ما هي المعالجة الحرارية وكيف تستفيد منها الأجزاء؟

ما هي المعالجة الحرارية وكيف تستفيد منها الأجزاء؟

حان وقت القراءة ： 5 دقائق

معمل المعالجة الحرارية

نظرة عامة على المعالجة الحرارية

المعالجة الحرارية هي عملية تستخدم التدفئة والتبريد المتحكم فيهما لتغيير البنية البلورية للمعادن والسبائك المعدنية (مثل الفولاذ والألمنيوم).بمرور الوقت ، تم تطوير العديد من الطرق المختلفة.اعتمادًا على المواد وعملية المعالجة ، يمكن أن توفر المعالجة الحرارية العديد من الفوائد ،بما في ذلك زيادة الصلابة ، وتحسين مقاومة الحرارة ، وتعزيز ليونة ، وزيادة قوة المواد.

على الرغم من أن معظم الناس لا يعرفون ما هي المعالجة الحرارية ، إلا أنها في الواقع جزء أساسي من عملية التصنيع.يمكن استخدامه في مراحل مختلفة من عملية التصنيع لتغيير خصائص معينة لمعدن أو سبيكة.تشمل بعض الصناعات البارزة التي تلعب فيها المعالجة الحرارية دورًا مهمًاالطائرات والسيارات والأجهزة(مثل المناشير والفؤوس) ،أجهزة الكمبيوتر والمركبات الفضائية والجيش وصناعة النفط والغاز.

كيف تعمل المعالجة الحرارية؟

مخطط تدفق المعالجة الحرارية

لقد ذكرنا سابقًا أن المعالجة الحرارية هي في الأساس تغيير الخواص الفيزيائية للمعدن عن طريق التحكم في التسخين أو التبريد ، وفي الواقع تعمل المعالجة الحرارية على هذا المبدأ البسيط.على الرغم من وجود العديد من أنواع المعالجات الحرارية ، إلا أنها تتبع عملية مماثلة.شيء صغير،تعمل المعالجة الحرارية عن طريق تسخين المعدن ، وتثبيته في درجة الحرارة تلك ، ثم تبريده مرة أخرى.السبب في تغير خصائص الأجزاء المعدنية خلال هذه العملية هو أن درجات الحرارة المرتفعة تغير البنية المجهرية للمعدن ، والتي تلعب دورًا مهمًا في الخواص الميكانيكية للمادة.

يُطلق على طول الفترة الزمنية التي يتم فيها تسخين المعدن اسم "يضيع الوقت".يلعب طول وقت النقع دورًا مهمًا في خصائص المعدن ، لأن البنية الدقيقة للمعدن المنقوع لفترة طويلة تتغير بشكل مختلف عن المعدن المنقوع لفترة أقصر.من ناحية أخرى ، فإن عملية التبريد بعد وقت النقع لها تأثير أيضًا على نتيجة المعدن.يمكن تبريد المعدن بسرعة ، وهو ما يسمى التبريد ، أو يمكن تبريده ببطء في الفرن لضمان تحقيق النتائج المرجوة.يلعب مزيج درجة حرارة النقع ووقت النقع ودرجة حرارة التبريد ومدة التبريد دورًا في إنتاج الخصائص المرغوبة في المعدن أو السبائك.

للتلخيص ، تتطلب عملية المعالجة الحرارية ثلاث خطوات أساسية ،التدفئة والنقع والتبريد.

مراحل الحرارة

تتغير البنية المجهرية للسبيكة أثناء عملية المعالجة الحرارية.يتبع التسخين ملف تعريف حراري محدد.عند هذه النقطة ، قد يصبح المعدن في ثلاث حالات مختلفة ، خليط ميكانيكي ، محلول صلب ، أو مزيج من كليهما.تجلب كل ولاية صفات مختلفة ويمكن تغيير الحالة عن طريق التسخين وفقًا لمخطط المرحلة.

مرحلة النقع

الغرض من مرحلة النقع هو الحفاظ على المعدن في درجة حرارة مناسبة حتى يتم تشكيل الهيكل الداخلي المطلوب.المدة تعتمد على المتطلبات.على سبيل المثال ، نوع المادة وحجم الجزء ، عندما يكون حجم الجزء أكبر ، هناك حاجة إلى مزيد من الوقت.يستغرق قلب معظم الأجزاء وقتًا أطول للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة.

