المعالجة الحرارية للمعادن و"النيران الأربعة" المعروفة
المعالجة الحرارية للمعادن هي عملية يتم فيها تسخين قطعة معدنية في وسط مختار إلى درجة حرارة مناسبة، ويتم الاحتفاظ بها عند تلك درجة الحرارة لفترة زمنية معينة، ثم يتم تبريدها في وسائط مختلفة بمعدلات مختلفة، من أجل التحكم في خصائصها عن طريق تغيير البنية الدقيقة على السطح أو في الكتلة.
تتكون عملية المعالجة الحرارية بشكل عام من ثلاث مراحل: التسخين، والنقع (الحفظ)، والتبريد.
المعالجات الحرارية الشاملة التي يشار إليها عادة باسم "four نيران هي الطرق الأربع الأكثر استخدامًا: التلدين، والتطبيع، والإطفاء، والتخمير.
التلدين هو معالجة حرارية يُسخّن فيها الفولاذ إلى درجة حرارة محددة، ويُترك لفترة، ثم يُبرّد ببطء باستخدام الفرن. عادةً ما تكون البنية الدقيقة الناتجة من البيرلايت والفيرايت. الغرض الرئيسي من التلدين هو إزالة العيوب الهيكلية، وتوحيد التركيب، وتحسين حجم الحبيبات، وتحسين الخواص الميكانيكية. كما يُخفّض التلدين الصلابة، ويزيد من اللدونة والمتانة، ويُحسّن قابلية التشغيل الآلي.
التطبيع: يتضمن التطبيع تسخين الفولاذ فوق درجة حرارة معينة ليتحول بالكامل إلى أوستينيت، ثم تبريده في الهواء. عادةً ما يكون الهيكل الناتج سوربيتًا (هيكل بيرليتي دقيق). بالمقارنة مع التلدين، يبرد التطبيع بمعدل أسرع، مما ينتج عنه بنية مجهرية أدق وخصائص ميكانيكية أفضل نوعًا ما. كما أن التطبيع أقل استهلاكًا للوقت ولا يستغرق وقتًا طويلاً في الفرن، مما يزيد من إنتاجيته.
الإخماد هو معالجة حرارية يُسخّن فيها الفولاذ فوق درجة حرارة محددة، ويُثبّت، ثم يُبرّد بسرعة بالغمر في وسط إخماد بحيث تنخفض درجة حرارته بشكل حاد بمعدل يتجاوز معدل التبريد الحرج. ينتج عن ذلك بنية غير متوازنة بشكل أساسي، مثل المارتنسيت أو الباينيت السفلي. يزيد الإخماد من القوة والصلابة، ولكنه يُقلل من اللدونة. تشمل أوساط الإخماد الشائعة الماء، والزيت، والمحاليل القلوية، والمحاليل الملحية.
التطبيع هو إعادة تسخين الفولاذ المُخمَّد مسبقًا إلى درجة حرارة معينة، ثم تبريده بطريقة محددة. يمكن تصنيف التطبيع حسب درجة الحرارة إلى تطبيع منخفض، وتطبيع متوسط، وتطبيع عالي الحرارة:
التبريد عند درجات حرارة منخفضة (150-250 درجة مئوية): يهدف إلى الحفاظ على صلابة عالية ومقاومة للتآكل من التبريد مع تقليل الضغوط الداخلية والهشاشة لمنع التشقق أو الفشل المبكر في الخدمة.
التكييف عند درجة حرارة متوسطة (350-500 درجة مئوية): يهدف إلى تحقيق قوة خضوع عالية، وحد مرونة جيد، وصلابة محسنة.
التبريد عند درجة حرارة عالية (500-650 درجة مئوية): يُطلق على عملية التبريد المتبوعة بالتبريد عند درجة حرارة عالية اسم التبريد والتسخين؛ وهدفها هو الحصول على مجموعة متوازنة من الخصائص الميكانيكية - القوة الجيدة، والصلابة، والليونة، والصلابة.
تتطلب معظم منتجات شركتنا معالجة حرارية واحدة أو أكثر من المعالجات المذكورة أعلاه. وتختلف جداول المعالجة الحرارية باختلاف المواد. تتطلب المكونات الرئيسية الأربعة لأدوات الحفر - لقمة الحفر، وقضيب الحفر، وجلبة التوصيل، ومحول الساق - معالجة حرارية، لذا تُعد ممارسات المعالجة الحرارية بالغة الأهمية في صناعة الآلات وأدوات حفر الصخور. لا تستهن بهذه المخاطر الأربعة: فإذا أُسيء التعامل مع أي منها، فقد يؤدي ذلك إلى إلغاء العمل السابق. ادرس، وابحث، واكتسب الخبرة.
