هدأ بعد تصلب التعريفي: متى تكون هناك حاجة إليها وماذا تتغير?

هدأ بعد تصلب التعريفي يستخدم عادة لتعديل الحالة الناتجة عن التبريد. يمكن أن يقلل من هشاشة الطبقة المتصلبة المروية, تخفيف جزء من الضغط المتبقي وضبط التوازن النهائي بين الصلابة والمتانة. يصف ASM تقسية الفولاذ المقسى بالحث كمعالجة حرارية دون الحرجة تستخدم لأغراض تشمل المتانة, ليونة, استقرار الأبعاد, تخفيف التوتر والتحكم في الخواص الميكانيكية. (مكتبة ASM الرقمية)

هذا لا يعني أن كل مكون مقوى بالحث يجب أن يتلقى نفس معالجة التقسية. يجب أن يأتي الشرط من رسم الجزء, مواصفات المواد أو عملية المعالجة الحرارية المعتمدة. مادة, الحالة الصلبة والخصائص النهائية المطلوبة كلها تؤثر على القرار.

1. لماذا يتم استخدام التقسية بعد التصلب التعريفي؟?

أثناء التقسية بالتحريض, يتم تسخين منطقة السطح المحددة وإخمادها لإنتاج البنية الصلبة المطلوبة. للفولاذ المناسب وظروف العملية, يتضمن هذا عادةً تكوين مارتنزيت في المنطقة المتصلبة.

توفر الحالة المروية صلابة عالية, ولكنها قد تكون أيضًا هشة نسبيًا وتحتوي على ضغوط متبقية كبيرة. تعمل عملية التقسية على إعادة تسخين الفولاذ المتصلب إلى ما دون درجة حرارة التحول الحرجة بحيث يمكن تعديل هذه الحالة دون تكرار عملية الأوستنيت والتبريد. (مكتبة ASM الرقمية)

لأجزاء الإنتاج, وبالتالي فإن الغرض ليس مجرد تقليل الصلابة. يتم استخدام التقسية عندما يتطلب المكون النهائي توازنًا مختلفًا في الخصائص عن الحالة المسقية.

السؤال ذو الصلة هو:

هل المنطقة المتصلبة المسقية تستوفي بالفعل الحالة المادية النهائية المطلوبة؟, أو هي خطوة تلطيفية مطلوبة للوصول إليها?

تعتمد الإجابة على مواصفات المكون والاستجابة المادية.

2. ما يتغير أثناء هدأ?

يمكن أن تتغير العديد من الخصائص أثناء التقسية, ولا ينبغي النظر إليهم بشكل مستقل.

كما مروي مقابل. حالة خفف - صلابة, الهشاشة والإجهاد المتبقي كلها تتغير.

الصلابة

يؤدي التقسية عمومًا إلى تقليل صلابة الفولاذ المارتنسيتي المروي. يعتمد مدى هذا التخفيض على الفولاذ والتاريخ الكامل لدرجة الحرارة والوقت لدورة التقسية. (مكتبة ASM الرقمية)

ولهذا السبب لا ينبغي التعامل تلقائيًا مع قيمة الصلابة المسقية على أنها الصلابة النهائية عندما تكون عملية التقسية جزءًا من تسلسل المعالجة الحرارية المحدد.

صلابة

يمكن أن يكون هيكل المارتنسيت المروي هشًا نسبيًا. يمكن للتلطيف أن يقلل من هذه الهشاشة ويضبط التوازن بين الصلابة والمتانة.

الهدف ليس بالضرورة الحصول على أعلى صلابة ممكنة. هو الحصول على الحالة المطلوبة للمكون بعد عملية المعالجة الحرارية الكاملة.

الإجهاد المتبقي

يؤدي التصلب التعريفي إلى توزيع الإجهاد المتبقي نتيجة للتدفئة الموضعية, التحول والتبريد. التوزيع الفعلي يعتمد على المادة, هندسة الجزء والعملية.

