Процес термічної обробки матеріалів порошкової металургії

Процес термічної обробки матеріалів порошкової металургії
Чи розумієте ви процес термічної обробки матеріалів порошкової металургії? В даний час матеріали порошкової металургії все ширше використовуються, і вони мають очевидні переваги в заміні чавунних матеріалів з низькою щільністю, низькою твердістю і міцністю. Термічна обробка матеріалів порошкової металургії включає кілька видів: загартування, хіміко-термічну обробку, обробку парою, спеціальну термічну обробку:
порошкова металургія
1. Процес термообробки гарту
Завдяки наявності пор матеріали порошкової металургії мають нижчу швидкість теплопередачі, ніж щільні матеріали, що призводить до відносно поганої загартування під час загартування. Крім того, під час гартування щільність спікання порошкового матеріалу прямо пропорційна теплопровідності матеріалу; Через різницю між процесом спікання та щільними матеріалами однорідність внутрішньої структури матеріалів порошкової металургії краща, ніж у щільних матеріалів. Однак у мікрозоні є невелика нерівність, тому час повної аустенітізації на 50 відсотків довший, ніж у відповідного кування. При додаванні легуючих елементів температура повної аустенітізації буде вищою, а час – довшим.
При термічній обробці матеріалів порошкової металургії з метою поліпшення загартуваності зазвичай додають деякі легуючі елементи, такі як нікель, молібден, марганець, хром, ванадій тощо. Механізм їх дії такий же, як і у щільних матеріалів, які можуть значно подрібнити зерно. Коли вони розчиняються в аустеніті, вони підвищать стабільність переохолодженого аустеніту, забезпечать перетворення аустеніту під час загартування, підвищать поверхневу твердість матеріалу після загартування, а також збільшать глибину загартування. Крім того, матеріали порошкової металургії вимагають відпуску після загартування. Контроль температури відпуску має значний вплив на продуктивність матеріалів порошкової металургії. Тому температуру відпуску слід визначати на основі характеристик різних матеріалів, щоб зменшити вплив крихкості відпуску. Як правило, матеріали можна загартувати на повітрі або олії при {{0}} градусах протягом 0.5-1.0 годин.
2. Процес хіміко-термічної обробки
Хіміко-теплова обробка зазвичай включає три основні процеси: розкладання, абсорбцію та дифузію. Наприклад, реакція термічної обробки науглерожування виглядає так:
2CO ≈ [C] плюс CO2 (екзотермічна реакція)
CH4 ≈ [C] плюс 2H2 (ендотермічна реакція)
Після розкладання вуглецю він поглинається поверхнею металу і поступово дифундує всередину. Після отримання достатньої концентрації вуглецю на поверхні матеріалу загартування та відпустка можуть покращити твердість поверхні та глибину загартування матеріалів порошкової металургії. Завдяки наявності пор в матеріалах порошкової металургії атоми активованого вугілля проникають з поверхні всередину, завершуючи процес хіміко-термічної обробки. Однак чим вище щільність матеріалу, тим слабший ефект пор і тим менш очевидний ефект хімічної термообробки. Тому для захисту слід використовувати відновну атмосферу з вищим потенціалом вуглецю. Відповідно до характеристик пор матеріалів порошкової металургії швидкість їх нагріву та охолодження нижча, ніж у щільних матеріалів, тому необхідно збільшити час ізоляції та підвищити температуру нагріву під час нагрівання.
Хіміко-термічна обробка матеріалів порошкової металургії включає кілька форм, таких як науглерожування, азотування, сульфування та багатокомпонентна співінфільтрація. При хімічній термічній обробці глибина загартування в основному залежить від щільності матеріалу. Тому в процесі термічної обробки можна вжити відповідних заходів, наприклад, відповідно збільшити час, коли щільність матеріалу під час науглерожування перевищує 7 г/см3. Хіміко-теплова обробка може підвищити зносостійкість матеріалів. Нерівномірний процес науглерожування аустеніту матеріалів порошкової металургії може досягти вмісту вуглецю понад 2 відсотки на поверхні науглерожуваного шару обробленого матеріалу. Карбіди рівномірно розподілені на поверхні цементованого шару, що може ефективно підвищити твердість і зносостійкість.
Порошкові металургійні матеріали
3. Обробка парою
Обробка парою — це процес нагрівання парою для окислення поверхні матеріалу, утворення на поверхні оксидної плівки, що покращує характеристики матеріалів порошкової металургії. Особливо для поверхневої антикорозійної обробки матеріалів порошкової металургії термін дії значно кращий, ніж у обробки воронінням, а твердість і зносостійкість обробленого матеріалу значно збільшуються.
4. Спеціальний процес термічної обробки
Технологія спеціальної термічної обробки є продуктом технологічного розвитку останніх років, включаючи індукційне нагрівання загартування, лазерне зміцнення поверхні тощо. Загартування індукційним нагріванням відбувається під впливом високочастотних електромагнітних індукційних вихрових струмів, які швидко підвищують температуру нагріву та суттєво впливають на підвищення твердості поверхні. Однак м’які плями схильні до появи, і для продовження часу аустенізації зазвичай можна використовувати періодичне нагрівання; Процес лазерного зміцнення поверхні використовує лазер як джерело тепла для швидкого нагрівання та охолодження металевої поверхні, що ускладнює відновлення та рекристалізацію субструктури всередині зерен аустеніту, що призводить до надтонкої структури.