Um7.ru

Аренда стройтехники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Термообработка алюминиевых сплавов

Термообработка алюминиевых сплавов

Цель данной статьи рассмотреть возможные варианты применения оборудования для различных видов термообработки изделий из алюминиевых сплавов. В данной статье не рассматривается оборудование для получения отливок и печи на газовом топливе.

Термообработку алюминиевых сплавов производят для получения необходимой структуры и соответственно механических свойств, как на стадии заготовки, так и уже в готовых изделиях.

Для термообработки существует пять основных видов манипуляций со свойственными им методами нагрева и охлаждения. Чтобы получить нужные физические свойства применяют тот или иной вид термообработки.

Отжиг первого рода

Предусмотрен для снятия литейных или термических остаточных напряжений, устранение наклёпа, при таком нагреве в структуре металла не происходит фазовых превращений.

Отжиг второго рода

Предусмотрен для изменения структуры материала посредством перекристаллизации. Заготовки нагревают выше критических температур и медленно охлаждают. В результате изменяется размер зёрен, их форма, распределение частиц вторых фаз.

Закалка алюминиевых сплавов предназначена для закрепления неравновесных (метастабильных) структурных состояний. Свежезакаленое изделие мягкое, как после отжига сталей, его можно деформировать. Но по истечении 4-6 дней металл самоупрочняется.

Исходная труктура алюминиевого сплаваСтруктура после закалки
Исходная структура до закалкиСтруктура после закалки

Схема изменения строения сплава алюминия, содержащего 4% Cu (после закалки)

Отпуск (старение) предназначен для придания нужных свойств изделиям. В зависимости от температуры происходит упрочнение или разупрочнение.

Схема конвекции

Стоимость закалки металла

Масса детали, кгЦена с НДС, руб./кг
0.101. 0.500115
0.501. 10.00100
10.01. 50.0095
50.01. 200.0090

Конструкционные углеродистые, легированные стали (ст.35, ст.45, ст.40Х, ст.30ХГСА и др.)

Масса детали, кгЦена с НДС, руб./кг
0.101. 0.500225
0.501. 10.00200
10.01. 50.00190
50.01. 200.00180

Коррозионно-стойкие, жаростойкие, жаропрочные, износостойкие стали (ст.20Х13, 40Х13, ст.14Х17Н2, 95Х18 и др.)

Масса детали, кгЦена с НДС, руб./кг
0.101. 0.500225
0.501. 10.00200
10.01. 50.00190
50.01. 200.00180

Инструментальные стали (ст. У8, У10, 9ХС, Х12МФ, 5ХНМ, 4Х5МФС и др.)

Печь ТВЧ для закалки металла

Один из наиболее эффективных методов поверхностного упрочнения металла – закалка токами высокой частоты или сокращенно ТВЧ. Отличается повышенной производительностью и активно используется на крупносерийных производствах.

Печь ТВЧ для закалки металла

Печь ТВЧ для закалки металла

Данная технология базируется на способности переменного электрического тока проходить по поверхности изделия, которое находится в индукторе. В результате этого изделие нагревается. При этом тепло может достигать разных глубин благодаря воздействию магнитного поля. Середина детали прогревается незначительно или не прогревается совсем.

Чем больше частота тока, тем на меньшую глубину он проникает, что обеспечивает получение изделий с малой толщиной закалки. Качество получаемой поверхности также зависит от размеров и формы изделия, используемых металлов и индуктора. У изделия небольших размеров и простых форм этот показатель будет выше.

Закалку ТВЧ осуществляют в специальных индукционных печах. Их основные преимущества:

  • Образование тепла непосредственно в металле, его равномерное распределение по поверхности;
  • Непродолжительность термообработки и возможность увеличения объемов производства;
  • Автоматизация технологических процессов;
  • Компактность конструкции, возможность установки на небольших производственных площадях;
  • Экологическая чистота и безопасность.

Вакуумное оборудование для термообработки

Вакуумные печи – разновидность оборудования для термообработки. Они широко применяются для спекания материалов, пайки, плавки металлов. Особенностью вакуумных печей, является высокая технологическая точность. В качестве закалочных сред для термопечей, могут использоваться :

  • Масло.
  • Азот.
  • Воздух.
  • Гелий.

Для закалки сплавов, никогда не используют водяные баки. Они усложняют обработку слаболегированных и низкоуглеродистых материалов. Изнутри вакуумные камеры изготовлены из листового молибдена, а нагревательные ТЭНы из керамики, графита.

Двухкамерная вакуумная термопечь

Максимальный порог значений вакуумного термооборудования:

  • Внутренний вакуум – 0,0005 мбар.
  • Давление охлаждения – 20 бар.
  • Температура — 1300ºС.

