تبريد وتلطيف الأنابيب الفولاذية

قم بتسخين الفولاذ إلى حالة -ساخنة حمراء (حيث يتحول هيكله الداخلي إلى "أوستنيت")، ثم قم بتبريده بسرعة (إلى ماء/زيت/وسيط آخر)، مما يمنع الهيكل الداخلي من "الارتداد ببطء" وتحويله إلى "مارتنسيت" صلب وهش.

1. التدفئة (الأوستنة)- قم بتسخين الفولاذ إلى حوالي 800-950 درجة، مما يؤدي إلى إعادة ترتيب الذرات الداخلية في البنية عالية الحرارة "الأوستينيت". هذا هو الشرط الأساسي؛ درجة الحرارة غير الكافية تعني أنها مضيعة للوقت.
2. عقد - اسمح للحرارة باختراق القلب لضمان تسخين القطعة بأكملها تمامًا وأن الهيكل موحد.
3. Rالتبريد السريع- هذا هو جوهر كلمة "الإطفاء". المفتاح هو السرعة: قم بتبريدها خلال ثوانٍ إلى عشرات الثواني. لا يوجد وقت كافٍ لذرات الكربون لإعادة-التوزيع والترتيب في الأنسجة الرخوة (البيرليت الصفائحي/الفريت)، لذلك يتم "تجميد" الذرات في شبكة مشوهة ومفرطة التشبع، وهي المارتنسيت - وهي صلبة للغاية ولكنها هشة للغاية أيضًا.

على سبيل المثال: تمامًا مثل غليان وعاء من الماء (الأستنيت)، إذا سمح له أن يبرد بشكل طبيعي، فسوف يشكل ثلجًا عاديًا (أنسجة رخوة)؛ إذا تم تجميده على الفور عن طريق سكبه في النيتروجين السائل، فإن جزيئات الماء لا يمكن أن تصطف في طابور وتشكل جليدًا صلبًا غير منتظم (المارتنسيت). التبريد يشبه "التجميد الفوري".
الخصائص الرئيسية:

• بعد التسقية، يصبح الفولاذ أكثر صلابة وقوة وأكثر مقاومة للتآكل (بفضل المارتنسيت).
• ولكنه يصبح أيضًا هشًا ويتعرض لضغوط داخلية عالية، مما يجعله عرضة للتشقق عند استخدامه مباشرة.
• لذلك، لا يتم استخدام التبريد بمفرده أبدًا؛ ويجب أن تتبعها على الفور عملية تقسية (إعادة التسخين عند درجة حرارة منخفضة والاحتفاظ بها لفترة من الوقت)، لتقليل الهشاشة والإجهاد الداخلي واستعادة المتانة. التسقية + التقسية=معالجة التقسية، وهو الشيء الفعلي المستخدم في الهندسة.

لذا تذكر عبارة تذكيرية:

التبريد هو "التصلب"، والتلطيف هو "إنقاذ الهشاشة"، وهما زوجان، وكلاهما لا غنى عنه.

تعتبر عملية التقسية "ألطف" بكثير من عملية التبريد - وليست هناك حاجة للتبريد السريع. المعلمات الرئيسية هي ثلاثة: درجة حرارة المعالجة، وقت الاحتفاظ، وطريقة التبريد بعد الطحن. ومن بينها درجة الحرارة تحدد كل شيء.

بالنسبة للأنابيب الفولاذية، فإن الأنابيب المقسى الشائعة التي تراها غالبًا هي تلك التي تخضع للتلطيف بدرجة حرارة عالية-: بعد التبريد، يتم التقسية عند درجة حرارة تتراوح بين 550 إلى 650 درجة للحصول على هيكل السوربيت "قوة عالية + صلابة جيدة".

1. التقسية مباشرة بعد التبريد - المبدأ هو "التبريد الفوري والتلطيف"، فمن الأفضل النقل إلى فرن التقسية بمجرد عدم تبريد قطعة العمل تمامًا لتجنب التشقق بسبب حالة التبريد الطويلة.

2. التحميل في الفرن للتسخين - يتم تحميل قطعة العمل في الفرن ويتم تسخينها أو وضعها في الفرن عند درجة الحرارة المستهدفة. يتم تحديد درجة الحرارة وفقًا للهيكل المستهدف في الجدول، مثل 550~620 درجة لدرجات الحرارة المرتفعة-.

3. يسمح الضغط (المعلمة الرئيسية) - بتحويل الهيكل بشكل كافٍ وإزالة الضغط الداخلي بشكل موحد.

الصيغة التجريبية هي:

بالنسبة للفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ، يتم تقدير السماكة الفعالة عمومًا بـ 1.5 إلى 2.5 دقيقة/مم؛
من الشائع أيضًا استخدام "أكبر من أو يساوي ساعتين كحد أدنى" للعزل؛
تتطلب سبائك الفولاذ عزلًا أكثر شمولاً من الفولاذ الكربوني لأن عناصر السبائك تنتشر ببطء.

4. التفريغ والتبريد - طريقة التبريد بعد التقسية لها تأثير بسيط نسبيا. الممارسة الشائعة هي:
الفولاذ الكربوني: تبريد الهواء كافٍ؛
يجب تبريد سبائك الفولاذ (خاصة تلك التي تحتوي على الكروم والمنغنيز والنيكل) ببطء (في الفرن أو التبريد الرملي) لمنع النوع الثاني من هشاشة التقسية.

5. الفحص - استخدم جهاز اختبار الصلابة لفحص ما إذا كانت الصلابة ضمن النطاق المستهدف لتحديد ما إذا كانت درجة حرارة التقسية مناسبة (إذا كانت الصلابة مرتفعة جدًا، قم بزيادة درجة حرارة التقسية في المرة القادمة؛ وإذا كانت منخفضة جدًا، قم بتقليلها).

شرح الحفرة
تجنب منطقة هشاشة التقسية سيواجه جزء من سبائك الفولاذ انخفاضًا مفاجئًا في صلابة الصدمات عند 250-400 درجة (النوع الأول) والتبريد البطيء (النوع الثاني) - حدد تبريدًا لطيفًا أو تجنب هذه المنطقة
وقت الاحتفاظ غير الكافي لا يهدأ القلب تمامًا، الجزء الخارجي ناعم والداخلي صلب، وأداء غير متساوٍ
يمكن أن يؤدي انحراف درجة الحرارة بمقدار 20-30 درجة في التقسية بدرجة الحرارة العالية إلى انخفاض الصلابة عدة مرات HRC، ويعتبر توحيد درجة حرارة الفرن أمرًا مهمًا للغاية

التسخين (الأستنة 800 ~ 950 درجة) ← التثبيت ← التبريد السريع (ماء/زيت/PAG) ← [اكتمل التبريد، وتم الحصول على مارتنسيت]
← انقل فورًا إلى فرن التقسية ← احتفظ بدرجة الحرارة المستهدفة (مثل 580 درجة × 2 ساعة) ← تبريد الهواء / التبريد البطيء ← [اكتمل التبريد والتلطيف، وتم الحصول على السوربيت]
→ فحص الصلابة/الأداء
ملاحظة تذكيرية: التبريد يحدد "الصلابة"، والتلطيف يحدد "الصلابة"، واختيار درجة الحرارة دقيق، والوقت كافٍ، والتبريد يعتمد على نوع الفولاذ.