Shakllantirish shabloni uchun maksimal xizmat muddatini ta'minlovchi asosiy issiqlik ishlov berish jarayonlari

Qisqacha

Matritsalarni isitish — asbobli po'latlarning mexanik xususiyatlarini yaxshilash uchun mo'ljallangan, ko'p bosqichli metallurgik jarayon hisoblanadi. U quyidagi bosqichlarni o'z ichiga olgan, nazorat qilinadigan isish va sovutish tsikllarining aniq ketma-ketligidan iborat: tavizlash, avstenitlanish, sirtini qattiq qilish (quenching) hamda dastlabki holatga keltirish (tempering). Matritsalar uchun ushbu issiqlik tashqisining asosiy maqsadi, to'kish yoki quyish kabi ishlab chiqarish operatsiyalarida katta zo'riqishlarga chidamli bo'lishi uchun optimal qattiqlik, yuqori mustahkamlik hamda chidamlilikni ta'minlashdir.

Asosiy Issiqlik Tashqisi Jarayonlari Tushuntirildi

Matritsa po'latlarini isitishni tushunish uchun har bir bosqichda sodir bo'ladigan maxsus metallurgik o'zgarishlarga batafsil e'tibor qaratish kerak. Har bir jarayon aniq maqsadga xizmat qiladi va matritsaning yakuniy ishlashini va xizmat muddatini ta'minlash uchun hamkorlik qiladi. Bu jarayonlar alohida amalga oshiriladigan protseduralar emas, balki oldingi bosqichning to'g'ri bajarilishiga bog'liq bo'lgan integratsiyalangan tizimning bir qismidir. Asosiy maqsad — matritsaning maxsus dasturi uchun moslashtirilgan qattiqlik, chidamlilik va barqarorlik kombinatsiyasini yaratish uchun po'lat mikrotuzilmasini boshqarishdir.

Bu jarayon qattiq holatga tayyorlash uchun mo'ljallangan jarayonlar bilan boshlanadi. Qizitish bu po'latni aniq haroratgacha isitish va so'ngra juda sekin sovutishni o'z ichiga oladi, bu metallni yumshatadi, uning don tuzilishini yaxshilaydi va oldingi ishlab chiqarish bosqichlaridan kelib chiqadigan ichki kuchlanishlarni yo'qotadi. Bu po'latni qayta ishlashni osonlashtiradi va keyingi qattiqlovchi muolajalarga tekis javob berishga tayyorlaydi. Shundan keyin Oldindan ishlatish po'lat qattiqlov uchun kerak bo'lgan yuqori haroratlarga duchor bo'lishidan avval issiqlik ta'sirini kamaytirish uchun juda muhim qadamdir. Asbobni asta-sekin o'rtacha haroratgacha (odatda taxminan 1250°F yoki 675°C) olib chiqish orqali shaklini o'zgartirish yoki troshchaning xavfi ahamiyatli darajada kamaytiriladi, ayniqsa murakkab matritsa geometriyasi uchun.

Qattiqlov fazi o'zining ikkita asosiy bosqichlaridan iborat: avstenitlesh va quenchlash. Avtentizatsiya , yoki yuqori haroratli isitish, bu eritma tarkibiga (eritmaning tarkibiga qarab 1450°F dan 2375°F gacha yoki 790°C dan 1300°C gacha) qaramasdan, uning kristall strukturasi avtenitga aylantiriladigan darajada po'latni isitish jarayonidir. Karbidlarni eritish uchun davomiylik va harorat aniq boshqarilishi kerak, lekin donlarning ortiqcha o'sishiga yo'l qo'ymaslik kerak. Shundan so'ng darhol Suzdirish suv, havo yoki inerts gaz kabi muhitda po'latni tez sovutishni o'z ichiga oladi. Bu tez sovutish karbon atomlarini ushlab turadi va avtenitni juda qattiq, lekin nozik mikrotuzilma bo'lgan martensitga aylantiradi. Sovutish muhitini tanlash muhim ahamiyatga ega va po'latning qattiq bo'lish qobiliyatiga bog'liq.

Sovutishdan keyin matritsa amaliy foydalanish uchun juda nozik bo'ladi. Temperatsiya qilish bu qattiq die ni pastroq haroratda (odatda 350°F dan 1200°F gacha yoki 175°C dan 650°C gacha) qayta isitish va ma'lum bir vaqt davomida ushlab turishni o'z ichiga olgan oxirgi zarur jarayon hisoblanadi. Ushbu jarayon brittillikni kamaytiradi, sovutilish kuchlarini yo'qotadi va qattiklikning aksariyat qismini saqlab turib, chidamlilikni yaxshilaydi. Ko'plab yuqori qotishmali asbob po'latlari mikrostrukturaviy barqarorlikni ta'minlash uchun ko'p marta tavlash tsikllarini talab qiladi. Bog'liq jarayon, Kuchlanishni qo'ndirish , yakuniy mexanik ishlashdan oldin yoki EDM kabi jarayonlardan keyin bajarilishi mumkin bo'lib, xizmat ko'rsatish davrida deformatsiyaga olib keladigan ichki kuchlanishlarni olib tashlaydi.