Данных параметров достаточно, чтобы провести высококачественную обработку практически всех известных металлов. Однако большинство из них требуют тщательной подготовки: обжига, сушки, обезжиривания, мойки. К недостаткам относится высокая стоимость конструкции, но только вакуумное оборудование способно очистить металлы от излишних газов и усовершенствовать качество сплава.

Камерные печи

Данный вид агрегатов находит применение при обжиге керамики, фарфора, при подготовке (нагреве) металлических заготовок перед ковкой, прокатом, различных видах термообработки. При этом подвергающиеся обработке изделия неподвижны.

Они различаются по конструкции и подразделяются на вертикальные, колпаковые, ямные печи, с выдвижным подом, нагревательные колодцы и так далее. Температура внутри агрегата может быть постоянной или постепенно изменяться, обеспечивая равномерный нагрев (остывание) изделий. В качестве источника тепла может использоваться газ, жидкое топливо, электричество. Электрический источник питания обеспечивает более равномерный нагрев. Наибольшее распространение получили камерные печи с неподвижным подом. Их устанавливают в кузнечных цехах.

Типы вакуумных закалочных печей

Вакуумные печи закалки – особенности и разновидности агрегатов подобного типа

Печи для вакуумной закалки существуют различных типов. Наиболее часто встречаются следующие виды печей для закалки в вакууме:

  1. Камерные;
  2. Туннельные;
  3. Элеваторные;
  4. Шахтные;
  5. Колпаковые;
  6. Барабанные.

Камерные печи вакуумной закалки отличаются небольшими размерами. Типичная печь камерного типа состоит из следующих узлов:

  1. Главным элементом конструкции является кожух устройства;
  2. Рабочей камеры, которая оснащается нагревательными элементами;
  3. Имеется специальное наблюдательное окошко, предназначенное для наблюдения за техническим процессом;
  4. Имеются дверцы, предназначенные для загрузки и выгрузки изделий в печь.

Камерные печи позволяют производить равномерный нагрев всех изделий, которые помещены в её рабочее пространство. Печи данного типа имеют регуляторы температурного режима, что позволяет подобрать температурный режим для закалки металлов различного типа. Данные устройства характеризуются низким уровнем потребления электроэнергии, что позволяет их использовать даже на небольших металлургических предприятиях.

Печи туннельного типа являются проходными. Они используются на крупных металлургических предприятиях. Туннельные печи для вакуумной закалки могут выполнять широкий спектр технологических задач, и могут оснащаются следующими рабочими агрегатами:

  1. Камерой для закалки изделий. Рабочая температура в них может достигать до +950 градусов по Цельсию;
  2. Камерой для отпуска закалённых изделий. Рабочая температура в этой камере может достигать до +700 градусов;
  3. Закалочной ванны, которая может заполняться водой или маслом. Некоторые металлы закаливаются в полимерах;
  4. Установки для полоскания и обезжиривания деталей;
  5. Специальным приспособлением для поворота камеры;
  6. Холодильной камеры для криозакалки;
  7. Специальными роликовыми установками, которые служат для загрузки и выгрузки изделий.

Печь с такой богатой комплектацией будет стоить очень дорого, но она способна выполнять широкий спектр технологических задач. Цена может значительно отличаться из-за комплектации вакуумной печи, так что потребитель может выбрать вариант, который лучше всего подойдёт для его производства.

Шахтные печи для закалки тоже очень востребованы в крупном производстве. С их помощью можно производить закалку изделий, имеющих значительную длину. Именно такие закалочные печи используются для закалки грифов штанг. Изделия, прошедшие подобную обработку, получают прочность, жёсткость и высокую устойчивость к истиранию. Шахтные вакуумные печи закалки имеют цилиндрические формы. Рабочая зона разделяется на несколько вертикальных зон, в которых размещаются изделия, которые должны подвергнуться термической обработке. Рабочие зоны находятся друг над другом.

При покупке печей для закалки в Москве, нужно обращаться к проверенным поставщикам. Наша компания предлагает самый широкий выбор печей для вакуумной закалки различных моделей. При выборе печи для закалки, нужно обращать внимание на футеровку. Если она выполнена из минеральной ваты и подобных материалов, данная печь не предназначена для работы с большими объёмами изделий. А вот печи с футеровкой из шамотного кирпича могут работать на производстве, которое функционирует в круглосуточном режиме.

Применение закалочных масел:

Для термической обработки металлических изделий, придания им повышенной твердости, износоустойчивости, прочности и продления эксплуатационного ресурса применяют закалочные масла. Широкое применение закалочные масла получили в станкостроении и металлообработке. Их используют в производстве химических волокон и в качестве смягчителей в составе компаунда для производства шинных изделий.

Высокая охлаждающая способность, которой характеризуются закалочные масла ЛУКОЙЛ, повышает скорость охлаждения деталей и механизмов, избавляет их от различного рода отложений, улучшает закалочные характеристики механизмов, а также является отличным антикоррозийным средством.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Можно ли паять медь с алюминием
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector