თერმული დამუშავების პროცესები - ჩაქრობა, გახურება, ნორმალიზაცია, გახურება

ფოლადის ჩაქრობა გულისხმობს ფოლადის გაცხელებას კრიტიკულ ტემპერატურამდე, Ac3a (სუბევტექტიკური ფოლადი) ან Ac1 (ზეევტექტიკური ფოლადი) ტემპერატურაზე მაღლა, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში შენარჩუნებას ისე, რომ აუსტენიტიზაცია მთლიანად ან ნაწილობრივ მოხდეს, შემდეგ კი კრიტიკულ გაგრილების სიჩქარეზე სწრაფად გაგრილების სიჩქარე სწრაფად გაცივდეს Ms-ზე დაბალ (ან Ms-თან ახლოს იზოთერმულ) ტემპერატურამდე, მარტენსიტის (ან ბაინიტის) თერმული დამუშავების პროცესისთვის. ჩვეულებრივ, ალუმინის შენადნობები, სპილენძის შენადნობები, ტიტანის შენადნობები, გამაგრებული მინა და სხვა მასალები მყარი ხსნარის ასისტენტებად გამოიყენება, რომლებიც „სწრაფი გაგრილების პროცესს“ უწოდებენ.

 

გაშრობის მიზანი:
(1) ლითონის მექანიკური თვისებების გაუმჯობესება მასალად ან ნაწილებად.
(2) ზოგიერთი სპეციალური ფოლადის მასალის ან ქიმიური თვისებების გაუმჯობესება

 

ჩაქრობის მეთოდები: ძირითადად ერთსითხიანი ჩაქრობა, ორმაგი სითხიანი ცეცხლი, თანდათანობითი ჩაქრობა, იზოთერმული ჩაქრობა, ლოკალიზებული ჩაქრობა და ა.შ.

გამაგრება არის ლითონის გაქრობა მასალად ან ნაწილად, რომელიც გაცხელებულია გარკვეულ ტემპერატურამდე, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში გაჩერების შემდეგ, გაგრილდება გარკვეული თერმული დამუშავების პროცესით. გამაგრება არის ოპერაცია გამაგრებისთანავე, როგორც წესი, ასევე სამუშაო ნაწილი გადის ბოლო პროცესის თერმულ დამუშავებას და ამიტომ გამაგრებისა და გამაგრების ერთობლივ პროცესს საბოლოო დამუშავება ეწოდება.
ტემპერამენტის როლი შემდეგია:
(1) ორგანიზაციის სტაბილურობის გაუმჯობესება, ისე, რომ პროცესის გამოყენებისას სამუშაო ნაწილის ტრანსფორმაცია აღარ მოხდეს ორგანიზაციის დროს, რათა სამუშაო ნაწილის გეომეტრია და თვისებები სტაბილური დარჩეს.
(2) სამუშაო ნაწილის მუშაობის გასაუმჯობესებლად და სამუშაო ნაწილის გეომეტრიის სტაბილიზაციის მიზნით, აუცილებელია შინაგანი დაძაბულობის აღმოფხვრა.

(3) ფოლადის მექანიკური თვისებების კორექტირება გამოყენების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად.

 

გამაგრების მოთხოვნები: სხვადასხვა გამოყენებისთვის, სამუშაო ნაწილის გამაგრება უნდა მოხდეს სხვადასხვა ტემპერატურაზე, რათა დაკმაყოფილდეს გამოყენების მოთხოვნები. (1) საჭრელი ხელსაწყოები, საკისრები, გამაგრებული ჩამქრალი ნაწილები, ზედაპირულად ჩამქრალი ნაწილები, როგორც წესი, გამაგრებულია დაბალ ტემპერატურაზე 250 ℃-ზე დაბალ ტემპერატურაზე, დაბალ ტემპერატურაზე გამაგრების შემდეგ სიმტკიცე დიდად არ იცვლება, შინაგანი დაძაბულობა მცირდება, სიმტკიცე ოდნავ უმჯობესდება. (2) ზამბარა 350 ~ 500 ℃-ზე საშუალო ტემპერატურაზე გამაგრების დროს შეიძლება მიღწეული იქნას მაღალი ელასტიურობა და საჭირო სიმტკიცე. (3) საშუალო ნახშირბადის სტრუქტურული ფოლადის ნაწილები დამზადებულია მაღალტემპერატურული გამაგრებით, როგორც წესი, 500 ~ 600 ℃-ზე, შესაბამისი სიმტკიცისა და სიმტკიცის კარგი შესატყვისობის მისაღებად.

