Giải pháp điều trị

Xử lý giải pháp: Quy trình xử lý nhiệt

Dịch vụ xử lý nhiệt cho thép không gỉ và hợp kim kim loại

Xử lý dung dịch đề cập đến quá trình xử lý nhiệt trong đó hợp kim được nung nóng đến vùng một pha có nhiệt độ cao để duy trì nhiệt độ, sao cho pha dư được hòa tan hoàn toàn trong dung dịch rắn, và sau đó được làm lạnh nhanh chóng để thu được dung dịch rắn siêu bão hòa. .

Vì quá trình hoạt động của nó tương tự như quá trình dập tắt, nên nó còn được gọi là "dung dịch làm cứng". Nó thích hợp cho các hợp kim với dung dịch rắn vì chất nền và độ hòa tan thay đổi rất nhiều với sự thay đổi nhiệt độ. Nói chung, nó là một xử lý nhiệt sơ bộ, và chức năng của nó là chuẩn bị các điều kiện tốt nhất cho quá trình xử lý nhiệt tiếp theo.

Xử lý dung dịch làm nóng hợp kim đến một nhiệt độ cụ thể, duy trì nhiệt độ đó đủ lâu để đưa một hoặc nhiều thành phần vào dung dịch rắn, và sau đó nguội đi nhanh chóng để duy trì các đặc tính của dung dịch. Ủ là một phương pháp xử lý dung dịch thường được sử dụng, đôi khi được gọi là ủ dung dịch.

Ủ dung dịch cũng là một quá trình nhiệt luyện phổ biến cho nhiều họ kim loại khác nhau. Quá trình ủ dung dịch có thể được yêu cầu đối với thép không gỉ, hợp kim nhôm, siêu hợp kim dựa trên niken, hợp kim titan và một số hợp kim dựa trên đồng.

Mục đích của quá trình ủ dung dịch là hòa tan bất kỳ kết tủa nào có trong vật liệu và chuyển vật liệu thành cấu trúc một pha ở nhiệt độ ủ dung dịch. Khi kết thúc quá trình ủ dung dịch, vật liệu được làm nguội nhanh chóng về nhiệt độ phòng để tránh bất kỳ kết tủa nào trong quá trình làm mát qua phạm vi nhiệt độ thấp hơn. Dung dịch một pha nguyên liệu được ủ sẽ ở trạng thái mềm sau khi xử lý.

Cụ thể, trong khi các hợp kim phổ biến bao gồm sắt, niken, coban và nhôm thường được xử lý bằng dung dịch theo một cách nào đó trước khi chế tạo, các vật liệu khác như thép không gỉ yêu cầu xử lý bằng dung dịch trong lò chân không vì chúng loại bỏ khí trong khí quyển, do đó ngăn chặn quá trình oxy hóa. Sau khi ủ và làm nguội, làm cứng kết tủa là bước tiếp theo phổ biến trong quá trình xử lý nhiệt. Cấu trúc vi mô một pha được tạo ra trong quá trình ủ dung dịch được yêu cầu trước khi làm cứng theo tuổi để chỉ những chất kết tủa được hình thành trong quá trình làm cứng theo tuổi mới có mặt trong sản phẩm cuối cùng. Thành phần, kích thước và số lượng của những chất kết tủa này được hình thành trong quá trình lão hóa sẽ quyết định độ cứng, độ bền và tính chất cơ học của sản phẩm cuối cùng sau khi lão hóa. Để đáp ứng tất cả các yêu cầu này, việc xử lý giải pháp thích hợp cho cấu trúc trước khi lão hóa là rất quan trọng.

Ưu điểm của xử lý nhiệt dung dịch

Quá trình này được thực hiện để tăng độ bền kéo của hợp kim màu, biến chúng thành dung dịch rắn và kiểm soát tốc độ thay đổi cấu trúc trở lại hỗn hợp cơ học của chúng. Trong xử lý nhiệt này, hợp kim được nung nóng đến một nhiệt độ cụ thể dưới điểm nóng chảy của vật liệu và sau đó được làm nguội hoặc làm nguội nhanh chóng. Dung dịch rắn thu được trong quá trình đun nóng vẫn ổn định do quá trình làm lạnh. Tại thời điểm này, quá trình lão hóa và đông cứng kết tủa (các quá trình giúp vật liệu trong hợp kim thay đổi hoặc thoát ra khỏi dung dịch rắn) được thực hiện để đảm bảo rằng hợp kim không thay đổi cấu trúc ban đầu của nó theo thời gian. Lão hóa tạo ra cấu trúc hạt cuối cùng trong kim loại có độ bền kéo lớn hơn trạng thái ban đầu của nó. Kết luận, dạng cứng này bảo toàn tính chất kim loại và lò xo của vật liệu mà không có nguy cơ làm nhiễm bẩn bề mặt của sản phẩm.

Thí dụ:

Xử lý nhiệt thép không gỉ

Sử dụng dung dịch xử lý để làm mềm vật đúc bằng thép không gỉ. Nói chung, các vật đúc bằng thép không gỉ được nung nóng đến khoảng 950-1150 độ và giữ trong một khoảng thời gian, mục đích là để hòa tan hoàn toàn và đồng nhất cacbua và các nguyên tố hợp kim khác nhau trong austenit, sau đó nhanh chóng làm nguội và làm nguội. Các nguyên tố hợp kim như cacbon quá muộn để kết tủa, và cấu trúc austenit tinh khiết thu được.

Ưu điểm của giải pháp xử lý vật đúc thép không gỉ

1. Làm cho cấu trúc và thành phần của vật đúc bằng thép không gỉ đồng nhất, điều này đặc biệt quan trọng đối với nguyên liệu thô, vì nhiệt độ rót và tốc độ làm mát khác nhau, dẫn đến cấu trúc vi mô không nhất quán. Khi nhiệt độ tăng, hoạt động nguyên tử tăng lên, pha σ tan và thành phần hóa học có xu hướng đồng nhất. Cấu trúc một pha đồng nhất thu được sau khi làm lạnh nhanh.

2. Loại bỏ sự khô cứng và tạo điều kiện cho quá trình xử lý tiếp theo. Thông qua xử lý dung dịch, mạng tinh thể bị biến dạng được phục hồi, các hạt bị kéo dài và bị vỡ được kết tinh lại, và ứng suất bên trong được giảm bớt. Độ bền kéo của vật đúc bằng thép không gỉ giảm và độ giãn dài tăng lên.

3. Khôi phục khả năng chống ăn mòn vốn có của vật đúc bằng thép không gỉ. Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ sau khi đầu tư đúc giảm. Sau khi xử lý bằng dung dịch, khả năng chống ăn mòn của vật đúc bằng thép không gỉ trở lại trạng thái tốt nhất.

Đối với vật đúc bằng thép không gỉ, các yếu tố chính của việc xử lý dung dịch là: nhiệt độ, thời gian giữ và tốc độ làm nguội.