Vakuumli issiqlik bilan ishlov berish xususiyatlari

Vakuumli issiqlik bilan ishlov berish xususiyatlari

Yuqori vakuumda u quyidagi xususiyatlarga ega:

01

Yuqori vakuumli atmosferaning kimyoviy faolligi juda past. Vakuumli issiqlik bilan ishlov berish jarayonida gaz fazasi va qattiq faza interfeysida sodir bo'ladigan oksidlanish, qaytarilish, dekarbonizatsiya va karburizatsiya kabi reaktsiyalar ta'sir qiladigan darajada amalga oshirilmaydi.;

02

Yuqori vakuumli atmosfera gaz hajmini juda tez oshiradi, bu metall yoki qotishma erigan gazni chiqarishi yoki metall oksidini parchalanishiga olib kelishi mumkin. Aynan yuqori vakuumli atmosferaning xususiyatlari tufayli yuqori vakuumli atmosferada kislorodning qisman bosimi juda past bo'ladi va oksidlanish effekti bostiriladi. Shuning uchun oksidlanmaslik maqsadiga erishish uchun kislorodning qisman bosimi oksidning parchalanish bosimidan past bo'lishi kerak.

Yorqin issiqlik bilan ishlov berish - issiqlik bilan ishlov berish jarayonida metall ish qismlarining oksidlanish reaktsiyasini oldini oladigan va hali ham yorqin metall sirtini oladigan issiqlik bilan ishlov berish usuli. Yorqin issiqlik bilan ishlov berish, shuningdek, argon, geliy va azot kabi himoya atmosferasida va inert gazlarda ham amalga oshirilishi mumkin, bu ham oksidlanishning oldini olishning maqsadi va talablariga erishishi mumkin. Vakuumli issiqlik bilan ishlov berish asl sirtni saqlab qolish uchun barcha metall materiallarga erishish mumkin, o'lchov aniqligi va ishlash talablari. Qayta maydalanishi kerak bo'lgan ish qismlari uchun issiqlik bilan ishlov berishdan oldin ishlov berish chegarasi sezilarli darajada kamayishi mumkin va sirtni tozalash jarayoni (masalan, tuzlash, qumlash, portlatish va boshqalar) yo'q qilinadi. Shuning uchun vakuumli issiqlik bilan ishlov berish eng istiqbolli jarayon usuli va eng ideal issiqlik bilan ishlov berish "atmosfera" dir. Uning issiqlik bilan ishlov berish uskunalaridagi ulushi, ayniqsa, aviatsiya, aerokosmik, elektron komponentlar, to'qimachilik, asbobsozlik va boshqa sohalarda 20 foizdan oshdi. U keng qo'llanilgan.

Vakuumning gazsizlantirish (degassing) ta'siri Vakuumning gazsizlantirish ta'siri quyidagicha. Metallni gazsizlantirish metallning plastikligi va mustahkamligini yaxshilashi mumkin. Vakuumli isitish ostida metall ishlov beriladigan qismda erigan ma'lum miqdordagi gaz (vodorod, kislorod, azot va boshqalar) metall yuzasidan toshib ketadi va gazsizlanadi, bu esa ishlov beriladigan qismning plastikligi va mustahkamligini oshirishga yordam beradi. Harorat qanchalik yuqori bo'lsa, molekulyar harakat shunchalik kuchli bo'ladi, bu metallda erigan gazning sirtga tarqalishini rag'batlantirish uchun qulayroqdir, shuning uchun vakuum darajasi oshadi va havo bosimi qanchalik past bo'lsa, u qulay bo'ladi. metall yuzasida tarqalgan gazning toshib ketishiga.

Metall materiallarni eritish jarayonida suyuq metallar H2, O2, N2, CO va boshqa gazlarni o'zlashtiradi. Metallning yuqoridagi gazlarga nisbatan eruvchanligi harorat oshishi bilan ortib borishini hisobga olsak, suyuq metallni po’lat quyma holga keltirganda sovutilganda gazning metallda eruvchanligi pasayadi, lekin sovitish tezligi juda tez bo’lganligi uchun gazning eruvchanligi pasayadi. gazni to'liq to'ldirish (chiqishi) mumkin emas, lekin qattiq metall ichida qoladi, g'ovak va oq dog'lar (H2 tomonidan hosil qilingan) kabi metallurgiya nuqsonlarini hosil qiladi yoki metallda atom va ion holatida qattiq eriydi.

Bundan tashqari, metallni zarb qilish, issiqlik bilan ishlov berish, tuzlash, lehimlash va hokazolarni termal qayta ishlash jarayonida gaz muqarrar ravishda qayta so'riladi. Bu vaqtda metallning qarshilik, issiqlik o'tkazuvchanligi, magnitlanishi, qattiqligi, oqish nuqtasi, quvvat chegarasi, cho'zilishi, kesma qisqarishi, zarba chidamliligi, sinish chidamliligi va boshqa mexanik va fizik xususiyatlari ta'sir qiladi, shuning uchun metallning gaz tarkibini nazorat qiling. metallurgiya jarayonida xom ashyo, shuningdek, issiqlik bilan ishlov berish jarayonida so'rilgan gazni yo'q qilishga harakat qiling va hokazo, yoki gazning emishini oldini olish uchun jarayon oqimini yaxshilash.