Matritsa isitish bilan davolash tsikliga qo'llanma

Matritsaning muvaffaqiyatli issiqlik ishlov berish jarayoni alohida jarayonlarni alohida bajarish emas, balki ehtimol bilan rejalashtirilgan ketma-ketlikni amalga oshirishdir. Har bir qadam oldingisiga asoslanadi va har qanday ogʻish uskunaning yakuniy butxonaligini zaiflashtirishi mumkin. Tipik tsikl po'lat xususiyatlarining gradual va nazorat ostida o'zgarishini ta'minlaydi. Zamonaviy issiqlik ishlov berish ko'pincha sirtning ifloslanishini, masalan, oksidlanish va karbonning yo'qolishini oldini olish uchun vakuum pechlarda kuchli nazorat ostida amalga oshiriladi.

Butun jarayon aniq hisob-kitob va mutaxassislarni talab qiladi, chunki matritsaning yakuniy sifati ishlab chiqarish samaradorligi va detal sifatiga bevosita ta'sir qiladi. Avtomashina sohasidagi kabi yuqori ishlash xususiyatiga ega bo'lgan asboblar ishlab chiqarishga tayanuvchi sanoat tarmoqlari uchun ushbu tsiklni mukammal bajarish zarur. Masalan, maxsus avtomobil pres-matritsalar ishlab chiqaruvchi yetakchi ishlab chiqaruvchilar quyidagilarga kiradi: Shaoyi (Ningbo) Metal Teknologiyasi Co., Ltd. , materialshunoslik va qattiq ishlash sohasidagi chuqur mutaxassisligidan foydalangan holda OEM va Birinchi darajali etkazib beruvchilarning qattiq talablariga javob beradigan komponentlarni ishlab chiqaradi. Ular quyidagicha tartibdagi siklni aniq bajarishga bog'liq muvaffaqiyatga erishadi.

Kompleks qattiq ishlash sikli odatda quyidagi tartibdagi bosqichlarni o'z ichiga oladi:

1. Sovutish (agar kerak bo'lsa): Bu asosiy bosqich sifatida, asbob po'lati yumshoq, tarangligi yo'q va ishlanadigan holatga keltirilishi uchun sovutiladi. Bu materialni tekis qattiq ishlashga tayyorlaydi va agar po'lat oldindan ishlov berilgan yoki payvandlangan bo'lsa, bu juda muhim.
2. Taranglikni bartaraf etish (ixtiyoriy, lekin tavsiya etiladi): Murakkab geometriyaga ega shablonlar yoki keng ko'lamli ishlov berishdan o'tgan shablonlar uchun qattiq ishlashdan oldin jarayonning keyingi bosqichlarida deformatsiyani kamaytirish maqsadida taranglikni bartaraf etish sikli amalga oshiriladi.
3. Oldindan isitish: Matritsa asta-sekin va tekis usulda o'rtacha haroratgacha isitiladi. Bu qismni yuqori issiqlikli avstenitlesh pechiga ko'chirilganda issiqlik ta'sirini oldini olish uchun muhim bosqich bo'lib, egilish yoki troshchaning xavfini kamaytiradi.
4. Avstenitlesh (Yuqori issiqlik): Asbob maxsus qattiq haroratgacha isitiladi va butun kesimi bir xil haroratga erishib, avstenitga aylanmaguncha saqlanadi yoki "namunaviy" qilib turiladi. Vaqt hamda harorat po'lat turi bilan belgilangan asosiy o'zgaruvchilardir.
5. Shudring: Avstenitleshdan darhol keyin matritsa tez sovutiladi. Usul po'lat turi bilan belgilanadi; havo bilan qattiqlovchi po'latlar fanat orqali yoki baland bosimli inert gaz bilan sovutilishi mumkin, neft bilan qattiqlovchi po'latlar esa nazorat qilinadigan haroratdagi moy banyosiga submergatsiya qilinadi. Maqsad to'liq martensit tuzilishga erishishdir.
6. Tutqich: Yoqilgan matritsa endi juda qattiq, lekin nozik bo'lib, shikillanishdan oldin darhol payvandlanishi kerak. Qattiqlik va egiluvchanlikning oxirgi istalgan muvozanatini yaratish, ichki kuchlanishlarni kamaytirish va noziklikni pasaytirish uchun uni ancha past haroratda qayta isitish kerak. Yuqori miqdorda qotishmadagi po'latlar metallurgik barqarorlikni ta'minlash uchun ikki yoki hatto uch marta payvandlash jarayonidan o'tkazilishini talab qiladi.

