كيف يمكنك منع القوالب الخاصة بك من التشقق أثناء المعالجة الحرارية؟ تتعمق هذه المقالة في العملية المعقدة للمعالجة الحرارية للقوالب، وتوضح العيوب الشائعة مثل تشققات التبريد والصلابة غير الكافية. ومن خلال استكشاف التدابير الوقائية، يزودك هذا المقال بحلول عملية لتعزيز متانة القالب وأدائه. اكتشف التقنيات الرئيسية لتحقيق أفضل النتائج والحفاظ على سلامة القوالب الخاصة بك خلال كل مرحلة حرجة من مراحل المعالجة الحرارية.
ويخضع القالب لعملية معالجة حرارية تتكون من التسخين المسبق والتسخين النهائي والتصلب السطحي.
تشير عيوب المعالجة الحرارية إلى المشاكل المختلفة التي تحدث أثناء المرحلة الأخيرة من المعالجة الحرارية للقالب أو في العمليات والاستخدامات اللاحقة. قد تشمل هذه العيوب شقوق التبريد، وضعف ثبات الأبعاد، والصلابة غير الكافية، والشقوق الناتجة عن المعالجة الحرارية الكهربائية، وشقوق الطحن، والفشل المبكر للقالب.
ويرد أدناه تحليل أكثر تعمقاً.
تتمثل أسباب تشققات التبريد والتدابير الوقائية فيما يلي:
تدابير وقائية: التحقق من التصميم وتحسينه، بما في ذلك الزوايا المستديرة ووضع الفتحات والانتقالات بين المقاطع العرضية.
التدابير الوقائية: صيانة وتدقيق نظام التحكم في درجة الحرارة، وضبط درجة حرارة العملية، وإضافة الحديد بين قطعة العمل وأرضية الفرن.
التدابير الوقائية: استخدم تسخين الغلاف الجوي المتحكم فيه، أو تسخين حمام الملح، أو فرن التفريغ، أو الفرن الصندوقي مع حماية صندوقية، أو تطبيق طلاء مضاد للأكسدة، وزيادة بدل التشغيل الآلي بمقدار 2-3 مم.
التدابير الوقائية: فهم خصائص التبريد الخاصة بـ وسيط التبريد أو المعالجة بالتلطيف واختيار سائل التبريد المناسب.
التدابير الوقائية: استخدام عملية التشكيل الصحيحة وتطبيق نظام معقول للمعالجة المسبقة للتسخين المسبق.
فيما يلي أسباب واحتياطات عدم كفاية الصلابة:
التدابير الوقائية: تصحيح درجة حرارة العملية وإصلاح نظام التحكم في درجة الحرارة وفحصه. عند تركيب الفرن، يجب أن تكون قطع العمل متباعدة بشكل متساوٍ وغير مكدسة أو مجمعة للتبريد.
التدابير الوقائية: تصحيح درجة حرارة المعالجة وإصلاح وفحص نظام التحكم في درجة الحرارة.
التدابير الوقائية: تصحيح درجة حرارة المعالجة وإصلاح وفحص نظام التحكم في درجة الحرارة. أدخل الفرن عند درجة حرارة لا تزيد عن درجة الحرارة المحددة.
التدابير الوقائية: إدخال الخزان بسرعة من الفرن، وفهم خصائص تبريد وسيط التبريد، وإضافة أو تبريد وسيط التبريد إذا لزم الأمر، وتقوية تقليب المبرد، وإزالته عند درجة حرارة Ms + 50 درجة مئوية.
التدابير الوقائية: استخدام الغلاف الجوي المتحكم فيه وتسخين حمام الملح، وفرن التفريغ والفرن الصندوقي مع حماية الصندوق أو طلاء مضاد للأكسدة، وزيادة بدل التشغيل الآلي بمقدار 2-3 مم.
في مجال التصنيع الميكانيكي، يعتبر حدوث التشوه أثناء المعالجة الحرارية أمرًا مطلقًا، بينما يعتبر غياب التشوه أمرًا نسبيًا. بعبارة أخرى، يعتمد الأمر كله على الحجم. ويرجع ذلك بشكل أساسي إلى تأثير الإغاثة السطحية الناجم عن مارتينسايت التحول أثناء المعالجة الحرارية.
يعد منع التشوه (التغيرات في الأبعاد والشكل) أثناء المعالجة الحرارية مهمة صعبة وغالبًا ما تتطلب خبرة لحلها. وذلك لأن هناك عوامل مختلفة، مثل نوع الفولاذوشكل القالب، والتوزيع غير السليم للكربيدات، وطريقة التشكيل والمعالجة الحرارية، يمكن أن تساهم جميعها في حدوث المشكلة أو تزيد من تفاقمها.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن للتغييرات في أي من الظروف المختلفة أثناء المعالجة الحرارية أن تؤثر بشكل كبير على درجة التشوه في قطعة الصلب.
لفترة طويلة، كان حل مشكلة تشوه المعالجة الحرارية يتم بشكل أساسي من خلال الخبرة والاستدلال. ومع ذلك، من الضروري أن يكون لدينا فهم شامل للعلاقة بين القالب تشكيل الصلبواتجاه الوحدة، وشكل القالب، وطريقة المعالجة الحرارية، وتشوه المعالجة الحرارية. يمكن اكتساب هذا الفهم من خلال تحليل البيانات المتراكمة وإنشاء أرشيفات لتشوه المعالجة الحرارية.
نزع الكربنة هي ظاهرة وتفاعل يتم فيه فقدان الكربون الموجود على الطبقة السطحية للصلب كليًا أو جزئيًا بسبب تأثير الغلاف الجوي المحيط أثناء التسخين أو العزل.
إن إزالة الكربنة من الصلب يمكن أن تؤدي الأجزاء إلى صلابة غير كافية، وتشقق التبريد، وتشوه المعالجة الحرارية، وعيوب المعالجة الحرارية الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤثر بشكل كبير على قوة الإجهادومقاومة التآكل، وأداء القالب.
في تصنيع القوالب، أصبحت ماكينات التفريغ الكهربائي (EDM) طريقة معالجة شائعة بشكل متزايد. ولكن، مع انتشار استخدامها على نطاق واسع، ازدادت أيضاً العيوب التي تسببها EDM.
EDM هي طريقة تصنيع آلي تقوم بإذابة سطح القالب باستخدام درجة الحرارة العالية الناتجة عن التفريغ الكهربائي. تُشكّل هذه العملية طبقة بيضاء متدهورة من التفريغ الكهربائي على سطح المعالجة الآلية وتولّد إجهاد شد يبلغ حوالي 800 ميجا باسكال. ونتيجة لذلك، قد يحدث تشوه أو تشققات أثناء المعالجة الكهربائية للقالب.
ولذلك، عند استخدام قوالب EDM، من الضروري فهم تأثير EDM على فولاذ القالب واتخاذ تدابير وقائية لتجنب العيوب:
يمكن أن تُعزى الصلابة غير الكافية إما إلى درجة حرارة التبريد المرتفعة للغاية ووقت التثبيت الطويل، مما يؤدي إلى خشونة الحبيبات أو الفشل في تجنب التقسية في المنطقة الهشة.
وجود كمية كبيرة محتجزة الأوستينيت في الشُّغْلَة يمكن أن يؤدي إلى إجهاد هيكلي وتشقق الشُّغْلَة عند حدوث تحول التقسية أثناء حرارة الطحن. ولمنع ذلك، يمكن اتخاذ إجراءين وقائيين: إجراء معالجة بالتبريد بعد التبريد أو تكرار عملية التقسية (عادةً ما تكون 2-3 مرات بالنسبة لفولاذ الأدوات منخفض السبائك في الشغل على البارد) لتقليل كمية الأوستينيت المحتفظ به.
يعتمد تصميم القالب في المقام الأول على الاستخدام المقصود منه، وقد لا يكون هيكله دائمًا عقلانيًا ومتماثلًا تمامًا.
وهذا يتطلب من المصممين اعتماد تدابير فعالة أثناء عملية تصميم القالب. دون المساس بأداء القالب، يجب عليهم الاهتمام بقابلية التصنيع والعقلانية الهيكلية والتناسق الهندسي دون المساس بأداء القالب.
(1) تجنب الزوايا الحادة والمقاطع ذات الاختلافات الكبيرة في السُمك.
يجب تجنب الأقسام ذات الاختلافات الكبيرة في السُمك والحواف الرفيعة والزوايا الحادة.
يجب استخدام انتقالات سلسة عند تقاطعات المقاطع السميكة والرقيقة في القالب. وهذا يمكن أن يقلل بشكل فعال من الاختلافات في درجات الحرارة عبر المقطع العرضي للقالب، مما يقلل من الإجهاد الحراري.
ويمكنه أيضًا تقليل التفاوت الزمني للتحويلات الهيكلية عبر المقطع، وبالتالي تقليل الإجهاد الهيكلي. يوضح الشكل 1 استخدام الشرائح الانتقالية والمخاريط في تصميم القالب.
(2) دمج ثقوب عملية إضافية
بالنسبة لتلك القوالب التي تمثل تحديًا حقيقيًا لضمان وجود مقاطع عرضية موحدة ومتناسقة، يجب على المرء، دون المساس بوظائفها، تحويل الثقوب العمياء إلى ثقوب من خلال ثقوب أو دمج ثقوب معالجة إضافية بشكل مناسب.
يوضح الشكل 3أ نوعًا من القوالب ذات التجويف الضيق، والذي يتعرض للتشوه عند التبريد كما هو موضح بالخطوط المنقطة. إذا تمت إضافة فتحتين للمعالجة أثناء مرحلة التصميم (كما هو موضح في الشكل 3ب)، فإن هذا يقلل من فرق درجة الحرارة عبر القسم أثناء التبريد، وبالتالي يقلل من الإجهاد الحراري ويحسن بشكل كبير من حالة التشوه.
يوضح الشكل 4 أيضًا مثالاً لإضافة ثقوب المعالجة أو تغيير الثقوب العمياء إلى ثقوب نافذة، مما قد يقلل من زيادة التعرض للتشقق الناجم عن السماكة غير المتساوية.
(3) استخدام الهياكل المغلقة والمتناظرة قدر الإمكان
عندما يكون شكل القالب مفتوحًا أو غير متماثل، يكون توزيع الضغط بعد التبريد غير متساوٍ، مما يؤدي بسهولة إلى التشوه. ولذلك، بالنسبة لقوالب الأخدود القابلة للتشوه بشكل عام، يُنصح بترك الأضلاع قبل التبريد وقطعها بعد التبريد.
كما هو مبين في الشكل 5، تشوهت قطعة العمل المحززة في الأصل عند النقطة R بعد التبريد. بإضافة الأضلاع (الجزء المظلل في الشكل 5)، يمكن منع تشوه التبريد بشكل فعال.
(4) تنفيذ الهيكل المركب
بالنسبة للقوالب المقعرة ذات الأشكال المعقدة والكبيرة الحجم التي يتجاوز حجمها 400 مم، وكذلك القوالب المحدبة الرفيعة والمطولة، فمن المثالي استخدام هيكل مركب.
يعمل هذا النهج على تبسيط التعقيد وتقليل الحجم وتحويل الأسطح الداخلية للقالب إلى أسطح خارجية. وهذا لا يسهّل المعالجة الحرارية فحسب، بل يقلل أيضًا من التشوه والتشقق بشكل فعال.