Qattiq fazadagi gaz molekulalarining diffuziya tezligi ko'pincha gazsizlanish tezligini aniqlaydi. Vakuumli degassing metall ichidagi gazni olib tashlashining sababi shundaki, metalldagi gaz salbiy bosim sharoitida olib tashlanishi mumkin, shuning uchun o'choqdagi vakuum holati vakuumli gazsizlanish tezligiga va ta'siriga ta'sir qiladi.Degasatsiyani aniqlaydigan yana bir omil ta'sir o'choq ichidagi haroratdir. Harorat qanchalik yuqori bo'lsa, gazsizlantirish effekti shunchalik yaxshi bo'ladi.Uchinchi omil - vaqt. Degazatsiya vaqti qanchalik uzoq bo'lsa, gazsizlantirish effekti shunchalik yaxshi bo'ladi.Donning qalinlashishi va metall fazaga o'tishi kabi omillarning ta'sirini hisobga olgan holda, harorat juda yuqori ko'tarilishi mumkin emas. Po'lat kabi fazali o'tishga ega bo'lgan metall materiallar uchun fazaga o'tish nuqtasi yaqinidagi haroratda vakuumli gazsizlantirish eng yaxshi ta'sirga ega. Buning sababi shundaki, metall material fazaga o'tishda gazning eruvchanligini pasaytiradi yoki fazaga o'tish paytida panjara o'zgarishi tufayli gaz atomlarining migratsiyasiga yordam beradi.

An'anaviy issiqlik bilan ishlov berish bilan solishtirganda, vakuumli issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng, metall materiallarning ish qismlarining mexanik xususiyatlari (ayniqsa, plastiklik va qattiqlik) sezilarli darajada oshdi. Sababi shundaki, vakuumli issiqlik bilan ishlov berish yaxshi gazsizlantiruvchi ta'sirga ega.Sirni tozalash va yog'sizlantirish ish qismini vakuum holatida isitish uchun ishlatiladi. Sirtdagi oksid plyonkasi, engil zang, nitridlar, gidridlar va boshqalar kamayadi, parchalanadi yoki bug'lanadi va yo'q bo'lib ketadi, shuning uchun metall silliq sirt oladi. Bu vakuumli issiqlik bilan ishlov berishning o'ziga xos xususiyati.

Metallning oksidlanish reaktsiyasi teskari reaktsiyadir. Metall qizdirilganda, uning oksidlanish reaktsiyasi yoki oksidning parchalanish reaktsiyasi hosil bo'lishi, isitish atmosferasidagi kislorodning qisman bosimi va oksidning parchalanish bosimi o'rtasidagi bog'liqlikka bog'liq.

Kislorodning parchalanish bosimi - oksidlarning parchalanishi muvozanat holatiga kelganidan keyin hosil bo'lgan kislorodning qisman bosimi. Agar kislorodning parchalanish bosimi kislorodning qisman bosimidan katta bo'lsa, oksid parchalanadi va hosil bo'lgan kislorod chiqariladi. Qolgan narsa metallning toza yuzasi bo'lib, u metall sirtini tozalash ta'siriga erishadi.Vakuumda juda oz qoldiq kislorod mavjud va kislorodning qisman bosimi juda past. Vakuum darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, kislorodning qisman bosimi past bo'ladi, bu oksidning parchalanish bosimidan past bo'ladi. Reaksiya o'ng tomonga o'tadi, shuning uchun vakuum qizdirilganda metall oksidining parchalanish sharoitlarini ta'minlaydi.

Bundan tashqari, o'choqdagi kislorodning qisman bosimi juda past bo'lganligi sababli, metall oksidlari suboksidlarga parchalanishi mumkin, ular vakuumli isitishda osonlik bilan sublimatsiyalanadi va uchuvchan bo'ladi.Buyum yuzasiga yopishgan moddalar asosan yog'li dog'lardir. uglerod, vodorod va kislorod birikmalari bo'lgan va boshqalar. Bug 'bosimi yuqori. Ular vakuumli isitish jarayonida osongina uchuvchan yoki parchalanadi va ishlov beriladigan qismning sirtini tozalash uchun vakuum pompasi tomonidan pompalanadi. Effekt.