Katta va Gigamatritsalar uchun Ildizli Hisob-kitoblar

Barcha matritsalarga issiqlik bilan ishlashning asosiy tamoyillari taalluqlisi bo'lsa ham, kattalik ortgani sari qiyinchiliklar jiddiy darajada oshadi. Katta matritsalar, ayniqsa, zamonaviy avtomobillar ishlab chiqarishda katta konstruksion qismlarni quyish uchun foydalaniladigan «Giga matritsalar», noyob metallurgik to'siqlar yaratadi. Ularning katta kesimlari tekis isish va sovutishni juda qiyinlashtiradi, issiqlik gradientlari, ichki tarangliklar, shakl o'zgarish va noto'liq qattiqlovlanish xavfini oshiradi. Standart protseduralar bu kabi dasturlar uchun ko'pincha yetarli bo'lmaydi va muvaffaqiyatga erishish uchun ixtisoslashtirilgan uskunalar va o'zgartirilgan jarayonlarni talab qiladi.

Asosiy qiyinchiliklardan biri sovutilish davomida matritsa bo'ylab barqaror sovutish tezligiga erishishdir. Yuzasi yadrosidan ancha tezroq soviydi, bu esa noaniq mikrotuzilma va xossalarga olib kelishi mumkin. Shu muammoni hal etish uchun Shimoliy Amerika die casting assotsiatsiyasi (NADCA) tomonidan belgilangan me'yoriy talablarga binoan, ko'pincha yuqori bosimli gaz bilan sovutish (HPGQ) tizimlari bilan jihozlangan ilg'or vakuum pechkalaridan foydalanish talab etiladi. Bu tizimlar haraketsiz havo bilan solishtirganda samaraliroq va tekisroq issiqlikni olib tashlash uchun azot yoki argon kabi inert gazlarni yuqori bosimda ishlatadi va asbobning chuqur qismida zarur qattiqlikka erishish bilan birga deformatsiyani minimal darajada kamaytiradi.

Bundan tashqari, katta va giga matritsiyalarni ishlov berish jarayoni murakkabroq. Bunday katta massaning o'chirilishi paytida hosil bo'ladigan katta ichki bosimlar tufayli bitta temperat etarli emas. Giga matritlar uchun kamida ikki ta temirlash tsikli standart amaliyot hisoblanadi, har bir tsikl o'rtasida matrit xonadagi haroratgacha sovutiladi. Ushbu ko'p bosqichli yondashuv saqlangan austenitning kerakli qattiqlik va o'lchov barqarorligini olish uchun juda muhim bo'lgan barqaror, temperlangan martensit tuzilmasiga to'liq o'zgarishini ta'minlaydi. Ushbu ilg'or protokollar shunchaki tavsiyalar emas; ular katta miqyosdagi matritsiya quyish operatsiyalarida mavjud bo'lgan haddan tashqari bosimlarga va issiqlik aylanishiga chidamli bo'lgan asboblarni ishlab chiqarish uchun muhim talablardir.

Issiqlik bilan ishlov berish haqida tez - tez soʻraladigan savollar

1. O'z navbatida Issiqlik bilan ishlov berish jarayonining toʻrt turi qanday?

Ko'plab aniq protseduralar mavjud bo'lsada, issiqlikni qayta ishlashning to'rt asosiy turi odatda quyidagilarga bo'linadi: tavizlash, qattiklashtirish, tuzatish va kuchlanishni yo'qotish. Tavizlash metallarni yumshatadi, qattiklashtirish uning mustahkamligini oshiradi, tuzatish shikastlanuvchanlikni kamaytiradi va mos keladigan chidamlilikni oshiradi, kuchlanishni yo'qotish esa ishlab chiqarish jarayonlari tufayli vujudga kelgan ichki kuchlanishlarni yo'q qiladi.

2. O'tkir sovunishda issiqlikni qayta ishlash nima?

O'tkir sovunish kontekstida issiqlikni qayta ishlash — sovun (yoki kalıp) o'ziga qo'llaniladigan protseduralarni anglatadi, sovuvidagi buyumlarga emas (ular ham issiqlik bilan qayta ishlanishi mumkin). Maqsad shablonning qattiklik, mustahkamlik va issiqqa chidamlilik kabi jismoniy va mexanik xususiyatlarini yaxshilashdir. Bu shablon eritilgan metallni takroran kiritish paytida yuzaga keladigan yuqori bosim va issiqlik ta'siriga chidashi uchun zarur bo'lib, uning foydalanish muddatini maksimal darajada uzaytiradi.

3. Matritsa po'latini qattiklashtirish jarayoni qanday?

Shablon po'latini qattiq shtampovka jarayoni ikkita asosiy bosqichdan iborat. Birinchisi — austenitlesh, bu payt po'lat kritik yuqori haroratgacha (odatda 760-1300°C yoki 1400-2375°F) isitiladi va uning kristall tuzilishi o'zgaradi. Keyin darhol sovutish — suv, moy yoki havo kabi muhit yordamida tezkor sovutish jarayonidan o'tkaziladi. Bu tez sovutish martensit mikrotuzilishini mustahkamlab, po'latga yuqori mustahkamlik va tiklanishga chidamli xususiyat beradi.