ما هي المعالجة الحرارية?

يتم استخدام المعالجات الحرارية على النحو الأمثل في خطوط الإنتاج, كوسيلة لتحسين المعادن أو سبيكة ملكيات. هناك عدة طرق لتغيير خصائص المادة من خلال التحكم في التسخين والتبريد: يمكن جعلها أكثر صعوبة, أقوى, أكثر ليونة, ومقاومة للارتداء, والمسيل للدموع, حسب وظيفة معينة. في بعض الأحيان في محلات التصنيع, يشير مصطلح "المعالجة الحرارية" على نطاق واسع إلى عملية تخفيف الضغط على اللحامات, الانحناء, أو تشكيل. تخفيف التوتر يساعد على التخلص من الضغوط الداخلية, يتم إنتاجها أثناء التصنيع. لذا, وهذا يجعل المادة قوية ومستقرة تحت الضغط.

المعالجة الحرارية: لماذا هو مهم?

المعالجة الحرارية تحسن القوة, صلابة وكذلك القوة الشاملة للمعادن, خصوصاً فُولاَذ. بدونها, الجزء المعدني المستخدم في السيارات, طائرات, والأدوات الميكانيكية لن تكون قوية أو دائمة. عمومًا, تم العثور على المعادن التي يتم معالجتها بالحرارة أكثر مقاومة للتآكل والتآكل من تلك التي لم تتم معالجتها بالحرارة.

ويفضل المعالجة الحرارية لأنها تحسن قوة ومقاومة المعادن ونتيجة لذلك, يتم تقليل تكرارات الاستبدال والصيانة. وهذا يجعل الآلات تعمل بكفاءة ويقلل التكلفة وهذا أمر بالغ الأهمية في مجالات مثل الطيران وصناعة السيارات حيث تعد السلامة عاملاً رئيسياً.

الأنواع الشائعة للمعالجة الحرارية

تشمل المعالجات الحرارية الأكثر استخدامًا:

• الكربنة
• نيترة
• تصلب & هدأ
• التلدين
• علم التبريد
• التطبيع

الخطوات الرئيسية في عملية المعالجة الحرارية

هناك بشكل عام ثلاث خطوات تشارك في المعالجة الحرارية:

• التدفئة: يتم إعادة تسخين المعادن إلى درجة حرارة معينة اعتمادا على ما هو مطلوب تحقيقه. قد تختلف درجة الحرارة هذه اعتمادًا على المعدن المستخدم بالإضافة إلى العملية المعنية ويمكن أن تصل إلى 2400 درجة فهرنهايت (1300درجة مئوية) في بعض الحالات.
• وقت النقع: يتم الاحتفاظ بالمعدن عند درجة الحرارة المستهدفة لفترة معينة لتغيير بنيته الداخلية. يؤدي تخفيف التحكم في وقت النقع إلى حدوث تغييرات في البنية المجهرية للمعدن.
• تبريد: يمكن أن يكون التبريد سريعًا (التبريد) أو بطيء اعتمادًا على الخصائص التي يجب أن تمتلكها المادة التي يتم تبريدها. يمكن أن يؤدي التبريد إلى تحويل المعدن إلى حالته الصلبة بينما قد يؤدي التبريد البطيء إلى زيادة الصلابة أو تقليل درجة الهشاشة.

ما هي المعادن التي يمكن معالجتها بالحرارة؟?

تستخدم المعالجة الحرارية بشكل شائع لتحسين الخواص السطحية للمعادن المختلفة, مثل القوة, صلابة, ومقاومة التآكل. فيما يلي قائمة بالمعادن التي تتعرض بشكل متكرر لعمليات المعالجة الحرارية:

• الصلب وسبائك الصلب
• الفولاذ المقاوم للصدأ
• الألومنيوم
• نحاس
• نحاس
• التيتانيوم
• سبائك النيكل

اعتبارات المعالجة الحرارية

دعونا نسلط الضوء على العوامل التي تضمن نجاح المعالجة الحرارية وخصائص المواد المطلوبة.

