المعالجة الحرارية للمعادن وانواعها المختلفة وتطبيقها

المعالجة الحرارية للمعادن وانواعها المختلفة وتطبيقها

المعالجة الحرارية هي التسخين والتبريد المتحكم فيه للمعادن لتغيير خصائصها الفيزيائية والميكانيكية دون تغيير شكل المنتج . تتم المعالجة الحرارية في بعض الأحيان عن غير قصد بسبب عمليات التصنيع التي تسخن أو تبرد المعدن مثل اللحام أو التشكيل.

غالبًا ما ترتبط المعالجة الحرارية بزيادة قوة المواد ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا لتغيير بعض أهداف التصنيع مثل تحسين المعالجة وتحسين القابلية للتشكيل واستعادة الليونة بعد عملية التشغيل البارد . وبالتالي فهي عملية تصنيع تمكينية للغاية ، ولكن يمكنها أيضًا تحسين أداء المنتج عن طريق زيادة القوة أو الخصائص الأخرى المرغوبة.

 

الفولاذ من المواد المناسبة بشكل خاص للمعالجة الحرارية ، لأنه يستجيب بشكل جيد للمعالجة الحرارية والاستخدام التجاري للفولاذ يتجاوز استخدام أي مادة أخرى . تتم معالجة الفولاذ بالحرارة لأحد الأسباب التالية:

1.النعومة.

  1. الصلابة.
  2. تعديل جزيئات المادة.

تعتبر هذه التغيرات الثلاثة من أحد أهم الخصائص التى يتم تعديلها في المواد لجعلها أكثر مقاومة للصدأ وأكثر صلابة:

1-التليين او النعومة: يتم التليين لتقليل القوة أو الصلابة ، وإزالة الضغوط المتبقية ، وتحسين الصلابة ، واستعادة الليونة ، وتحسين حجم الحبوب أو تغيير الخصائص الكهرومغناطيسية.

تعد استعادة الليونة أو إزالة الضغوط المتبقية عملية ضرورية عندما يتم تنفيذ كمية كبيرة من العمل البارد ، كما هو الحال في عملية الدرفلة على البارد أو سحب الأسلاك .

2-الصلابة: يتم تقسية المعادن لزيادة القوة وخصائص التآكل . من المتطلبات الأساسية للتصلب ما يكفي من محتوى الكربون والسبائك. إذا كان هناك محتوى كربوني كافٍ ، فيمكن تقسية المعادن مباشرة. وإلا فإن سطح الجزء يجب أن يتم تخصيبه بالكربون باستخدام بعض تقنيات تصلب معالجة الانتشار.

 

3-تعديل المواد: تستخدم المعالجة الحرارية لتعديل خصائص المواد بالإضافة إلى الصلابة واللين. تعدل هذه العمليات سلوك المعادن بطريقة مفيدة لزيادة عمر المنتجات وتحسين خدمتها ، على سبيل المثال ، تخفيف الضغط ، أو خصائص القوة ، على سبيل المثال ، العلاج المبرد ، أو بعض الخصائص الأخرى المرغوبة.

كانت المعادن دائماً وأبداً هي نعمة الهندسة. وتعلم المهندسون بدورهم كيفية تحسين العديد من المعادن وتكييف خواصها وفقًا للمهمات المطلوبة . فيما يلي بعض عمليات المعالجة الحرارية التي يعتمد عليها عمال المعادن للتأكد من أن المعادن التي يتحولون إليها لها الخصائص التي يحتاجها العملاء.

التلدين:تسخين وتبريد المعدن ببطء لإزالة الإجهاد ، أو جعل المعدن أكثر نعومة ، أو تحسين الهيكل ، أو تغيير ليونته.

الكربنة:إضافة الكربون إلى سطح السبائك الحديدية عن طريق تسخين المعدن إلى ما دون نقطة انصهاره (عادة 1560 و 1740 درجة فهرنهايت) ووضعه على اتصال مع المواد الصلبة السائلة أو الغازية أو الغازات الغنية بالكربون . هذا يزيد من قوة المعدن ويجعل السطح أكثر صلابة وأكثر مقاومة للتآكل ، ولكنه يقلل أيضًا من قوته. عادة ما يتم الكربنة على الأجزاء التي تم تشكيلها بالفعل.

الصلابة:يؤدي هذا إلى تقسية سطح سبائك الحديد عن طريق كربنته أولاً ثم تبريده لإصلاح العملية ، بحيث يكون المركز ناعمًا نسبيًا. وبالتالي ، يتكون الجزء من حالة صلبة حول قلب ناعم.

تصلب السيانيد:هذا متغير في حالة تصلب الغلاف الذي يجعل السطح المعدني على اتصال بملح السيانيد المنصهر . ثم يتم إخماد الجزء.

نزع الكربنة:وهذا ينطوي على إزالة الكربون من سطح الفولاذ ، إما عن طريق تطبيق الحرارة أو من خلال عملية الشيخوخة الطبيعية للأكسدة.

تصلب: يتم إعادة تسخين المعدن بعد التصلب ، ثم يتم الاحتفاظ به عند درجة حرارة معينة ، ثم يطفأ أخيرًا. هذه العملية تقلل من الصلابة وتزيد من الصلادة.

عملية النيترة:هذه عملية تصلب يتم من خلالها إضافة النيتروجين إلى سطح المعدن من خلال ملامسة غاز الأمونيا. وتنتج تصلب دون تبريد.

تصلب الترسيب:هذه عملية تصلب (تُعرف أيضًا باسم تصلب السن) حيث يتم الاحتفاظ ببعض المعادن في درجات حرارة مرتفعة دون تبريد. تزيد العملية من قوة الخضوع للمواد القابلة للطرق ، بما في ذلك معظم السبائك الهيكلية من الألومنيوم والمغنيسيوم والنيكل والتيتانيوم وبعض الفولاذ المقاوم للصدأ. في السبائك الفائقة ، يمكن أن تحسن قوة درجة الحرارة العالية.

التبريد:يتم تبريد المعدن بسرعة عن طريق غمره في الزيت أو الماء ، وإصلاح هيكله في حالة صلبة.

كربدة كروية: يصف هذا أي عملية تسخين وتبريد للصلب بغرض زيادة كمية الكربيد المستدير أو الكروي في المعدن. يلين الفولاذ ويحسن ليونته.

العمل البارد:على الرغم من أنها ليست عملية معالجة حرارية ، إلا أنها تُستخدم لتغيير خصائص المعدن . يتم تحقيق ذلك عن طريق تشويه المعدن في درجة حرارة الغرفة دون كسره. هذا يغير شكله ، مما يمنح المعدن قوة شد أفضل وآلية أفضل.

ولمعرفة المزيد عن شركة كيوبي يمكنك متابعة هذا الفيديو لمعرفة مدى جودة منتجاتنا ودقتها في الصناعة وأيضاً نقوم بعمل معالجات حرارية للمعادن يمكنكم ايضاً الاستزادة عن طريق الويب سايت 

https://cubii.co/