 

ნორმალიზაცია ფოლადის სიმტკიცის გასაუმჯობესებლად განკუთვნილი თერმული დამუშავების სახეობაა, რომლის დროსაც ფოლადის კომპონენტები თბება Ac3-ზე 30-50 ℃-ზე მაღალ ტემპერატურამდე, ჰაერით გაგრილებისგან გარკვეული დროის შემდეგ. მთავარი მახასიათებელია ის, რომ გაგრილების სიჩქარე უფრო სწრაფია, ვიდრე დაბრუნების სიჩქარე და უფრო დაბალია, ვიდრე ჩაქრობის სიჩქარე. ნორმალიზაციამ შეიძლება ოდნავ უფრო სწრაფად გააგრილოს ფოლადის კრისტალური მარცვლის დახვეწა, დამატებითი ერთჯერადი მიღებით შესაძლებელია დამაკმაყოფილებელი სიმტკიცის მიღწევა და მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს მცირე კაპრიზულობა (AKV მნიშვნელობა), შეამციროს კომპონენტის ბზარებისკენ მიდრეკილება. ნორმალიზაციის გზით შესაძლებელია ზოგიერთი დაბალი შენადნობის ცხლად ნაგლინი ფოლადის ფირფიტის, დაბალი შენადნობის ფოლადის ჭედვისა და ჩამოსხმის გაუმჯობესება, რაც ხელს უწყობს მასალის ყოვლისმომცველი მექანიკური თვისებების გაუმჯობესებას და ასევე ჭრის მახასიათებლების გაუმჯობესებას.

 

გამოწვა გულისხმობს ლითონის ნელა გაცხელებას გარკვეულ ტემპერატურამდე, მის შენარჩუნებას საკმარისი დროის განმავლობაში და შემდეგ შესაბამისი სიჩქარით ლითონის თერმული დამუშავების პროცესის ცივ ზონაში. გამოწვა თერმული დამუშავება იყოფა სრულ გამოწვად, არასრულ გამოწვად და დაძაბულობის შემსუბუქებულ გამოწვად. გამოწვა მასალების მექანიკური თვისებების დადგენა შესაძლებელია კინზის ტესტის მიხედვით დაჭიმვის ტესტით, ასევე შესაძლებელია სიმტკიცის ტესტით. ბევრი ფოლადის მასალა მიეწოდება დაბრუნებულ თერმულად დამუშავებულ მდგომარეობაში, ფოლადის სიმტკიცის ტესტირებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლოკის სიმტკიცის ტესტერი, რომელიც HRB სიმტკიცის ტესტირებას ახდენს, ხოლო უფრო თხელი ფოლადის ფირფიტების, ფოლადის ზოლების და თხელკედლიანი ფოლადის მილებისთვის - ზედაპირული ლოკის სიმტკიცის ტესტერი, ხოლო სამშენებლო მასალების HRT სიმტკიცისთვის - HRT სიმტკიცე.
ჩაქრობისა და გახურების მიზანი: 1. საქონლის ხარისხის გაუმჯობესება, ჩამოსხმის, გაჭედვის, გლინვისა და შედუღების პროცესში სხვადასხვა ორგანიზაციული დეფექტით გამოწვეული სიხისტის აღმოფხვრა, ასევე ნარჩენი სტრესები, სამუშაო ნაწილის დეფორმაციისა და ბზარების თავიდან აცილება. 2. სამუშაო ნაწილის დარბილება ჭრის განსახორციელებლად. 3. მარცვლის დახვეწა, ორგანიზებულობის გაუმჯობესება სამუშაო ნაწილის მექანიკური თვისებების გასაუმჯობესებლად. 4. საბოლოო თერმული დამუშავებისთვის (ჩაქრობა, გახურება) ორგანიზაციის სტანდარტების კარგად შესასრულებლად.
ხშირად გამოყენებული გაცხელების პროცესებია:
(1) სრული გამოწვა. გამოიყენება საშუალო და ქვედა ნახშირბადოვანი ფოლადის დასახვეწად ჩამოსხმის, გაჭედვისა და შედუღების გზით, უხეში გადახურებული ქსოვილის ცუდი მექანიკური თვისებების გაჩენის შემდეგ.
(2) სფეროიდული გამოწვა. გამოიყენება ხელსაწყოებისა და საყრდენი ფოლადის მაღალი სიმტკიცის შესამცირებლად ჭედვის შემდეგ.
(3) იზოთერმული გახურება. გამოიყენება გარკვეული ნიკელის, ქრომის შემცველი კუთხის ფოლადის შენადნობისთვის, მაღალი სიმტკიცის სტრუქტურული ფოლადისთვის.
(4) რეკრისტალიზაციის გახურება. გამოიყენება ლითონის მავთულის, ფურცლის ცივი ნახაზის, ცივი გლინვის პროცესის დროს გამაგრების ფენომენის დროს (სიმტკიცე იზრდება, პლასტიურობა მცირდება).
(5) გრაფიტიზირებული გახურება. გამოიყენება დიდი რაოდენობით კარბურიზებული სხეულის შემცველი თუჯის დასამზადებლად კარგი პლასტიურობის მქონე ჭედად თუჯად.
(6) დიფუზიური გახურება. გამოიყენება შენადნობის ჩამოსხმული მასალების ქიმიური შემადგენლობის ერთგვაროვნებისა და მისი მუშაობის გასაუმჯობესებლად.
(7) დაძაბულობის შემსუბუქების გახურება. გამოიყენება ფოლადის ჩამოსხმული და შედუღებული ნაკეთობების შიდა დაძაბულობის აღმოსაფხვრელად.