• خشونة السطح: بعض عمليات المعالجة الحرارية مثل التصلب والتلطيف قد تؤدي إلى زيادة خشونة السطح, وبالتالي قد تحتاج الأجزاء إلى صقلها وفقًا للمعايير المطلوبة (على سبيل المثال, طحن).
• التكاليف: تتأثر تكلفة المعالجة الحرارية بالعملية المعتمدة, المادة المراد علاجها, وحجم الإنتاج. على سبيل المثال, التلدين أرخص من التصلب لأن عملية التبريد أبطأ والمعدات المطلوبة ليست بنفس القدر.
• درجات الحرارة الخاصة بالمواد: تتمتع كل مادة بدرجة الحرارة المناسبة للتسخين والتبريد. يتم إعطاء منحنيات التسخين والتبريد للمعادن من قبل علماء المعادن والتي تعطي المتطلبات الدقيقة لتلطيف المعادن. في هذه الحالة, يعتمد المصنعون على عمليات معالجة حرارية دقيقة لتمكينهم من تقديم منتجات تعمل كما هو متوقع في بيئات مختلفة. يتم استخدام أحد أنواع المعالجة لزيادة صلابة المعدن أو السبائك لتلبية متطلبات تشغيلية معينة بينما يتم استخدام نوع آخر لتحسين مرونة المعدن أو السبائك. سبيكة.

الأسئلة الشائعة – المعالجة الحرارية

س1. المعالجة الحرارية للمعادن - هل يمكن معالجة جميع المعادن بالحرارة?

لا, للمعادن تفاعلات مختلفة اعتمادًا على تركيبها الكيميائي وبنية الحبوب. من المتوقع عمومًا أن تظهر المعادن الحديدية مثل الفولاذ سلوكًا جيدًا, في حين أن بعض المعادن غير الحديدية قد تحتاج إلى معالجات سطحية.

Q2. هل المعالجة الحرارية مكلفة؟?

التكلفة تختلف مع الطريقة, نوع الفرن المستخدم, والمواد المراد تغليفها. على الرغم من أن عمليات مثل الفراغ أو التصلب بالحث قد تكون مكلفة إلى حد ما, يؤدي تحسين الخواص الميكانيكية إلى فعالية التكلفة على المدى الطويل.

س3. هل من الممكن القيام بالمعالجة الحرارية من المنزل؟?

تتضمن المعالجات الحرارية الصناعية التحكم الدقيق في درجة الحرارة التي قد تتراوح فوق 1000 درجة فهرنهايت وتتطلب جوًا محددًا لمنع الأكسدة. ويمكن القيام ببعض هذه العمليات دون استخدام المعدات اللازمة مما يؤدي إلى تدمير الممتلكات أو يشكل مخاطر جسيمة.

س 4. ما الذي يجب مراعاته عند اختيار المعالجة الحرارية المناسبة؟?

لكن, يعتمد على الخواص الميكانيكية. وتشمل هذه الصعب, الدكتايل, أو قوة الشد وكذلك نوع السبيكة قيد المعالجة. إن الرجوع إلى معايير المواد أو إجراء تحليل مخطط الطور يمكّن الشخص من اتخاذ القرار.

س5. هل المعالجة الحرارية قابلة للعكس؟?

لا, المعالجة الحرارية لا يمكن عكسها. بمجرد أن تخضع المادة للمعالجة الحرارية, يتم تغيير بنيتها الداخلية وخصائصها بشكل دائم.

الحواشي الختامية

في حين أن بعض المعالجات الحرارية مثل التلدين أو التقسية قد تؤدي إلى عكس عملية التصلب السابقة عن طريق تغيير بنية الحبوب, قد تؤدي بعض المعالجات الحرارية الأخرى إلى تغيير خصائص المعدن بشكل دائم, ولذلك يجب أن يتم الاختيار بعناية.

تستخدم المعالجات الحرارية على نطاق واسع في مختلف مجالات الصناعة, لأنها تلعب دوراً مهماً في خصائص المنتجات المعدنية. من السيارات التي نقودها إلى المباني التي نعتمد عليها, المعالجة الحرارية تعمل على تحسين خصائص المواد, مما يجعلها أقوى, أكثر مقاومة, وأكثر متانة. لذلك, من المهم فهم المعلمات المحددة اللازمة لتحقيق الأهداف المتعلقة بعمليات مثل التلدين, تصلب, والتلطيف من بين أمور أخرى.

نأمل أن تكون هذه المناقشة قد قدمت معلومات مفيدة حول دور المعالجة الحرارية في التصنيع اليوم. إذا كان لديك أي أسئلة أو إذا كنت بحاجة إلى مشورة مهنية, يمكنك أن تسألنا على www.topsbest-precision.com.