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時(shí)效處理可分為自然時(shí)效和人工時(shí)效兩種

2019-12-06 14:29 ?瀏覽:

時(shí)效處理可分為自然時(shí)效和人工時(shí)效兩種。自然時(shí)效是將工件放在室外等自然條件下,使工件內(nèi)部應(yīng)力自然釋放從而使殘余應(yīng)力消除或減少。人工時(shí)效是人為的方法,一般是加熱或是冰冷處理消除或減小淬火后工件內(nèi)的微觀應(yīng)力、機(jī)械加工殘余應(yīng)力,防止變形及開裂。穩(wěn)定組織以穩(wěn)定零件形狀及尺寸。其方法是:將工件加熱到一定溫度,長時(shí)間保溫后(5~20小時(shí))隨爐冷卻,或在空氣中冷卻。它比自然時(shí)效節(jié)省時(shí)間,殘余應(yīng)力去除較為徹底,但相比自然時(shí)效應(yīng)力釋放不徹底。

人工時(shí)效的分類

人工時(shí)效是在高于室溫的某一特定溫度中保持一定時(shí)間以提高其機(jī)械性能的操作。人工時(shí)效強(qiáng)度較高,屈服強(qiáng)度增加更為明顯(Rp0.2/σb0.8~0.95),但塑性、韌性和抗蝕性一般較差。
人工時(shí)效又可分為完全時(shí)效、不完全時(shí)效及過時(shí)效、穩(wěn)定化時(shí)效等。完全時(shí)效獲得的強(qiáng)度最高,達(dá)到時(shí)效強(qiáng)化的峰值;不完全時(shí)效的時(shí)效溫度稍低或時(shí)效時(shí)間較短,以保留較高的塑性,與完全時(shí)效相比較,強(qiáng)度的降低由塑性下降較少來補(bǔ)償;過時(shí)效則相反,時(shí)效程度超過強(qiáng)化峰值,相應(yīng)綜合性能較好,特別是抗腐蝕性能較高;穩(wěn)定化時(shí)效的溫度比過時(shí)效溫度更高,其目的是穩(wěn)定合金的性能及零件尺寸。
自然時(shí)效過程進(jìn)行得比較緩慢,人工時(shí)效過程進(jìn)行得比較迅速。

人工時(shí)效處理

固溶處理后的合金經(jīng)加熱保溫,使強(qiáng)化相沉淀析出,以提高其性能的
時(shí)效時(shí)間與屈服強(qiáng)度的關(guān)系圖HIP:510℃×4h,68.6MPa時(shí)效時(shí)間與屈服強(qiáng)度的關(guān)系圖HIP:510℃×4h,68.6MPa
熱處理工藝。合金經(jīng)固溶處理(淬火)后,因溶解在固溶體中的溶質(zhì)元素(合金元素)來不及沉淀析出,形成不穩(wěn)定過飽和固溶體。在室溫下,固溶體中強(qiáng)化相隨放置時(shí)間延長而沉淀析出的效應(yīng)稱自然時(shí)效;當(dāng)加熱至一定溫度保溫時(shí),可加速其沉淀析出過程,得到不同于自然時(shí)效的沉淀析出相,使合金強(qiáng)韌化,改善使用性能,即為人工時(shí)效處理,或稱“沉淀處理”。人工時(shí)效可使沉淀析出相類型、數(shù)量和析出速度等得到控制。鋁合金人工時(shí)效溫度一般為75~250 ℃。處理后屈服強(qiáng)度的增加幅度大于拉伸強(qiáng)度,塑性和韌性相應(yīng)降低。廣泛用于各類合金。

人工時(shí)效前的準(zhǔn)備工作

1.鑄件的準(zhǔn)備
①鑄件在人工時(shí)效前,應(yīng)將澆冒口、飛刺、型砂、芯骨、切屑(加工后的鑄件)等清理干凈;
②經(jīng)人工時(shí)效處理的鑄件,應(yīng)是合格品,如需焊補(bǔ),共焊補(bǔ)工作應(yīng)在時(shí)效前進(jìn)行。
2.開爐前爐子的準(zhǔn)備
①檢查爐子及起重設(shè)備等是否有損壞,如有損壞應(yīng)及時(shí)修理;
②燒燃室中的爐渣和爐坑中的爐灰應(yīng)清理干凈;
③檢查通風(fēng)設(shè)備如鼓風(fēng)機(jī)、閘門、風(fēng)管等是否正常;
④小煙道每月清理一次,總煙道每季清理一次,必要時(shí)隨時(shí)清理。
3.測溫設(shè)備的準(zhǔn)備
①開爐前一定要將熱電偶及毫伏表校對好,并將熱電偶分別放在爐內(nèi)接近于鑄件溫度的適當(dāng)位置上;
②應(yīng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量的熱電偶,至少應(yīng)備兩支,以便能測出爐內(nèi)的最高和最低溫度;
③準(zhǔn)備好爐溫記錄表或記錄本。
4.裝爐
鑄件裝爐的合理與否,與鑄件時(shí)效后的質(zhì)量有直接關(guān)系,故在裝爐時(shí)應(yīng)注意下列各點(diǎn):
①裝在同一爐中時(shí)效的鑄件,應(yīng)該力求使鑄件的壁厚、大小相接近,以便選擇時(shí)效工藝;
②應(yīng)將具有同一時(shí)效規(guī)范的鑄件裝在一爐內(nèi);
③裝在爐中的鑄件應(yīng)放平穩(wěn)。為避免爐溫升高時(shí),鑄件在自重或共它重量的作用下發(fā)生變形,應(yīng)適當(dāng)選擇鑄件的支距,支距過大時(shí),在中間應(yīng)加放墊鐵;
分層裝載示意圖1-1分層裝載示意圖1-1
④當(dāng)鑄件分?jǐn)?shù)層裝載時(shí),每層鑄件之間的墊鐵位置應(yīng)當(dāng)是相同的。上下兩層之間不允許墊鐵的位置相互錯(cuò)開,以免產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。分層裝載的示意圖如1-1:
⑤鑄件應(yīng)放在專用的墊鐵上。為了保證均勻的加熱,鑄件與臺(tái)車面的距離不應(yīng)小于150毫米,鑄件與爐頂?shù)木嚯x不應(yīng)小于500毫米。相鄰兩鑄件的距離不應(yīng)小于200毫米;
⑥當(dāng)選擇在爐中裝載鑄件的平面時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮到在加熱情況下零件的剛性。即裝載時(shí)應(yīng)把鑄件剛性較大的面垂直放置在爐底上;
⑦裝載時(shí)應(yīng)避免使鑄件直接正對火口(尤其是薄壁鑄件),以防止過熱。鑄件與爐壁的距離不應(yīng)小于200毫米,時(shí)效時(shí)小件不應(yīng)套放在大件中;
⑧一般在爐子的中間高度處或爐子中央,溫度此較均勻,故重要鑄件或鑄件的重要部位,應(yīng)盡量使共處在這一高度區(qū)或放置在爐子中央;
⑨鑄件裝載完畢,將爐門關(guān)閉,四周縫隙用泥砂封嚴(yán)。
5.起重設(shè)備的檢查
①每次裝爐前,應(yīng)檢查臺(tái)車是否牢固,運(yùn)行是否靈活,鋼絲繩、導(dǎo)輪等是否正常;
②拉車或裝爐時(shí),應(yīng)檢查吊車或起重設(shè)備是否正常。
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