Shuni ta'kidlash kerakki, metall yuzasida oksidi vakuumda qizdirilganda, u metall materialning ichki qismidan H2 va C gacha bo'lgan diffuziya bilan reaksiyaga kirishishi mumkin, bu esa metall yuzasida oksidni kamaytiradi.Emirilish jarayonida. oksidlarning, shuningdek, yog'lar va yog'lar kabi organik moddalarni olib tashlash bilan birga keladi. Ya'ni, sirtdagi organik moddalarni olib tashlash uchun maxsus tozalashsiz, ishlov beriladigan qismning yuzasi ham yorqin yuzaga ega bo'lishi mumkin. Sababi, bu moylar va moylash materiallari alifatik bo'lib, uglerod, vodorod va kislorod birikmalaridir. Parchalanish bosimi yuqori, shuning uchun vakuumda qizdirilganda vodorod, suv bug'lari, karbonat angidrid va boshqa gazlarga oson parchalanadi va keyin vakuum pompasi bilan pompalanadi, uning qismlari yuzasi bilan hech qanday reaktsiya bo'lmaydi. yuqori haroratlarda va oksidlanmaydigan va korroziy bo'lmagan toza sirt hali ham olinishi mumkin. Vakuumning tozalash ta'siri metall sirt faolligini oshiradi va C, N, Cr, Si va boshqa atomlarning so'rilishi karburizatsiya, nitridlanish va azot-uglerodli koinfiltratsiya tezligini tezlashtiradi va infiltratsiya qatlami ko'proq bo'ladi. forma.

Vakuumning bug'lanishi Ish qismi vakuumli pechda qizdirilganda, o'choqdagi namlik va havodagi azot, kislorod va uglerod oksidi past haroratlarda bug'lanadi va tarqaladi. 800 darajadan yuqori haroratda vodorod, azot va oksidning parchalanish gazlari sirtni gazsizlantirish effektini bajarish uchun ishlov beriladigan qismning yuzasidan chiqariladi va termal parchalanish va qochish natijasida hosil bo'lgan bug'lanish metall sirtini yorqin qiladi. Bu vakuumli issiqlik bilan ishlov berishning o'ziga xos xususiyati. Vakuumli qoplama jarayoni 1990-yillarda qoplangan oynani tijorat maqsadlarida qo'llash uchun ushbu printsipdan foydalanadi.

Vakuumli issiqlik bilan ishlov berishning yana bir xususiyati metall sirt elementlarining bug'lanishi hisoblanadi. Bu yuqori xromli sovuq ishlov beradigan po'lat yoki xromli zanglamaydigan po'latdan issiqlik bilan ishlov berishda aks etadi. Issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng, qismlar bir-biriga yoki qismlar va materiallar savati (asboblar) o'rtasida bog'lanadi. Sirt apelsin qobig'iga o'xshaydi va juda qo'pol. Shu bilan birga, korroziyaga chidamlilik sezilarli darajada kamayadi. Bu vakuumli issiqlik bilan ishlov berishning kamchiliklari - metall bug'lanishi. Metallning bug'lanishiga kelsak, metall yuzasiga ta'sir qiluvchi bug'ning muvozanat bosimi (bug' bosimi) boshqacha. Agar harorat yuqori bo'lsa, bug 'bosimi yuqori va qattiq metallning bug'lanishi katta; harorat past bo'lsa, bug 'bosim past. Agar harorat aniq bo'lsa, bug 'bosimi ma'lum bir qiymatga ega. Bu haroratda tashqi bosim bug 'bosimidan kam bo'lsa, metall bug'lanadi (sublimatsiyalanadi).Tashqi bosim qanchalik kichik bo'lsa, ya'ni vakuum darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, bug'lanishi shunchalik oson bo'ladi va shunga o'xshash, yuqori bo'ladi. metallning bug 'bosimi, bug'lanishi osonroq bo'ladi.

Turli metallarning bug 'bosimi har xil ekanligini ko'rish mumkin. Ish qismining materialiga ko'ra, bug'lanish muammosiga to'liq e'tibor qaratish lozim, ya'ni issiqlik bilan ishlov berish paytida ishlov beriladigan ish qismini qotishma elementlarining bug 'bosimi va isitish haroratiga ko'ra, tegishli vakuum darajasi oqilona tanlanishi kerak. sirt qotishma elementlarining bug'lanishini oldini olish uchun.

Mn, Ni, Co va Cr kabi po'latda tez-tez ishlatiladigan elementlar, shuningdek, rangli metallarning asosiy tarkibiy qismlari bo'lgan Zn, Pb va Cu kabi elementlar yuqori bug' bosimiga ega. Vakuumda qizdirilganda vakuum bug'lanishini ishlab chiqarish oson va ishlov beriladigan qismning (yoki asbobning) bir-biriga yopishishiga olib keladi.Aslida, bug 'bosimi va isitish harorati o'rtasida ma'lum bir moslik mavjud. Vakuum darajasi to'g'ri tanlangan ekan, qotishma elementlarning bug'lanishining oldini olish mumkin.

Bundan tashqari, vakuumli isitishda metall materiallarning turlari ko'rib chiqilishi mumkin va ma'lum bir haroratda yuqori toza inert gazlar (ya'ni yuqori toza azot, yuqori toza argon va boshqalar kabi teskari inflyatsiya) kiritilishi mumkin. o'choqdagi vakuum darajasini sozlash uchun va past vakuumli isitish ishlov beriladigan qismning yuzasida qotishma elementlarning bug'lanishini oldini olish uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu chora yuqori tezlikda ishlaydigan asboblar po'latlari, yuqori qotishma po'latlar va boshqa ish qismlari uchun samaraliroq.