Процес на термична обработка на материали от праховата металургия

Процес на термична обработка на материали от праховата металургия
Разбирате ли процеса на топлинна обработка на материали от праховата металургия? В днешно време материалите от праховата металургия се използват все по-широко и имат очевидни предимства при замяната на чугунени материали с ниска плътност, ниска твърдост и здравина. Термичната обработка на материали от праховата металургия включва няколко форми: закаляване, химическа топлинна обработка, обработка с пара и специална топлинна обработка:
прахова металургия
1. Процес на топлинна обработка на охлаждане
Поради наличието на пори, материалите от праховата металургия имат по-ниски скорости на топлопреминаване от плътните материали, което води до относително лоша закаляемост по време на закаляване. В допълнение, по време на закаляването, плътността на синтероване на праховия материал е право пропорционална на топлопроводимостта на материала; Поради разликата между процеса на синтероване и плътните материали, еднаквостта на вътрешната структура на материалите от праховата металургия е по-добра от тази на плътните материали. Въпреки това, има малка неравност в микро зоната, така че времето за пълна аустенизация е 50 процента по-дълго от съответното коване. При добавяне на легиращи елементи, пълната температура на аустенизация ще бъде по-висока и времето ще бъде по-дълго.
При термичната обработка на материали от праховата металургия, за да се подобри закаляването, обикновено се добавят някои легиращи елементи като никел, молибден, манган, хром, ванадий и др. Механизмът им на действие е същият като при плътните материали, които могат значително да рафинират зърното. Когато се разтворят в аустенит, те ще увеличат стабилността на преохладения аустенит, ще осигурят трансформацията на аустенита по време на охлаждане, ще увеличат повърхностната твърдост на материала след охлаждане и също ще увеличат дълбочината на охлаждане. В допълнение, материалите от праховата металургия изискват темпериране след закаляване. Температурният контрол на темпериращата обработка има значително влияние върху работата на материалите от праховата металургия. Следователно температурата на темпериране трябва да се определя въз основа на характеристиките на различните материали, за да се намали въздействието на крехкостта при темпериране. Обикновено материалите могат да бъдат темперирани във въздух или масло при {{0}} градуса за 0.5-1.0 часа.
2. Процес на химична топлинна обработка
Химическата топлинна обработка обикновено включва три основни процеса: разлагане, абсорбция и дифузия. Например, реакцията на термична обработка с карбуризиране е следната:
2CO ≈ [C] плюс CO2 (екзотермична реакция)
CH4 ≈ [C] плюс 2H2 (ендотермична реакция)
След разлагането на въглерода той се абсорбира от металната повърхност и постепенно дифундира вътре. След получаване на достатъчна концентрация на въглерод върху повърхността на материала, охлаждането и темперирането може да подобри повърхностната твърдост и дълбочината на охлаждане на материалите от праховата металургия. Поради наличието на пори в материалите на праховата металургия, атомите на активния въглен проникват от повърхността във вътрешността, завършвайки процеса на химична топлинна обработка. Въпреки това, колкото по-висока е плътността на материала, толкова по-слаб е ефектът на порите и толкова по-малко очевиден е ефектът от химическата топлинна обработка. Следователно за защита трябва да се използва редуцираща атмосфера с по-висок въглероден потенциал. Според характеристиките на порите на материалите от праховата металургия, техните скорости на нагряване и охлаждане са по-ниски от тези на плътните материали, така че е необходимо да се удължи времето за изолация и да се повиши температурата на нагряване по време на нагряване.
Химическата топлинна обработка на материали от праховата металургия включва няколко форми, като карбуризация, азотиране, сулфуризация и многокомпонентна съвместна инфилтрация. При химическата топлинна обработка дълбочината на охлаждане е свързана главно с плътността на материала. Следователно, съответните мерки могат да бъдат взети в процеса на топлинна обработка, като например удължаване на времето по подходящ начин, когато плътността на материала е по-голяма от 7g/cm3 по време на карбуризация. Химическата топлинна обработка може да подобри устойчивостта на износване на материалите. Процесът на неравномерно карбуризиране на аустенит на материали от праховата металургия може да постигне въглеродно съдържание от над 2 процента на повърхността на карбуризирания слой на третирания материал. Карбидите са равномерно разпределени по повърхността на карбуризирания слой, което може ефективно да подобри твърдостта и устойчивостта на износване.
Прахови металургични материали
3. Обработка с пара
Обработката с пара е процесът на нагряване на пара за окисляване на повърхността на материала, образувайки оксиден филм върху повърхността, като по този начин подобрява работата на материалите от праховата металургия. Особено за повърхностната антикорозионна защита на материали от праховата металургия, периодът на валидност е значително по-добър от този на обработката със синьо, а твърдостта и устойчивостта на износване на обработения материал са значително увеличени.
4. Специален процес на топлинна обработка
Специалната технология за топлинна обработка е продукт на технологичното развитие през последните години, включително закаляване с индукционно нагряване, лазерно повърхностно втвърдяване и т.н. Закаляването с индукционно нагряване е под въздействието на високочестотни електромагнитни индукционни вихрови токове, което бързо повишава температурата на нагряване и има значителен ефект върху увеличаването на повърхностната твърдост. Въпреки това, меките петна са склонни да се появят и периодичното нагряване обикновено може да се използва за удължаване на времето за аустенизиране; Процесът на лазерно повърхностно втвърдяване използва лазер като източник на топлина за бързо нагряване и охлаждане на металната повърхност, което затруднява възстановяването и прекристализирането на субструктурата вътре в аустенитните зърна, което води до ултрафина структура.