार है। ये प्रक्रियाएं विशेषताओं और तदनुसार, मिश्र धातुओं के उपयोग के क्षेत्रों को बदलना संभव बनाती हैं। स्टील एनीलिंग उत्पादों में विनिर्माण दोषों को दूर करने, उनकी ताकत और विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला विकल्प है।

प्रक्रिया कार्य और इसकी किस्में

एनीलिंग ऑपरेशन इस उद्देश्य से किए जाते हैं:

• इंट्राक्रिस्टलाइन संरचना का अनुकूलन, मिश्र धातु तत्वों का क्रम;
• तेजी से प्रक्रिया तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण आंतरिक विकृति और तनाव को कम करना;
• बाद में काटने के लिए वस्तुओं की लचीलापन बढ़ाना।

क्लासिक ऑपरेशन को "पूर्ण एनीलिंग" कहा जाता है, हालांकि, निर्दिष्ट गुणों और कार्यों की विशेषताओं के आधार पर इसकी कई किस्में हैं: अपूर्ण, कम, प्रसार (समरूपीकरण),इज़ोटेर्मल, पुन: क्रिस्टलीकरण, सामान्यीकरण। वे सभी सिद्धांत रूप में समान हैं, हालांकि, स्टील्स के ताप उपचार के तरीके काफी भिन्न होते हैं।

चार्ट के आधार पर हीट ट्रीटमेंट

लौह धातु विज्ञान में सभी परिवर्तन, जो तापमान के खेल पर आधारित होते हैं, स्पष्ट रूप से लौह-कार्बन मिश्र धातुओं के आरेख के अनुरूप होते हैं। यह कार्बन स्टील्स या कास्ट आयरन की सूक्ष्म संरचना, साथ ही हीटिंग या कूलिंग के प्रभाव में संरचनाओं और उनकी विशेषताओं के परिवर्तन बिंदुओं को निर्धारित करने के लिए एक दृश्य सहायता है।

धातु प्रौद्योगिकी इस अनुसूची के साथ कार्बन स्टील्स के सभी प्रकार के एनीलिंग को नियंत्रित करती है। अपूर्ण, निम्न और पुनर्रचना के लिए भी, "प्रारंभिक" तापमान मान PSK लाइन हैं, अर्थात् इसका महत्वपूर्ण बिंदु Ac₁। स्टील का पूर्ण एनीलिंग और सामान्यीकरण जीएसई आरेख रेखा, इसके महत्वपूर्ण बिंदुओं Ac₃ और Ac_{m के लिए ऊष्मीय रूप से उन्मुख हैं। आरेख कार्बन सामग्री के संदर्भ में सामग्री के प्रकार और किसी विशेष मिश्र धातु के लिए इसके कार्यान्वयन की संबंधित संभावना के साथ एक निश्चित गर्मी उपचार पद्धति के संबंध को भी स्पष्ट रूप से स्थापित करता है।}

पूर्ण एनीलिंग

ऑब्जेक्ट्स: हाइपोएक्टेक्टॉइड मिश्र धातु से कास्टिंग और फोर्जिंग, जबकि स्टील की संरचना में 0.8% तक कार्बन भरना चाहिए।

लक्ष्य:

• ढलाई और गर्म दबाव से प्राप्त सूक्ष्म संरचना में अधिकतम परिवर्तन, अमानवीय मोटे-दाने वाले फेराइट-पर्लाइट संरचना को एक सजातीय महीन दाने में लाना;
• आगे की प्रक्रिया के लिए कठोरता को कम करना और लचीलापन बढ़ानाकाटना।

प्रौद्योगिकी। स्टील का एनीलिंग तापमान महत्वपूर्ण बिंदु Ac_{3 से 30-50˚С अधिक है। जब धातु निर्दिष्ट थर्मल विशेषताओं तक पहुंच जाती है, तो उन्हें कुछ समय के लिए इस स्तर पर बनाए रखा जाता है, जो सभी आवश्यक परिवर्तनों को पूरा करने की अनुमति देता है। बड़े मोती और फेरिटिक अनाज पूरी तरह से ऑस्टेनाइट में बदल जाते हैं। अगला चरण एक भट्टी के साथ धीमी गति से ठंडा करना है, जिसके दौरान फेराइट और पर्लाइट को फिर से ऑस्टेनाइट से अलग किया जाता है, जिसमें एक महीन दाने और एक समान संरचना होती है।}

स्टील का पूर्ण एनीलिंग सबसे कठिन आंतरिक दोषों को समाप्त करने की अनुमति देता है, हालांकि, यह बहुत लंबा और ऊर्जा गहन है।

