المعالجة الحرارية هي تقنية شائعة تستخدم لتعزيز قوة وصلابة ومتانة محولات السيقان. تتضمن عملية المعالجة الحرارية تسخين المادة إلى درجة حرارة معينة ثم تبريدها بطريقة خاضعة للرقابة.
الهدف الأساسي من المعالجة الحرارية للمحولات عرقوبهو منع الساق من التراكم والانهيار نتيجة لتأثير المكبس عالي التردد. سوف تلبي صلابة HRC 50–54 الخاصة بمحولات Shank المواصفات المذكورة أعلاه للفولاذ 55SiMnMo. درجة الحرارة المطلوبة للمعالجة الحرارية للفولاذ 55SiMnMo هي 870 درجة 20 درجة. يوصى باستخدام سخان لولبي حثي متوسط التردد بطول تسخين 70-80 مم وصلابة إخماد HRC56-58.
هدأ منمحولات عرقوب: 320-340 درجة بالإضافة إلى 10 درجات. HRC52–54 هي الصلابة بعد التقسية. يحتوي التركيب الكيميائي لمجموعة الفرن على الكثير من الكربون (يمكن العثور عليه من خلال ضمان الجودة). إذا كان محتوى الكربون منخفضا، ينبغي استخدام الحد الأدنى لدرجة الحرارة؛ وإلا يجب أن تكون درجة الحرارة مرتفعة. بالتناوب، ارفع درجة الحرارة وأعد التبريد إذا كانت صلابة محولات الساق أكثر من HRC54 بعد التقسية. عند تطبيع محولات الساق، يجب أن تكون درجة الحرارة أقل من درجة حرارة التقسية الأولية إذا كانت الصلابة بعد التقسية أقل من HRC48.
يُنصح باستخدام فرن الملح المتخصص ذو درجة الحرارة المنخفضة للتلطيف الجزئي لمحولات السيقان؛ يجب ألا يتجاوز طول خزان ملح الغمر الكتف المخروطي، الذي يكون أعمق بمقدار 10 مم من طول التبريد.
الغرض من المعالجة الحرارية:
التصلب: الهدف الأساسي من المعالجة الحرارية هو زيادة صلابة محول الساق، مما يجعله مقاومًا للتآكل والتشوه أثناء عمليات الحفر.
التحول الهيكلي:تعمل المعالجة الحرارية على تغيير البنية الدقيقة للمادة، مما يحسن خواصها الميكانيكية وأدائها العام.
تخفيف الإجهاد: تساعد عملية المعالجة الحرارية على تخفيف الضغوط الداخلية التي قد تكون تراكمت أثناء التصنيع أو العمليات السابقة، مما يقلل من خطر التشقق أو الفشل.
أنواع المعالجة الحرارية:
التبريد: المعروف أيضًا باسم التصلب، تتضمن هذه العملية تسخين محول الساق إلى درجة حرارة معينة (أعلى من درجة حرارته الحرجة) ثم تبريده بسرعة، عادةً في وسط تبريد مثل الزيت أو الماء. يؤدي هذا التبريد السريع إلى "تجميد" البنية الدقيقة للمادة، مما يؤدي إلى زيادة الصلابة.
هدأ:بعد التبريد، يتم عادة تخفيف محول الساق لتقليل هشاشته وتحسين صلابته. تتضمن هذه العملية إعادة تسخين المادة المتصلبة إلى درجة حرارة أقل ثم تبريدها ببطء. تساعد عملية التقسية على تحقيق التوازن بين صلابة المحول ومتانته، مما يضمن قدرته على تحمل الصدمات ومقاومة الكسر.
معلمات المعالجة الحرارية:
درجة الحرارة: تتطلب عملية المعالجة الحرارية التحكم الدقيق في درجة حرارة التسخين، والتي تختلف حسب المادة المحددة ومستوى الصلابة المطلوب.
عقد الوقت:يتم الاحتفاظ بالمادة عند درجة الحرارة المستهدفة لمدة محددة لضمان تسخين موحد والسماح بالتحول الهيكلي المطلوب.
معدل التبريد:يعد معدل التبريد أثناء التبريد أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الصلابة المطلوبة. يساعد التبريد السريع، الذي توفره وسائط التبريد، على تكوين بنية مجهرية صلبة.
رقابة جودة:
يراقب:طوال عملية المعالجة الحرارية، تتم مراقبة درجة الحرارة والوقت عن كثب لضمان الاتساق والالتزام بالمعايير المحددة.
اختبارات:بعد المعالجة الحرارية، قد تخضع محولات الساق لاختبارات مختلفة، مثل اختبار الصلابة، للتحقق من فعالية العملية وضمان تحقيق مستوى الصلابة المطلوب.
