Σήμερα, μοιραζόμαστε μια ολοκληρωμένη επισκόπηση των όρων που σχετίζονται με τις ιδιότητες επεξεργασίας των μεταλλικών υλικών.
1. Χυτευσιμότητα (Δυνατότητα χύτευσης)
Αυτό αναφέρεται στην ικανότητα ενός μεταλλικού υλικού να παράγει μια κατάλληλη χύτευση χρησιμοποιώντας μεθόδους χύτευσης. Η χυτότητα περιλαμβάνει κυρίως ρευστότητα, συρρίκνωση και διαχωρισμό. Η ρευστότητα αναφέρεται στην ικανότητα του λιωμένου μετάλλου να γεμίζει ένα καλούπι. Η συρρίκνωση αναφέρεται στον βαθμό συρρίκνωσης όγκου κατά τη στερεοποίηση. και ο διαχωρισμός αναφέρεται στην ανομοιομορφία της εσωτερικής χημικής σύστασης και δομής του μετάλλου που προκαλείται από διαφορές στο χρόνο κρυστάλλωσης κατά την ψύξη και τη στερεοποίηση.
2. Σφυρηλατότητα
Αυτό αναφέρεται στην ικανότητα ενός μεταλλικού υλικού να αλλάζει σχήμα χωρίς ρωγμές κατά την επεξεργασία υπό πίεση. Περιλαμβάνει τη δυνατότητα εκτέλεσης διεργασιών σφυρηλάτησης, έλασης, τάνυσης και εξώθησης σε θερμές ή ψυχρές καταστάσεις. Η ποιότητα της σφυρηλάτησης σχετίζεται κυρίως με τη χημική σύνθεση του μεταλλικού υλικού.
3. Κατεργασιμότητα (Machinability, Machinability)
Αυτό αναφέρεται στην ευκολία με την οποία ένα μεταλλικό υλικό μπορεί να κατεργαστεί σε ένα κατάλληλο τεμάχιο εργασίας χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο κοπής. Η δυνατότητα επεξεργασίας συνήθως μετριέται από την τραχύτητα της επιφάνειας του επεξεργασμένου τεμαχίου, την επιτρεπόμενη ταχύτητα κοπής και τον βαθμό φθοράς του εργαλείου. Σχετίζεται με πολλούς παράγοντες όπως η χημική σύνθεση, οι μηχανικές ιδιότητες, η θερμική αγωγιμότητα και ο βαθμός σκλήρυνσης του μεταλλικού υλικού. Η σκληρότητα και η σκληρότητα χρησιμοποιούνται συνήθως ως πρόχειρος δείκτης μηχανικής κατεργασίας. Σε γενικές γραμμές, όσο μεγαλύτερη είναι η σκληρότητα ενός μεταλλικού υλικού, τόσο πιο δύσκολο είναι να κοπεί. ακόμα κι αν η σκληρότητα δεν είναι υψηλή, αν η σκληρότητα είναι μεγάλη, η κοπή είναι ακόμα δύσκολη.
4. Συγκολλησιμότητα (Συγκολλησιμότητα)
Αυτό αναφέρεται στην προσαρμοστικότητα ενός μεταλλικού υλικού στις διαδικασίες συγκόλλησης. Αναφέρεται κυρίως στην ευκολία με την οποία-μια συγκολλημένη ένωση υψηλής ποιότητας μπορεί να επιτευχθεί υπό ορισμένες συνθήκες διεργασίας συγκόλλησης. Περιλαμβάνει δύο πτυχές: πρώτον, την απόδοση συγκόλλησης, δηλαδή την ευαισθησία ενός συγκεκριμένου μετάλλου στο σχηματισμό ελαττωμάτων συγκόλλησης υπό ορισμένες συνθήκες διεργασίας συγκόλλησης. και δεύτερον, την απόδοση σέρβις, δηλαδή την καταλληλότητα ενός συγκεκριμένου μεταλλικού συγκολλημένου συνδέσμου στις απαιτήσεις σέρβις υπό ορισμένες συνθήκες διεργασίας συγκόλλησης.