अपूर्ण एनीलिंग

ऑब्जेक्ट्स: गंभीर आंतरिक विषमताओं के बिना हाइपोएक्टेक्टॉइड स्टील्स।

उद्देश्य: फेरिटिक बेस को बदले बिना मोती के दानों को पीसना और नरम करना।

प्रौद्योगिकी। महत्वपूर्ण बिंदुओं Ac₁ और Ac_{3 के बीच के अंतराल के भीतर गिरने वाले तापमान में धातु को गर्म करना। स्थिर विशेषताओं के साथ भट्ठी में रिक्त स्थान का एक्सपोजर आवश्यक प्रक्रियाओं को पूरा करने में योगदान देता है। ओवन के साथ, धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है। आउटपुट पर, वही पर्लाइट-फेराइट बारीक-बारीक संरचना प्राप्त की जाती है। इस तरह के एक थर्मल प्रभाव के साथ, पर्लाइट महीन दाने में बदल जाता है, जबकि फेराइट अपरिवर्तित क्रिस्टलीय रहता है, और केवल संरचनात्मक रूप से बदल सकता है, पीस भी सकता है।}

स्टील की अपूर्ण एनीलिंग आपको साधारण वस्तुओं की आंतरिक स्थिति और गुणों को संतुलित करने की अनुमति देती है, यह कम ऊर्जा गहन है।

लो एनीलिंग(पुन: क्रिस्टलीकरण)

ऑब्जेक्ट्स: सभी प्रकार के रोल्ड कार्बन स्टील, 0.65% (उदाहरण के लिए, बॉल बेयरिंग) के भीतर कार्बन सामग्री के साथ मिश्र धातु इस्पात, अलौह धातुओं से बने भागों और रिक्त स्थान जिनमें गंभीर आंतरिक दोष नहीं होते हैं, लेकिन आवश्यकता होती है कम ऊर्जा सुधार ।

लक्ष्य:

• ठंड और गर्म दोनों विकृति के प्रभाव के कारण आंतरिक तनावों को दूर करना और सख्त होना;
• वेल्डेड संरचनाओं के असमान शीतलन के नकारात्मक प्रभावों को समाप्त करें, प्लास्टिसिटी और सीम की ताकत बढ़ाएं;
• अलौह धातु विज्ञान उत्पादों की सूक्ष्म संरचना को एक समान बनाना;
• लैमेलर पर्लाइट का गोलाकार बनाना - इसे दानेदार आकार देना।

प्रौद्योगिकी।

भागों को क्रिटिकल पॉइंट Ac_{1 से 50-100˚C नीचे गर्म किया जाता है। ऐसे प्रभावों के प्रभाव में, मामूली आंतरिक परिवर्तन समाप्त हो जाते हैं। पूरी तकनीकी प्रक्रिया में लगभग 1-1.5 घंटे लगते हैं। कुछ सामग्रियों के लिए अनुमानित तापमान रेंज:}

1. कार्बन स्टील और कॉपर मिश्र - 600-700˚C.
2. निकल मिश्र - 800-1200˚C.
3. एल्यूमीनियम मिश्र - 300-450˚C.

ठंडा हवा में किया जाता है। मार्टेंसिटिक और बैनिटिक स्टील्स के लिए, धातु प्रौद्योगिकी इस प्रक्रिया के लिए एक अलग नाम प्रदान करती है - उच्च तड़के। यह भागों और संरचनाओं के गुणों में सुधार करने का एक सरल और किफायती तरीका है।

होमोजेनाइजेशन (डिफ्यूजन एनीलिंग)

वस्तु: बड़े कास्टिंग उत्पाद, विशेष रूप से कास्टिंगमिश्र धातु इस्पात।

उद्देश्य: उच्च तापमान प्रसार के परिणामस्वरूप क्रिस्टल जाली और पिंड की पूरी मात्रा पर मिश्र धातु तत्वों के परमाणुओं का समान वितरण; बाद के तकनीकी संचालन करने से पहले वर्कपीस की संरचना को नरम करना, इसकी कठोरता को कम करना।

प्रौद्योगिकी। सामग्री को 1000-1200˚С के उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है। स्थिर थर्मल विशेषताओं को लंबे समय तक बनाए रखा जाना चाहिए - लगभग 10-15 घंटे, कास्ट संरचना के आकार और जटिलता के आधार पर। उच्च-तापमान परिवर्तन के सभी चरणों के पूरा होने पर, धीमी गति से शीतलन होता है।

बड़ी संरचनाओं की सूक्ष्म संरचना को समतल करने के लिए एक श्रमसाध्य लेकिन अत्यधिक प्रभावी प्रक्रिया।