يمكن للتلطيف أن يخفف جزءًا من الضغوط الناتجة أثناء التصلب. يعد تخفيف الإجهاد أحد الأغراض المعروفة لتلطيف الفولاذ المقسى. (مكتبة ASM الرقمية)

ولا ينبغي تفسير ذلك على أنه يعني أن عملية التقسية تزيل كل الضغوط المتبقية أو تصحح التشوه تلقائيًا.

الاستقرار الأبعاد

يمكن أن يؤثر استرخاء الإجهاد والتغيرات الهيكلية الدقيقة أثناء عملية التخفيف استقرار الأبعاد. وفي الوقت نفسه, يمكن أن تحدث تغييرات الأبعاد أيضًا أثناء دورة التقسية نفسها.

لمكونات الدقة, ولذلك يجب أخذ الأبعاد ذات الصلة بعين الاعتبار بعد تسلسل التصلب والتلطيف الكامل وليس فقط بعد التبريد.

3. متى تكون هناك حاجة إلى التقسية بعد تصلب الحث?

لا توجد قاعدة عالمية يمكن تطبيقها على كل مكون مقوى بالتحريض.

لجزء الإنتاج الراسخ, الرسم, يجب أن تحدد مواصفات المعالجة الحرارية أو العملية المعتمدة عادة ما إذا كان التقسية مطلوبًا.

حيث لا تزال العملية قيد التطوير, يعتمد القرار بشكل أساسي على الحالة النهائية المطلوبة من المكون المتصلب.

العامل	ما يجب النظر فيه
مادة	تستجيب أنواع الفولاذ المختلفة بشكل مختلف للتصلب والتلطيف
حالة مروي	الصلابة, يعتمد نمط التصلب وحالة الإجهاد على عملية التصلب السابقة
الصلابة النهائية المطلوبة	ينطبق هذا الشرط عادةً على الحالة المعالجة حرارياً النهائية
متطلبات المتانة	قد لا توفر الحالة المروية التوازن المطلوب بين الصلابة والمتانة
المنطقة المتصلبة والهندسة	يؤدي التصلب الموضعي إلى خلق ظروف حرارية وإجهاد مختلفة عبر المكون
مواصفات الرسم أو العملية	يجب أن يتبع قبول الإنتاج متطلبات المعالجة الحرارية المحددة

هذا التمييز مهم لأنه لا ينبغي استخدام التقسية كتصحيح عام لعملية تصلب الحث غير مناسبة.

إذا كان أحد المكونات يحتوي على نمط تصلب غير صحيح, عمق الحالة غير كاف, المناطق الناعمة المحلية أو التشقق, يجب أولاً التحقيق في السبب في عملية التصلب والتبريد. لا يعوض التهدئة عن كل مشكلة تم إنشاؤها في وقت سابق من الدورة.

4. لماذا لا يكفي خفض درجة الحرارة وحده؟

لا يمكن تعريف عملية التقسية بدرجة الحرارة وحدها.

تعتمد الاستجابة المعدنية على كليهما درجة الحرارة والوقت, بالإضافة إلى عوامل مثل تكوين الفولاذ والحالة الناتجة أثناء التصلب. يتعامل ASM على وجه التحديد مع التعرض لدرجة الحرارة الزمنية باعتباره مشكلة مركزية عند مقارنة التقسية بالحث مع تقسية الفرن التقليدية. (مكتبة ASM الرقمية)

يصبح هذا مهمًا بشكل خاص عندما يتم النظر في عملية تقسية الفرن الحالية للتحويل إلى التسخين بالحث.

بيان مثل:

"تستخدم عملية الفرن درجة الحرارة هذه, لذلك يجب أن تستخدم عملية الحث نفس درجة الحرارة.

لا يكفي لإنشاء عملية مماثلة.

يمكن للتسخين التعريفي أن يرفع درجة حرارة منطقة محددة بسرعة أكبر ويمكن أن ينتج تاريخًا حراريًا مختلفًا عن تسخين الفرن. ولذلك يجب تطوير العملية حول الخصائص النهائية المطلوبة بدلاً من نسخها من قيمة درجة الحرارة الاسمية وحدها.

قد تعتمد حالة التخفيف المطلوبة على:

لا ينبغي افتراض أن مجموعة واحدة من درجة الحرارة الزمنية تنطبق على جميع المكونات المتصلبة بالحث.

تدفق العملية: الشغل المتصلب ← التقسية التعريفي ← الشغل المقسى.

5. التقسية بالحث والتلطيف بالفرن ليسا نفس الدورة الحرارية

يمكن استخدام كل من التسخين التعريفي وتسخين الفرن للتلطيف, لكنها توفر الحرارة بشكل مختلف.

يؤدي تقسية الفرن عمومًا إلى تعريض جزء أكبر من المكون لدورة تسخين ممتدة نسبيًا. يمكن للتلطيف التعريفي أن يطبق الحرارة بشكل موضعي أكثر وعلى مدى دورة أقصر, اعتمادا على ترتيب الجزء والمعدات.

إن معالجة ASM للفولاذ المتصلب بالحث تميز بشكل خاص متطلبات التعرض لدرجة الحرارة والوقت للفرن وتلطيف الحث. (مكتبة ASM الرقمية)

لهذا السبب, لا ينبغي اعتبار إحدى الطرق مكافئة تلقائيًا للطريقة الأخرى لمجرد استخدام نفس درجة حرارة الذروة.

يعتمد الاختيار بينهما على المنطقة المعتدلة المطلوبة, عملية الإنتاج والتحقق من صحة نتيجة المواد.

ويأتي اختيار المعدات بعد تحديد هذا المطلب المعدني. سؤال منفصل هو ما إذا كان التطبيق أكثر ملاءمة لـ نظام التقسية التعريفي أو طريقة هدأ أخرى.

6. كيف ينبغي تقييم النتيجة النهائية?

إذا كان التقسية جزءًا من العملية المحددة, شرط القبول المهم هو عادة الشرط بعد التقسية, ليس فقط الحالة مباشرة بعد تصلب الحث.

على سبيل المثال, إذا كان الرسم يحدد صلابة السطح النهائية, وينبغي تقييم هذه القيمة في المرحلة المناسبة من تسلسل المعالجة الحرارية المكتملة.

قد تتضمن المتطلبات الأخرى عمق الحالة, نمط تصلب, التركيب المجهري, التسامح الأبعاد أو فحص الكراك, اعتمادا على مواصفات المكون.

ولذلك يجب أن تتبع خطة التفتيش الرسم ومتطلبات العملية المطبقة. تؤكد الآلة التي تكمل دورة التسخين المبرمجة أن العملية قد تمت; فهو لا يؤكد في حد ذاته أن كل خاصية محددة للجزء النهائي قد تم تحقيقها.

لمزيد من المناقشة التفصيلية لهذا التمييز, راجع دليلنا لـ فحص تصلب الحث, بما في ذلك صلابة السطح, عمق الحالة الفعال والتحقق من نمط التصلب.

7. ما هي المعلومات التي تحدد متطلبات التخفيف?

عند تقييم التقسية بعد تصلب الحث, معلومات البداية الأكثر فائدة بسيطة نسبيًا:

إذا تمت الموافقة بالفعل على عملية التخفيف الحالية, يمكن أن توفر معلومات العملية أيضًا مرجعًا مفيدًا.

الهدف هو تحديد الحالة المادية النهائية المطلوبة أولاً. يمكن بعد ذلك تطوير طريقة التسخين وتكوين المعدات وفقًا لهذا المطلب.

الوجبات الجاهزة الرئيسية

هدأ بعد تصلب التعريفي ليست مجرد خطوة تسخين إضافية تستخدم لتقليل الصلابة. إنه يعدل حالة تصلب المروي ويمكنه ضبط الصلابة, صلابة, الإجهاد المتبقي واستقرار الأبعاد نحو الحالة النهائية التي تتطلبها مواصفات المكون.

تصلب الحث ← التبريد ← التقسية عند الحاجة ← التحقق النهائي

حالة التقسية الصحيحة هي التي تنتج حالة الجزء النهائي المحددة - وليست درجة حرارة أو دورة منسوخة من مكون آخر.