المعالجة الحرارية - نوع واحد من العمليات في أجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

المعالجة الحراريةهي عملية يتم فيها تسخين المواد المعدنية وتسخينها وتبريدها في وسط معين ، ويتم التحكم في خصائصها عن طريق تغيير الهيكل المعدني على السطح أو داخل المادة.

خصائص العملية

تعتبر المعالجة الحرارية للمعادن إحدى العمليات المهمة في تصنيع الآلات.بالمقارنة مع تقنيات المعالجة الأخرى ، لا تغير المعالجة الحرارية بشكل عام الشكل والتركيب الكيميائي العام لقطعة العمل ، ولكنها تغير البنية المجهرية داخل قطعة العمل أو تغير التركيب الكيميائي لسطح قطعة العمل.، لإعطاء أو تحسين أداء الشغل.يتميز بتحسين الجودة الجوهرية لقطعة العمل ، والتي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة بشكل عام.

من أجل جعل قطعة العمل المعدنية تتمتع بالخصائص الميكانيكية والفيزيائية والخصائص الكيميائية المطلوبة ، بالإضافة إلى الاختيار المعقول للمواد وعمليات التشكيل المختلفة ، غالبًا ما تكون عملية المعالجة الحرارية ضرورية.الصلب هو المادة الأكثر استخدامًا في صناعة الآلات.البنية المجهرية للصلب معقدة ويمكن التحكم فيها عن طريق المعالجة الحرارية.لذلك ، فإن المعالجة الحرارية للصلب هي المحتوى الرئيسي للمعالجة الحرارية للمعادن.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا معالجة الألومنيوم والنحاس والمغنيسيوم والتيتانيوم وما إلى ذلك وسبائكها بالحرارة لتغيير خواصها الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية للحصول على أداء مختلف.

عملية المعالجة الحرارية

تتضمن عملية المعالجة الحرارية عمومًا ثلاث عمليات للتدفئة والحفاظ على الحرارة والتبريد ، وفي بعض الأحيان لا يوجد سوى عمليتين للتدفئة والتبريد.
يعتبر التسخين من أهم عمليات المعالجة الحرارية.هناك العديد من طرق التسخين للمعالجة الحرارية للمعادن.أول استخدام للفحم والفحم كمصادر للحرارة ثم استخدام الوقود السائل والغازي.تطبيق الكهرباء يجعل من السهل التحكم في التدفئة وخالية من التلوث البيئي.يمكن استخدام مصادر الحرارة هذه للتدفئة المباشرة أو التسخين غير المباشر من خلال الأملاح أو المعادن المنصهرة ، وكذلك الجسيمات العائمة.
عندما يتم تسخين المعدن ، تتعرض قطعة العمل للهواء ، وغالبًا ما تحدث الأكسدة وإزالة الكربنة (أي يتم تقليل محتوى الكربون على سطح الجزء الفولاذي) ، مما يكون له تأثير سلبي للغاية على خصائص سطح أجزاء بعد المعالجة الحرارية.لذلك ، يجب عادةً تسخين المعدن في جو متحكم فيه أو جو وقائي ، في ملح مصهور وفي فراغ ، ويمكن أيضًا حمايته بواسطة طرق التغليف أو التغليف.
درجة حرارة التسخين هي إحدى معلمات العملية المهمة لعملية المعالجة الحرارية.يعد اختيار درجة حرارة التسخين والتحكم فيها هي المشكلة الرئيسية لضمان جودة المعالجة الحرارية.تختلف درجة حرارة التسخين باختلاف المادة المعدنية المراد معالجتها والغرض من المعالجة الحرارية ، ولكن بشكل عام يتم تسخينها فوق درجة حرارة انتقال الطور للحصول على هيكل بدرجة حرارة عالية.بالإضافة إلى ذلك ، يستغرق التحويل قدرًا معينًا من الوقت ، لذلك عندما يصل سطح قطعة العمل المعدنية إلى درجة حرارة التسخين المطلوبة ، يجب الحفاظ عليها عند درجة الحرارة هذه لفترة زمنية معينة لجعل درجات الحرارة الداخلية والخارجية متسقة والبنية المجهرية يتغير تماما.هذه الفترة الزمنية تسمى وقت الحجز.عند استخدام التسخين بكثافة الطاقة العالية والمعالجة الحرارية السطحية ، تكون سرعة التسخين سريعة للغاية ، ولا يوجد وقت احتجاز بشكل عام ، في حين أن وقت الاحتفاظ بالمعالجة الحرارية الكيميائية غالبًا ما يكون أطول.
يعتبر التبريد أيضًا خطوة لا غنى عنها في عملية المعالجة الحرارية.تختلف طريقة التبريد باختلاف العمليات ، حيث تتحكم بشكل أساسي في معدل التبريد.بشكل عام ، يكون معدل تبريد التلدين هو الأبطأ ، ومعدل التبريد للتطبيع يكون أسرع ، ومعدل التبريد للتبريد يكون أسرع.ومع ذلك ، هناك أيضًا متطلبات مختلفة بسبب أنواع الصلب المختلفة.على سبيل المثال ، يمكن تقوية الصلب المجوف بنفس معدل التبريد مثل التطبيع.