समतापी एनीलिंग

वस्तु: कार्बन स्टील शीट, मिश्र धातु और उच्च मिश्र धातु उत्पाद।

लक्ष्य: सूक्ष्म संरचना में सुधार, कम समय में आंतरिक दोषों को दूर करना।

प्रौद्योगिकी। धातु को शुरू में पूर्ण एनीलिंग तापमान तक गर्म किया जाता है और सभी मौजूदा संरचनाओं को ऑस्टेनाइट में बदलने के लिए आवश्यक समय बनाए रखा जाता है। फिर धीरे-धीरे गर्म नमक में डुबो कर ठंडा करें। एसी_{1 बिंदु से 50-100˚C नीचे गर्मी तक पहुंचने पर, ऑस्टेनाइट के पूर्ण परिवर्तन के लिए आवश्यक समय के लिए इसे इस स्तर पर बनाए रखने के लिए इसे एक भट्टी में रखा जाता है। पर्लाइट और सीमेंटाइट में। अंतिम शीतलन हवा में होता है।}

विधि आपको मिश्र धातु इस्पात के रिक्त स्थान के आवश्यक गुणों को प्राप्त करने की अनुमति देती है, जबकि पूर्ण की तुलना में समय की बचत होती हैएनीलिंग।

सामान्यीकरण

वस्तु: कास्टिंग, फोर्जिंग और कम कार्बन, मध्यम कार्बन और कम मिश्र धातु इस्पात से बने हिस्से।

उद्देश्य: आंतरिक स्थिति को सुव्यवस्थित करने के लिए, वांछित कठोरता और शक्ति देना, गर्मी उपचार और काटने के बाद के चरणों से पहले आंतरिक स्थिति में सुधार करना।

प्रौद्योगिकी। स्टील को उस तापमान पर गर्म किया जाता है जो जीएसई लाइन और उसके महत्वपूर्ण बिंदुओं से थोड़ा ऊपर होता है, हवा में रखा और ठंडा किया जाता है। इस प्रकार, प्रक्रियाओं के पूरा होने की गति बढ़ जाती है। हालांकि, इस प्रक्रिया का उपयोग करके, एक तर्कसंगत शांत संरचना प्राप्त करना संभव है, जब स्टील की संरचना कार्बन द्वारा 0.4% से अधिक नहीं की मात्रा में निर्धारित की जाती है। कार्बन की मात्रा में वृद्धि के साथ, कठोरता में वृद्धि होती है। सामान्यीकरण के बाद समान स्टील में समान दूरी वाले महीन अनाज के साथ अधिक कठोरता होती है। तकनीक मिश्र धातुओं के विनाश और काटने की लचीलापन के प्रतिरोध को काफी बढ़ाने की अनुमति देती है।

संभावित एनीलिंग दोष

गर्मी उपचार संचालन के प्रदर्शन के दौरान, तापमान हीटिंग और कूलिंग के निर्दिष्ट मोड का पालन करना आवश्यक है। आवश्यकताओं के उल्लंघन के मामले में, विभिन्न दोष हो सकते हैं।

1. सतह परत का ऑक्सीकरण और पैमाने का निर्माण। ऑपरेशन के दौरान, गर्म धातु वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करती है, जिससे वर्कपीस की सतह पर पैमाने का निर्माण होता है। यंत्रवत् या के साथ साफ करने के लिएविशेष रसायन।
2. कार्बन बर्न। यह गर्म धातु पर ऑक्सीजन के प्रभाव के परिणामस्वरूप भी होता है। सतह परत में कार्बन की मात्रा में कमी से इसके यांत्रिक और तकनीकी गुणों में कमी आती है। इन प्रक्रियाओं को रोकने के लिए, स्टील एनीलिंग को भट्ठी में सुरक्षात्मक गैसों की शुरूआत के समानांतर किया जाना चाहिए, जिसका मुख्य कार्य ऑक्सीजन के साथ मिश्र धातु की बातचीत को रोकना है।
3. ज्यादा गरम होना। यह उच्च तापमान पर ओवन में लंबे समय तक एक्सपोजर का परिणाम है। इसके परिणामस्वरूप अत्यधिक अनाज वृद्धि होती है, एक अमानवीय मोटे अनाज वाली संरचना का अधिग्रहण होता है, और भंगुरता में वृद्धि होती है। एक और पूर्ण एनीलिंग चरण द्वारा ठीक किया जाना है।
4. जला दिया। हीटिंग और एक्सपोज़र के अनुमेय मूल्यों से अधिक होने के परिणामस्वरूप होता है, कुछ अनाजों के बीच के बंधनों के विनाश की ओर जाता है, धातु की पूरी संरचना को पूरी तरह से खराब कर देता है और सुधार के अधीन नहीं होता है।

विफलताओं को रोकने के लिए, गर्मी उपचार कार्यों को सटीक रूप से करना, पेशेवर कौशल होना और प्रक्रिया को सख्ती से नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है।

स्टील एनीलिंग किसी भी जटिलता और संरचना के हिस्सों की सूक्ष्म संरचना को इष्टतम आंतरिक संरचना और स्थिति में लाने के लिए एक अत्यधिक कुशल तकनीक है, जो थर्मल प्रभावों के बाद के चरणों के लिए आवश्यक है, संरचना को काटने और संचालन में डालने के लिए आवश्यक है।