مرحلة التبريد

أثناء مرحلة التبريد ، تحتاج إلى تبريد المعدن إلى درجة حرارة الغرفة ، لكن هناك طرقًا مختلفة للقيام بذلك اعتمادًا على نوع المعدن.قد يتطلب وسيط تبريد أو غازًا أو سائلًا أو صلبًا أو مزيجًا منهم.يعتمد معدل التبريد على المعدن نفسه ووسيط التبريد.لذلك ، فإن اختيارك في التبريد هو عامل مهم في الأداء المطلوب للمعدن.

طرق وفوائد المعالجة الحرارية الشائعة

هناك العديد من تقنيات المعالجة الحرارية للاختيار من بينها.كل واحد منهم يحمل صفات معينة.تشمل طرق المعالجة الحرارية الأكثر شيوعًا ：

تصلب

أحد أكثر أشكال المعالجة الحرارية شيوعًا ،هذا يزيد من صلابة المعدن أو السبيكة ويجعلها أقل قابلية للدكتات.بشكل عام ، بالنسبة لتصلب السطح بدون عمليات تصلب لاحقة ، غالبًا ما يُعرف أيضًا باسم النيتريد ، هو انتشار النيتروجين في سطح سبائك الفولاذ الخاصة ، مما ينتج عنه سطح صلب ونواة ناعمة دون مزيد من المعالجة.

تلطيف

التقسية هي عملية تقليل الصلابة المفرطة والهشاشة التي تحدث أثناء عملية التصلب.يتم أيضًا تخفيف الضغوط الداخلية.بشكل عام ، يعد التقسية الخطوة الأخيرة في عملية التصلب.إنها عملية معالجة حرارية تساعد على تحسين مرونة الفولاذ.عادةً ما تكون السبائك التي أساسها الحديد صلبة ، ولكنها غالبًا ما تكون هشة للغاية بالنسبة لبعض التطبيقات.يساعد التقسية على تغيير صلابة المعدن وهشاشته وليونة.هذا هو لجعل العملية أسهل.

التلدين

التلدين يخفف المعدن.يجعل المعدن أكثر ملاءمة للعمل والتشكيل على البارد.كما أنه يعزز قابلية الماكينة وليونة وصلابة الفوقيةل.في عملية التلدين ، يتم تسخين المعدن فوق درجة الحرارة الحرجة العليا ثم تبريده بمعدل بطيء.

التطبيع

التطبيع هو شكل آخر من أشكال التلدين.يتم استخدامه لتخفيف الضغوط الداخلية الناتجة عن عمليات مثل اللحام أو الصب أو التبريد. الفولاذ الطبيعي أكثر صلابة وأقوى من الفولاذ الملدن.في هذه العملية ، يتم تسخين المعدن إلى درجة حرارة أعلى 40 درجة مئوية من درجة الحرارة الحرجة العليا.في هذه الحالة ، يتم تسخين المعدن إلى 200 درجة فهرنهايت ، فوق درجة حرارة التلدين.يحافظ الفني على المعدن عند درجة الحرارة الحرجة حتى يحدث التحول.تتطلب عملية المعالجة الحرارية هذه تبريد الهواء بعد التسخين.

كشركة رائدة في المعالجة الحرارية ، تقدم ProLean Hub مجموعة واسعة من خدمات المعالجة الحرارية.تعالج منشآتنا المكونات من جميع الأحجام وفقًا للمعايير الصارمة وتقدم نتائج موثوقة وقابلة للتكرار.تتم إدارة عمليات المعالجة الحرارية لدينا من قبل أفضل المهندسين والفنيين في الصناعة ، مع الخبرة والخبرة لتقديم الدعم الحيوي والفهم الحقيقي لمتطلبات عملائنا.يمكنك زيارة موقعناصفحة المعالجة الحراريةلمزيد من المعلومات ، أو يمكنك ذلكالتحدث مباشرة مع أحد مهندسينا.