عند تصميم هيكل مركب، يجب أن يتبع التفكيك هذه المبادئ بشكل عام، شريطة ألا تؤثر على دقة الملاءمة:
(1) ضبط السُمك لضمان الحصول على مقطع عرضي موحد بعد التحلل، خاصةً بالنسبة للقوالب ذات الاختلافات الصارخة في مقاطعها العرضية الأولية.
(2) تفكيك المناطق المعرضة لتركز الإجهاد لتوزيع الإجهاد ومنع التشقق.
(3) دمج ثقوب عملية محاذاة للحفاظ على التماثل الهيكلي.
(4) تسهيل المعالجة الحرارية وسهولة التجميع.
(5) قبل كل شيء، يجب ضمان سهولة الاستخدام.
يوضح الشكل 6 قالبًا مقعرًا كبيرًا. يؤدي اختيار هيكل متجانس إلى صعوبة المعالجة الحرارية ويؤدي إلى انكماش غير متناسق عبر تجويف القالب بعد التبريد.
ويمكن أن يؤدي ذلك إلى حواف غير متساوية للشفرة وتشويه مستوٍ، وهو ما يصعب علاجه في المعالجة اللاحقة. وبالتالي، يمكن استخدام هيكل معياري. كما هو مبين بالخطوط المتقطعة في الشكل 6، ينقسم الهيكل إلى أربعة أجزاء.
بعد المعالجة الحرارية، يتم إعادة تجميع هذه الأجزاء وطحنها وتركيبها معًا. لا يؤدي ذلك إلى تبسيط عملية المعالجة الحرارية فحسب، بل يحل أيضًا مشكلة التشوه.
يرتبط تشوه المعالجة الحرارية والتشقق ارتباطًا وثيقًا بالفولاذ المستخدم وجودته. لذلك، يجب اختيار المادة بناءً على متطلبات أداء القالب.
يجب مراعاة عوامل مثل دقة القالب وهيكله وحجمه، بالإضافة إلى طبيعة قطعة العمل وكميتها وطرق معالجتها.
بشكل عام، إذا لم تكن هناك متطلبات تشوه ودقة للقالب، يمكن استخدام فولاذ الأدوات الكربوني لتقليل التكاليف. بالنسبة للمكونات المعرضة للتشوه والتشقق، يمكن اختيار فولاذ الأدوات المصنوع من سبائك الصلب عالي القوة مع سرعات تبريد تبريد تبريد حرجة أبطأ.
يوضح الشكل 7 قالبًا لمكون إلكتروني. في الأصل، تم استخدام الفولاذ T10A، وأدت عملية التبريد بالماء والتبريد بالزيت إلى تشوه كبير وقابلية للتشقق.
وعلاوة على ذلك، فإن التبريد القلوي في الحمام القلوي جعل من الصعب تصلب تجويف القالب. والآن، يتم استخدام فولاذ 9Mn2V أو فولاذ CrWMn، مما يلبي متطلبات صلابة التبريد والتشوه.
من الواضح أنه عندما تفشل القوالب المصنوعة من الفولاذ الكربوني في تلبية متطلبات التشوه، فإن استبدالها بـ سبائك الصلب مثل 9Mn2V أو CrWMn يمكن أن تحل مشكلات التشوه والتشقق.
على الرغم من التكلفة المادية المرتفعة قليلاً، إلا أنها لا تزال فعالة من حيث التكلفة في المخطط الكبير للأشياء.
وفي الوقت نفسه، إلى جانب الاختيار الصحيح للمواد، من الضروري تعزيز فحص المواد الخام وإدارتها لمنع تشققات المعالجة الحرارية للقالب بسبب عيوب المواد الخام.
تُعد الصياغة العقلانية للشروط الفنية، بما في ذلك متطلبات الصلابة، مسارًا حاسمًا لمنع تشوه التبريد والتشقق.