5. Θερμική επεξεργασία
(1) Ανόπτηση: Αυτό αναφέρεται σε μια διαδικασία θερμικής επεξεργασίας κατά την οποία ένα μεταλλικό υλικό θερμαίνεται σε κατάλληλη θερμοκρασία, διατηρείται για ορισμένο χρόνο και στη συνέχεια ψύχεται αργά. Οι κοινές διαδικασίες ανόπτησης περιλαμβάνουν: ανόπτηση με ανακρυστάλλωση, ανόπτηση-ανακούφισης από στρες, ανόπτηση σφαιροειδούς και πλήρη ανόπτηση. Η ανόπτηση στοχεύει στη μείωση της σκληρότητας των μεταλλικών υλικών, στη βελτίωση της πλαστικότητάς τους για τη διευκόλυνση της κατεργασίας ή της επεξεργασίας υπό πίεση, στη μείωση της υπολειπόμενης τάσης, στη βελτίωση της ομογενοποίησης της μικροδομής και της σύνθεσης ή στην προετοιμασία της μικροδομής για επακόλουθη θερμική επεξεργασία.
(2) Κανονικοποίηση: Αυτό αναφέρεται στη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας της θέρμανσης εξαρτημάτων από χάλυβα ή χάλυβα σε 30 μοίρες -50 μοίρες πάνω από το Ac3 ή το Acm (το ανώτερο κρίσιμο σημείο της θερμοκρασίας του χάλυβα), κρατώντας το για κατάλληλο χρόνο και στη συνέχεια ψύξτε τον σε ακίνητο αέρα. Ο σκοπός της κανονικοποίησης είναι κυρίως η βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων του χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, η βελτίωση της ικανότητας επεξεργασίας, η βελτίωση των κόκκων και η εξάλειψη των μικροδομικών ελαττωμάτων, προετοιμάζοντας έτσι τη μικροδομή για επακόλουθη θερμική επεξεργασία.
(3) Σβήσιμο: Αναφέρεται στη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας θέρμανσης χαλύβδινων εξαρτημάτων σε θερμοκρασία πάνω από Ac3 ή Ac1 (η χαμηλότερη θερμοκρασία κρίσιμου σημείου του χάλυβα), διατηρώντας το για ορισμένο χρόνο και κατόπιν ψύξτε με κατάλληλο ρυθμό για να ληφθεί μαρτενσιτική (ή μπαϊντική) μικροδομή. Οι κοινές διεργασίες σβέσης περιλαμβάνουν την απόσβεση με λουτρό αλατιού, τη διαβαθμισμένη σβέση με μαρτενσιτικό, την ισοθερμική απόσβεση με μπαϊνίτη, την επιφανειακή απόσβεση και την τοπική απόσβεση. Ο σκοπός της απόσβεσης είναι να ληφθεί η επιθυμητή μαρτενσιτική δομή σε χαλύβδινα μέρη, να βελτιωθεί η σκληρότητα, η αντοχή και η αντοχή στη φθορά του τεμαχίου εργασίας και να προετοιμαστεί η μικροδομή για επακόλουθη θερμική επεξεργασία.
(4) Θερμοκρασία: Αυτό αναφέρεται στη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας όπου τα χαλύβδινα μέρη σκληρύνονται, στη συνέχεια θερμαίνονται σε θερμοκρασία κάτω από το Ac1, διατηρούνται για ορισμένο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια ψύχονται σε θερμοκρασία δωματίου. Οι συνήθεις διεργασίες θερμοκρασιών περιλαμβάνουν τη θέρμανση σε χαμηλή-θερμοκρασία, τη μέτρηση μεσαίας-θερμοκρασίας, τη θέρμανση σε υψηλή-θερμοκρασία και τη θέρμανση πολλαπλών θερμοκρασιών. Ο σκοπός της σκλήρυνσης είναι κυρίως η εξάλειψη της καταπόνησης που δημιουργείται κατά την απόσβεση, έτσι ώστε τα χαλύβδινα μέρη να έχουν υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά, καθώς και την απαιτούμενη πλαστικότητα και σκληρότητα.
(5) Σβήσιμο και σκλήρυνση: Αυτό αναφέρεται στη διαδικασία συνδυασμένης θερμικής επεξεργασίας σβέσης και σκλήρυνσης εξαρτημάτων από χάλυβα ή χάλυβα. Ο χάλυβας που χρησιμοποιείται για σβέση και σκλήρυνση ονομάζεται σβησμένος και σκληρυμένος χάλυβας. Γενικά αναφέρεται σε δομικό χάλυβα με μεσαίο-άνθρακα και σε δομικό χάλυβα με μεσαίο-κράμα άνθρακα.
(6) Χημική θερμική επεξεργασία: Αναφέρεται στη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας όπου τα τεμάχια κατεργασίας μετάλλων ή κραμάτων τοποθετούνται σε ένα ενεργό μέσο σε συγκεκριμένη θερμοκρασία και διατηρούνται έτσι ώστε να επιτρέπεται σε ένα ή περισσότερα στοιχεία να διεισδύσουν στο επιφανειακό τους στρώμα, αλλάζοντας έτσι τη χημική τους σύνθεση, τη μικροδομή και τις ιδιότητές τους. Οι κοινές διεργασίες χημικής θερμικής επεξεργασίας περιλαμβάνουν την ενανθράκωση, τη νιτρίωση, την ενανθρακοποίηση, την αλουμίνιση και τη βορίωση. Ο σκοπός της χημικής θερμικής επεξεργασίας είναι κυρίως η βελτίωση της σκληρότητας της επιφάνειας, της αντοχής στη φθορά, της αντοχής στη διάβρωση, της αντοχής σε κόπωση και της αντοχής στην οξείδωση των χαλύβδινων εξαρτημάτων.
(7) Επεξεργασία διαλύματος: Αναφέρεται σε μια διαδικασία θερμικής επεξεργασίας κατά την οποία ένα κράμα θερμαίνεται σε μια-μονοφασική-περιοχή υψηλής θερμοκρασίας και διατηρείται σε σταθερή θερμοκρασία ώστε η περίσσεια της φάσης να διαλυθεί πλήρως στο στερεό διάλυμα, ακολουθούμενη από ταχεία ψύξη για να ληφθεί ένα υπερκορεσμένο στερεό διάλυμα. Ο σκοπός της επεξεργασίας με διάλυμα είναι πρωτίστως η βελτίωση της πλαστικότητας και της σκληρότητας του χάλυβα και των κραμάτων και η προετοιμασία για σκλήρυνση με καθίζηση.
(8) Σκλήρυνση με καθίζηση (ενίσχυση κατακρήμνισης): Αναφέρεται σε μια διαδικασία θερμικής επεξεργασίας κατά την οποία άτομα διαλυμένης ουσίας σε υπερκορεσμένο στερεό διάλυμα συσσωματώνονται και/ή καθιζάνουν και διασκορπίζονται στη μήτρα, οδηγώντας σε σκλήρυνση. Για παράδειγμα, ο ανοξείδωτος χάλυβας σκλήρυνσης με ωστενιτική καθίζηση-, μετά από επεξεργασία διαλύματος ή ψυχρή κατεργασία, μπορεί να επιτύχει πολύ υψηλή αντοχή υποβάλλοντας σε επεξεργασία σκλήρυνσης με καθίζηση στους 400 βαθμούς -500 βαθμούς ή 700 βαθμούς -800 βαθμούς . (9) Επεξεργασία γήρανσης: Αναφέρεται στη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας κατά την οποία οι ιδιότητες, το σχήμα και οι διαστάσεις ενός τεμαχίου εργασίας κράματος αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου μετά από επεξεργασία διαλύματος, ψυχρή πλαστική παραμόρφωση, χύτευση ή σφυρηλάτηση, ακολουθούμενη από τοποθέτηση σε υψηλότερη θερμοκρασία ή συντήρηση σε θερμοκρασία δωματίου. Εάν το τεμάχιο εργασίας θερμαίνεται σε υψηλότερη θερμοκρασία και παλαιωθεί για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, ονομάζεται επεξεργασία τεχνητής γήρανσης. Εάν το τεμάχιο εργασίας τοποθετηθεί σε θερμοκρασία δωματίου ή σε φυσικές συνθήκες για μεγάλο χρονικό διάστημα, το φαινόμενο γήρανσης ονομάζεται θεραπεία φυσικής γήρανσης. Ο σκοπός της επεξεργασίας γήρανσης είναι η εξάλειψη της εσωτερικής καταπόνησης στο τεμάχιο εργασίας, η σταθεροποίηση της μικροδομής και των διαστάσεων του και η βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων του.
(10) Σκληρυνσιμότητα: Αναφέρεται στα χαρακτηριστικά που καθορίζουν το βάθος σκλήρυνσης και την κατανομή της σκληρότητας του χάλυβα υπό καθορισμένες συνθήκες. Η σκληρυνσιμότητα του χάλυβα εκφράζεται συχνά από το βάθος του σκληρυμένου στρώματος. Όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος του σκληρυμένου στρώματος, τόσο καλύτερη είναι η σκληρυνσιμότητα του χάλυβα. Η σκληρυνσιμότητα του χάλυβα εξαρτάται κυρίως από τη χημική του σύνθεση, ιδιαίτερα από την παρουσία στοιχείων κράματος που αυξάνουν τη σκληρυνσιμότητα, το μέγεθος των κόκκων, τη θερμοκρασία θέρμανσης και τον χρόνο συγκράτησης. Ο χάλυβας με καλή σκληρυνσιμότητα επιτρέπει ομοιόμορφες μηχανικές ιδιότητες σε ολόκληρη τη διατομή-του χαλύβδινου εξαρτήματος και επιτρέπει τη χρήση μέσων σβέσης με χαμηλή τάση σβέσης, μειώνοντας έτσι την παραμόρφωση και το ράγισμα.
(11) Κρίσιμη διάμετρος (Κρίσιμη διάμετρος σκληρυνσιμότητας): Η κρίσιμη διάμετρος αναφέρεται στη μέγιστη διάμετρο του χάλυβα μετά την απόσβεση σε ένα συγκεκριμένο μέσο, στο οποίο ο πυρήνας αποκτά πλήρη δομή μαρτενσίτη ή 50% μαρτενσίτη. Η κρίσιμη διάμετρος ορισμένων χάλυβα μπορεί γενικά να ληφθεί μέσω δοκιμών σκληρυνσιμότητας σε λάδι ή νερό.
(12) Δευτερεύουσα σκλήρυνση: Ορισμένα κράματα σιδήρου-άνθρακα (όπως ο χάλυβας υψηλής-ταχύτητας) απαιτούν πολλαπλές διαδικασίες σκλήρυνσης για περαιτέρω αύξηση της σκληρότητάς τους. Αυτό το φαινόμενο σκλήρυνσης ονομάζεται δευτερογενής σκλήρυνση, η οποία προκαλείται από την καθίζηση ειδικών καρβιδίων ή/και από τη συμμετοχή τους στη μετατροπή του ωστενίτη σε μαρτενσίτη ή μπαϊνίτη.
(13) Ευθραυστότητα θερμοκρασίας: Αυτό αναφέρεται στο φαινόμενο ευθραυστότητας του σβησμένου χάλυβα μετά από σκλήρυνση εντός συγκεκριμένων περιοχών θερμοκρασίας ή αργή ψύξη από τη θερμοκρασία σκλήρυνσης σε αυτό το εύρος θερμοκρασίας. Η ευθραυστότητα της ιδιοσυγκρασίας μπορεί να χωριστεί σε πρώτο-τύπου ευθραυστότητας ιδιοσυγκρασίας και σε δεύτερο-τύπου ευθραυστότητας. Ο πρώτος τύπος ευθραυστότητας της ιδιοσυγκρασίας, γνωστός και ως μη αναστρέψιμη ευθραυστότητα, εμφανίζεται κυρίως σε θερμοκρασίες μετριασμού μεταξύ 250 και 400 μοιρών. Μετά την αναθέρμανση, η ευθραυστότητα εξαφανίζεται και η επαναλαμβανόμενη σκλήρυνση εντός αυτού του εύρους δεν οδηγεί σε ευθραυστότητα ξανά. Ο δεύτερος τύπος ευθραυστότητας της ιδιοσυγκρασίας, επίσης γνωστός ως αναστρέψιμη ευθραυστότητα, εμφανίζεται σε θερμοκρασίες μεταξύ 400 και 650 μοιρών. Μετά την αναθέρμανση, η ευθραυστότητα εξαφανίζεται και η θερμοκρασία πρέπει να ψύχεται γρήγορα. Η παρατεταμένη έκθεση ή η αργή ψύξη εντός του εύρους 400 μοιρών -650 μοιρών θα προκαλέσει επανεμφάνιση καταλυτικής{15}}. Η εμφάνιση ευθραυστότητας της ιδιοσυγκρασίας σχετίζεται με τα στοιχεία κράματος στον χάλυβα. Για παράδειγμα, το μαγγάνιο, το χρώμιο, το πυρίτιο και το νικέλιο τείνουν να προκαλούν ευθραυστότητα, ενώ το μολυβδαίνιο και το βολφράμιο τείνουν να μειώνουν αυτή την τάση.
