ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КРЕПЕЖА, МЕТИЗОВ И ДЕТАЛЕЙ
ЧТО ТАКОЕ ТЕРМООБРАБОТКА
Термическая обработка (термообработка) – это процесс обработки материала для придания ему необходимых свойств. Данный процесс включает в себя несколько стадий: нагрев материала с определенной скоростью до определенной температуры, последующая выдержка в течении определенного времени при заданной температуре и охлаждение с определенной скоростью до заданной температуры.
МАТЕРИАЛЫ, ПОДВЕРГАЕМЫЕ ТЕРМООБРАБОТКЕ
Черные металлы:
- Сталь*
- Чугун
- Сплавы
- Нержавеющая сталь
- Инструментальная сталь
Цветные металлы:
- Алюминий
- Медь
- Латунь
- Титан
*Более 80% процентов термической обработки выполняется для стали
Термическая обработка (термообработка) бывает следующих видов: отжиг, нормализация, закалка, отпуск, поверхностная закалка
- Отжиг
- - это метод термической обработки, при котором металл нагревают до определенной температуры, выдерживают при этой температуре в течение некоторого времени, а затем медленно охлаждают до комнатной температуры. Этот процесс улучшает однородность металла, снижает его твердость, что облегчает дальнейшую механическую обработку. Цели отжига — снижение твёрдости для облегчения механической обработки, улучшение микроструктуры и достижение большей однородности металла, снятие внутренних напряжений.
- Закалка
- - термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, основанная на перекристаллизации стали (сплавов) при нагреве до температуры выше критической; после достаточной выдержки при критической температуре для завершения термической обработки следует быстрое охлаждение. Закаленная сталь (сплав) имеет неравновесную структуру, поэтому применим другой вид термообработки - отпуск.
- Отпуск
- - это метод термообработки, используемый для повышения упругости сплавов на основе железа, таких как сталь. Металлы на основе железа очень твердые, но также часто слишком хрупки для использования в разных целях. Процесс отпуска может использоваться для изменения твердости, пластичности и прочности металла, что обычно облегчает обработку.
- Нормализация
- - это процесс отжига стали, где ее нагревают на 30-50°C выше, чем при отжиге, и долго выдерживают при критической температуре. Сталь, обработанная таким способом, должна охлаждаться воздухом. Термическая обработка при нормализации приводит к получению более мелких аустенитных зерен, а при воздушном охлаждении образуются более очищенные ферритные зерна. Этот процесс улучшает обрабатываемость, пластичность и прочность стали.
- Поверхностная закалка
- – процесс, позволяющий достигнуть высокой прочности и твердости поверхностного слоя, сочетающегося с достаточной вязкостью сердцевины. Такая закалка может быть достигнута за счет кратковременного нагрева поверхностного слоя металла до температуры закалки и последующего быстрого охлаждения. При этом скорость нагрева должна быть такой, чтобы тепло не успело распространиться вглубь детали, в противном случае произошла бы объемная закалка изделия.
СХЕМА ПРОЦЕССА ТЕРМООБРАБОТКИ
ОТЖИГ
Полный отжиг
Отжиг для снятия напряжений
Сфероидизация
НОРМАЛИЗАЦИЯ
Закалка и отпуск
Стандартная закалка и отпуск
Аустенизация
Мартенситная закалка
Поверхностная закалка
Карбюризация
Цианирование
Азотирование
Карбонитрирование
Закалка пламенем
Индукционная закалка
Электронно-лучевая закалка
Лазерная закалка
ОЧЕРЕДНОСТЬ ПРОЦЕССА ТЕРМООБРАБОТКИ
Загрузка
Промывка
- Предварительная промывка с коагулятором
- Де-фосфатная система
- Промывка спреем
Нагревание
- Подогрев
- Нагревание
- Выдержка и диффузия
- Предохлаждение
- Отпуск
- Покрытие поверхности
- Охлаждение
- Промывка
ПРИМЕР ОБОРУДОВАНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ
- Оборудование для очистки/промывки металла (мойка-полоскание)
- Газовая печь
- Прямое нагревание с использованием горелок, запущенных непосредственно в печь
- Непрямого нагрева: радиационная труба, муфельная печь, ретортная печь и т.д.
- Нагревательные ванны с соляным расплавом (свинцовым расплавом)
- Кипящий слой
- Электрическая печь
- Индукционный нагрев
- Электрический нагрев
- Другое (лазер, электронный луч, и т.д.)
- Охлаждающее оборудование
- Система транспортировки и загрузки материалов
- Лабораторное оборудование, оборудование для тестирования качества
ВИДЫ ПЕЧЕЙ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ
- ❑ Камерные печи
- ❑ Печи с выдвижным подом
- ❑ Колпаковые печи
- ❑ Вертикальные шахтные печи
- ❑ Вакуумные печи
- ❑ Плавильные печи
- ❑ Печи с роликовым подом
- ❑ Печи с барра-роликами
- ❑ Полосные непрерывные
- ❑ Индукционные непрерывные
- ❑ Конвейерные печи
- ❑ Толкательные печи
- ❑ Печи кипящего слоя
- ❑ Соляные печи
- ❑ Печи с вращающимся подом
- ❑ Плазменные печи
- ❑ Индукционные печи
- ❑ Лазерные печи
- ❑ Электронно-лучевые печи
- ❑ Пламенные печи
Особенности печей разных видов нагрева
Электрические печи
Низкая стоимость электрических печей- Низкая стоимость эксплуатации электрических печей
Равномерный нагрев в электрических печах
Газовые печи
- Стоимость газового оборудования выше чем электрического
- Стоимость эксплуатации газовых печей ниже чем электрических
Газовое оборудование не подвержено сбоям электропитания
ПЕЧИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО И НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
ПЕЧИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
- Система нагрева располагается в изолированной камере с дверцей для загрузки и выгрузки
- Партийное производство
Пример: камерная печь, шахтная печь, колпаковая печь, элеваторная печь
ПЕЧИ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
- Механизмы транспортировки работы через печь включают вращающиеся поды и прямоходные конвейеры
- Поточное производство
КОМПОНЕНТЫ ТИПИЧНОЙ ЛИНИИ ТЕРМООБРАБОТКИ
Загрузочная станция
Мойка и сушка
Печь для термообработки (карбюризатор, закалочная печь, вакуумная печь, и т.д.)
Газовая среда (генератор или коммерческая поставка)
Охладитель
Мойка и сушка
Печь для отпуска
Выгрузка
Контроль качества- инспекция