إذا كان التصلب الموضعي أو تصلب السطح يمكن أن تلبي متطلبات الاستخدام، حاول تجنب إخماد القطعة بأكملها.
بالنسبة للقوالب المروية بالكامل، حيث يمكن تخفيف المتطلبات الموضعية، لا ينبغي السعي بصرامة لتحقيق التوحيد.
بالنسبة للقوالب عالية التكلفة أو القوالب ذات الهياكل المعقدة، عندما لا يمكن للمعالجة الحرارية أن تفي بالمتطلبات الفنية، يجب تغيير الشروط، مع تخفيف تلك المتطلبات التي لها تأثير ضئيل على العمر الافتراضي لتجنب التخريد بسبب إعادة العمل عدة مرات.
لا ينبغي أن يكون نوع الفولاذ الذي تم اختياره قد تم تحديد صلابته القصوى التي يمكن تحقيقها كشرط فني للتصميم.
ويرجع ذلك إلى أن الصلابة القصوى غالبًا ما يتم قياسها باستخدام عينات محدودة الحجم، والتي يمكن أن تختلف بشكل كبير عن الصلابة التي يمكن تحقيقها بواسطة قوالب أكبر ذات حجم فعلي.
نظرًا لأن السعي لتحقيق الصلابة القصوى غالبًا ما يتطلب زيادة سرعة التبريد بالتبريد، مما يؤدي إلى ميل أعلى للتشوه والتشقق بالتبريد، فإن استخدام صلابة أعلى كشرط تقني يمكن أن يشكل تحديات معينة حتى بالنسبة للقوالب الأصغر حجمًا أثناء المعالجة الحرارية.
باختصار، يجب على المصمم صياغة الشروط الفنية الممكنة بناءً على أداء الاستخدام ونوع الفولاذ المختار.
بالإضافة إلى ذلك، عند تحديد متطلبات الصلابة لنوع الفولاذ المحدد، يجب تجنب نطاق الصلابة الذي قد يسبب هشاشة المزاج.
إن الإدارة الصحيحة للعلاقة بين المعالجة الميكانيكية والمعالجة الحرارية، والترتيب العقلاني لـ العملية التكنولوجيةمما يتيح التنسيق الوثيق بين الشغل على البارد والساخن، وهي تدابير فعالة للحد من تشوه المعالجة الحرارية للقالب.
في بعض الحالات، لا يمكن حل تشوه القالب من منظور المعالجة الحرارية فقط. ومع ذلك، فإن تغيير طريقة التفكير ومعالجة العملية التكنولوجية بأكملها غالبًا ما يسفر عن نتائج غير متوقعة.
يوضح الشكل 8 قالب نصف دائري، والذي بسبب شكله غير المتماثل، يتعرض لتشوه كبير أثناء التبريد.
إذا تم تشكيلها في حلقة كاملة قبل التبريد، ثم تقطيعها إلى قطعتين باستخدام عجلة طحن بشفرة المنشار بعد المعالجة الحرارية، لا يمكن تقليل التكاليف فحسب، بل يمكن أيضًا تقليل التشوه إلى الحد الأدنى.
التشويه أمر لا مفر منه أثناء المعالجة.
إذا أمكن فهم خصائصها، ويمكن حجز بدلات معالجة كافية بشكل معقول، فلا يمكن تبسيط عملية المعالجة الحرارية فحسب، بل يمكن تقليل المعالجة الميكانيكية اللاحقة، وخاصة أعمال الطحن.
يوضح الشكل 9 قالب تشكيل فولاذ 45#. بعد المعالجة الحرارية، يميل الثقب الداخلي إلى التمدد، لذلك يجب حجز تفاوت سلبي مسبقًا أثناء المعالجة الميكانيكية لتلبية متطلبات التصميم بعد المعالجة الحرارية.
بالنسبة للقوالب التي لا يمكن توقع حجم التشوه واتجاهه مسبقًا، يمكن إجراء التبريد التجريبي قبل تشكيل تجويف القالب آليًا وفقًا لأبعاد التصميم.
استنادًا إلى خصائص التشوه، يمكن حجز بدل المعالجة الميكانيكية المقابلة.
بالنسبة للقوالب الدقيقة، يمكن أن يتسبب الضغط الناتج عن عمليات القطع أو الطحن في حدوث تشوه وتشقق.
لذلك، فإن دمج تخفيف التوتر التلدين أو معالجة التقادم في تدفق المعالجة يمكن أن يقلل بشكل كبير من التشوه ويمنع التشقق.
على سبيل المثال، بالنسبة للقوالب النحيلة من نوع العمود النحيل والقوالب المعقدة الشكل، فإن إجراء عملية التلدين لتخفيف الضغط بعد التشغيل الآلي الخشن للتخلص من الضغط الناتج عن القطع يكون فعالاً للغاية في تقليل تشوه التبريد.
وبالمثل، بالنسبة لبعض القوالب التي تتطلب طحنًا دقيقًا، يمكن جدولة معالجة التقادم بعد المعالجة الحرارية والطحن الخشن للتخلص من الإجهاد الناتج عن الطحن، وتثبيت الأبعاد، ومنع التشوه والتشقق.
وغالبًا ما تؤدي الهياكل الشبيهة بالنطاقات والفصل التركيبي في الفولاذ إلى تشوه غير متساوٍ في القوالب. يمكن أن تؤثر حالة تنظيم المصفوفة قبل التبريد أيضًا على اختلاف حجم القالب قبل وبعد التبريد.
في ظل ظروف معينة، تصبح جودة الهيكل الأصلي في الفولاذ عاملاً رئيسيًا يؤثر على تشوه المعالجة الحرارية.
من أجل تقليل تشوه التبريد إلى الحد الأدنى، بالإضافة إلى اتخاذ تدابير فعالة أثناء عملية التبريد، يجب أيضًا التحكم في الهيكل داخل الفولاذ قبل التبريد بشكل صحيح.
أثبتت التجربة أن التشكيل العقلاني هو المفتاح لتقليل تشوه المعالجة الحرارية وضمان عمر أطول للقالب. وهذا الأمر مهم بشكل خاص بالنسبة لسبائك الفولاذ (مثل فولاذ CrWMn و Cr12 و Cr12MoV).
إن الفرضية الأساسية لهذه الأنواع من الفولاذ لتحقيق تشوه منخفض من خلال التشكيل الكافي، مما يتيح تقليل درجة انفصال الكربيد داخل الفولاذ إلى أدنى حد ممكن.
لذلك، يجب التحكم في عملية التشكيل بشكل صحيح في الجوانب الخمسة التالية:
(1) طريقة التشكيل: تتطلب عملية التشكيل خطوات متعددة للتشكيل، لا تقل عادةً عن ثلاث خطوات للصلب عالي السبائك، لضمان تكسير الكربيدات وتوزيعها بالتساوي.
(2) نسبة التزوير: نسبة تزوير معينة ضرورية. على سبيل المثال، تتراوح نسبة التشكيل الإجمالية للصلب عالي السبيكة بشكل عام بين 8-10.
(3) سرعة التسخين: التسخين التدريجي حتى 800 درجة مئوية تقريبًا، ثم زيادة درجة الحرارة ببطء إلى 1100-1150 درجة مئوية. أثناء عملية التسخين، يجب قلب قطعة العمل بانتظام لضمان تسخين منتظم واختراق شامل.
(4) التحكم في درجة الحرارة النهائية للتزوير: إذا كانت درجة الحرارة النهائية للتزوير عالية جدًا، يميل حجم الحبيبات إلى الزيادة، مما يؤدي إلى أداء أضعف. من ناحية أخرى، إذا كانت درجة الحرارة النهائية للتشكيل منخفضة للغاية، تصبح المادة أقل قابلية للسحب، وعرضة للتركيبات الشبيهة بالنطاق، وقد تنكسر بسهولة.
لا يرتبط تشوه وتشقق القوالب بالإجهاد المتولد أثناء عملية التبريد فحسب، بل يرتبط أيضًا بالهيكل الأصلي والإجهاد الداخلي المتبقي قبل التبريد. ولذلك، من الضروري تنفيذ المعالجة اللازمة قبل التسخين لفراغات القوالب.
عادةً ما تميل القوالب الأصغر المصنوعة من الفولاذ T7 و T8 إلى التوسع في الحجم أثناء التبريد. إذا تم تقسية القوالب قبل التبريد، يمكن تحقيق بنية سوربايت أكبر من الحجم الأصلي، مما يقلل من التشوه أثناء التبريد.
ومن ناحية أخرى، تميل القوالب الأكبر حجمًا المصنوعة من الفولاذ عالي الكربون مثل فولاذ T10 وT12 إلى الانكماش في الحجم عند إخمادها. في هذه الحالة، يجب اعتماد التلدين الكروي الذي يمكن أن يعطي نتائج أفضل من التلطيف.
بالنسبة لفولاذ الأدوات منخفض السبائك، يمكن أن يؤدي ترتيب عملية التقسية بعد التشكيل الميكانيكي إلى توزيع كربيدات السبائك بالتساوي، مما يحسن بشكل كبير من الهيكل ويخفف من الآثار الضارة للتشكيل والهياكل الأصلية.
وينتج عن عملية التقسية كربيدات موزعة بالتساوي وبنية سوربايت دقيقة الحبيبات، مما يزيد من الحجم النسبي للهيكل الأصلي.
وهذا لا يعزز الخواص الميكانيكية للصلب فحسب، بل يساعد أيضًا في تقليل التشوه. بالنسبة لقوالب الفولاذ عالي السبائك (مثل الفولاذ عالي الكروم)، قد تحدث درجات مختلفة من الانكماش أثناء التبريد بعد التبريد.
ولذلك، يمكن أن يؤدي استبدال التلطيف بدرجة حرارة عالية بالتلدين أثناء عملية التلطيف إلى نتائج أفضل بعد التبريد.
يمكن أن يحقق الفولاذ الإنشائي المصنوع من السبائك صلابة أعلى من خلال المعالجة المسبقة للتبريد، والتي تقلل أيضًا من تغيرات الحجم أثناء التبريد، مما يقلل من التشوهات والتشققات المحتملة.
يعد استخدام التلدين بدرجة حرارة منخفضة لتخفيف إجهاد الشغل على البارد في القوالب أبسط من التلطيف مع دورة أقصر وأكسدة أقل وإمكانية التطبيق على مواد مختلفة باستخدام العملية نفسها.
من أجل التخلص من الكربيدات الشبكية الناتجة عن سوء التشكيل وزيادة عمق الطبقة المتصلبة، يمكن تطبيق المعالجة بالتطبيع.
باختصار، يجب إجراء جميع أنواع المعالجة قبل التسخين وفقًا لأنماط التمدد والانكماش في القالب، وتعديل الهيكل الأولي والتخلص من إجهاد التشغيل الآلي لتقليل التشوه والتشقق.
لتقليل ومنع تشويه تبريد قطعة العمل إلى الحد الأدنى، لا يتطلب الأمر فقط تصميمًا عقلانيًا لقطعة العمل، واختيار المواد، وصياغة المتطلبات الفنية للمعالجة الحرارية، والمعالجة الحرارية الصحيحة (الصب، والتشكيل، واللحام) والمعالجة الحرارية المسبقة لفراغات قطعة العمل، ولكن من الضروري أيضًا الانتباه إلى المسائل التالية في المعالجة الحرارية
(1) الاختيار الرشيد لدرجة حرارة التدفئة
ولضمان التصلب، يجب أن تكون درجة حرارة التبريد منخفضة بشكل عام قدر الإمكان. ومع ذلك، بالنسبة لبعض قوالب سبائك الصلب عالية الكربون (مثل فولاذ CrWMn، Cr12Mo)، يمكن التحكم في تشويه التبريد عن طريق رفع درجة حرارة التبريد بشكل مناسب لخفض الآنسة نقطةمما يزيد من كمية الأوستينيت المتبقية.
بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للقوالب الفولاذية عالية الكربون السميكة، يمكن أيضًا رفع درجة حرارة التبريد قليلاً لمنع حدوث تشققات التبريد.
بالنسبة للقوالب المعرضة للتشويه والتشقق، يجب إجراء التلدين لتخفيف الضغط قبل التسقية.
(2) عملية التسخين العقلاني
يجب تحقيق التسخين المنتظم قدر الإمكان لتقليل الإجهاد الحراري أثناء التسخين.
بالنسبة للقوالب الفولاذية ذات المقطع العرضي الكبير والشكل المعقد وعالية السبائك الفولاذية ذات متطلبات التشويه العالية، ينبغي عادةً تطبيق التسخين المسبق أو معدلات التسخين المقيدة.
(3) الاختيار الصحيح لطريقة التبريد والوسيلة الصحيحة
يجب اختيار طرق التبريد المسبق للتبريد والتبريد التدريجي والتبريد المتدرج قدر الإمكان.
التبريد المسبق بالتبريد له تأثير جيد على تقليل التشوه في القوالب الطويلة أو الرفيعة أو الرقيقة، وإلى حد ما، يمكن أن يقلل من التشوه في القوالب ذات الاختلافات الكبيرة في السماكة.
بالنسبة لـ الأشكال المعقدة أو القوالب ذات الاختلافات المقطعية الكبيرة، يفضل التبريد التدريجي. على سبيل المثال، استخدام التسقية التدريجية عند درجة حرارة 580-620 درجة مئوية للصلب عالي السرعة يتجنب بشكل أساسي تشويه التسقية والتشقق.
(4) الإتقان الصحيح لأساليب عملية التسقية
يجب أن يضمن الاختيار الصحيح لطريقة غمر الشُّغْلَة في الوسط التبريد الأكثر انتظامًا للقالب والدخول في وسط التبريد على طول المسار الأقل مقاومة، مع مواجهة أبطأ جانب تبريد لاتجاه حركة السائل.
عندما يبرد القالب إلى ما دون نقطة الانصهار، يجب أن تتوقف الحركة. على سبيل المثال، يجب غمر القوالب ذات السماكة غير المتساوية بالجزء الأكثر سُمكًا أولًا؛ يمكن لقطع العمل ذات التغييرات الكبيرة في المقاطع تقليل تشوه المعالجة الحرارية عن طريق زيادة فتحات المعالجة الحرارية، والاحتفاظ بأضلاع التسليح، وسد الثقوب بالأسبستوس، إلخ.
بالنسبة لقطع العمل ذات الأسطح المقعرة أو الثقوب العابرة، يجب غمر الجانب المقعر والثقوب لأعلى لطرد الفقاعات الموجودة داخل الثقوب العابرة.
تُعد المعالجة الحرارية عملية تصنيع لا غنى عنها في إنتاج القوالب، وتؤثر بشكل كبير على جودة القالب وتكلفته، وهي بمثابة إجراء حاسم لتعزيز عمره الافتراضي. يمثل التشوه والتشقق تحديين رئيسيين أثناء المعالجة الحرارية للقالب.
إن الأسباب الكامنة وراء هذه المشاكل معقدة، ولكن من خلال فهم أنماطها وإجراء تحليل وبحث شاملين ومعالجة المشاكل بدقة، يمكن الحد من تشوه القالب والتحكم في التشقق بشكل فعال.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO