Što je toplinska obrada bakrenih legura?

Bakar i bakrene legure, kao nezamjenjivi industrijski metalni materijali, igraju ključnu ulogu u mnogim područjima kao što su biofilmovi i pomorski proizvodi zahvaljujući svojoj izvrsnoj električnoj i toplinskoj vodljivosti, izvrsnoj otpornosti na koroziju, dobroj obradi i značajnoj čvrstoći i otpornosti na zamor. Prema podacima, primjena bakrenih legura u elektrotehničkoj, građevinskoj, prometnoj i drugim granama industrije čini više od 60%, što govori o njihovoj važnosti.

Toplinska obrada bakrenih legura je proces koji uključuje višestruke precizne korake kao što su zagrijavanje, izolacija i hlađenje. Njegova glavna svrha je optimizirati različita svojstva bakrenih legura, kao što su čvrstoća, tvrdoća, plastičnost i otpornost na koroziju.

1. Glavne metode toplinske obrade

Žarenje

• Homogenizacijsko žarenje: uglavnom se koristi u ingotima i odljevcima, s ciljem postizanja jednolike raspodjele kemijskog sastava. Nakon ove obrade nejednakost kemijskog sastava odljevka može se smanjiti na manje od 5%.
• Žarenje za ublažavanje naprezanja: Učinkovito eliminirajte zaostalo unutarnje naprezanje akumulirano tijekom obrade deformacije, zavarivanja i lijevanja, osigurajte dimenzijsku stabilnost i pouzdanu izvedbu hladno deformiranih ili zavarenih dijelova i spriječite deformaciju izratka tijekom rezanja. Žarenje za ublažavanje naprezanja posebno je potrebno za hladno deformiranu mjed, aluminijsku broncu, silicijsku broncu i druge materijale sa značajnom tendencijom pucanja od korozije pod naponom. Temperatura žarenja je obično između 230 ~ 350 ℃, a vrijeme držanja je oko 30 ~ 60 minuta.
• Rekristalizacijsko žarenje: poznato i kao omekšajuće žarenje, pokrivajuće međužarenje, žarenje gotovog proizvoda i žarenje gredica. Međužarenje se provodi između dva hladna valjanja. Zagrijava se iznad temperature rekristalizacije, a zatim se nakon držanja polagano hladi, što pomaže u uklanjanju otvrdnjavanja radom. Žarenje gotovog proizvoda je za materijale koji su hladno valjani do veličine gotovog proizvoda. Željena svojstva i stanje postižu se preciznom kontrolom temperature žarenja i vremena držanja. Žarenje gredica je za gredice nakon vrućeg valjanja, s ciljem uklanjanja otvrdnjavanja uzrokovanog nepotpunom toplinskom deformacijom i promicanja strukturne homogenizacije.

Obrada krutom otopinom (kaljenje)

• Svrha: Zagrijte leguru na temperaturu pri kojoj je druga faza potpuno ili maksimalno otopljena u čvrstoj otopini i brzo ohladite nakon držanja kako biste spriječili ponovno taloženje druge faze i stvaranje prezasićene čvrste otopine. Temperatura kaljenja mora biti niža od eutektičke temperature i viša od temperature linije topljivosti. Vrijeme zadržavanja uglavnom ovisi o brzini otapanja faze ojačavanja. Što je kraće vrijeme prijenosa kaljenja, to bolje. Temperatura vode obično se kontrolira ispod 25°C kako bi se osigurao učinak gašenja.

Tretman starenja (kaljenje)

• Svrha: Poticanje taloženja finih i raspršenih čestica u prezasićenoj čvrstoj otopini, čime se poboljšavaju svojstva legure. Tretman starenja obično uključuje umjetno starenje ili izravno umjetno starenje nakon vrućeg rada. Za legure koje su starele, ako iz nekog razloga nastane unutarnje naprezanje, potrebno je ponovno starenje (temperatura je nešto niža od prethodne faze). Točnost kontrole temperature je izuzetno visoka, općenito ne prelazi ±3°C.

2. Mjere opreza za toplinsku obradu

• Metoda grijanja: Toplinska obrada bakrene legure može se provesti grijanjem u peći, indukcijskim grijanjem i drugim metodama. Razumnim odabirom načina zagrijavanja može se značajno smanjiti rizik od oksidacije i izgaranja, te poboljšati učinkovitost i učinak toplinske obrade.
• Kontrola temperature: Kontrola temperature u toplinskoj obradi je ključna. Previsoka temperatura može dovesti do grubih zrna, isparavanja elemenata pa čak i pregorjevanja; preniska temperatura otežat će postizanje očekivanog učinka poboljšanja performansi. Stoga je potrebno točno kontrolirati temperaturu u skladu sa zahtjevima specifičnog materijala i procesa.
• Kontrola vremena: Vrijeme držanja svake faze kao što je predgrijavanje, homogenizacijsko žarenje, kaljenje, temperiranje itd. treba pažljivo prilagoditi prema materijalu i procesu kako bi se osigurao najbolji učinak toplinske obrade.
  Kontrola atmosfere: U nekim procesima toplinske obrade, atmosfera se mora kontrolirati kako bi se smanjila oksidacija i izgaranje. Na primjer, vakuumska toplinska obrada smanjuje rizik od oksidacije kroz vakuumsko okruženje; toplinska obrada u zaštitnoj atmosferi koristi inertni plin (kao što je dušik) ili redukcijski plin (kao što je vodik) kako bi se spriječila oksidacija i izgaranje.

3. Primjena toplinske obrade

• Lijevane bakrene legure: Većina lijevanih bakrenih legura koristi se izravno u lijevanom stanju i ne mogu se ojačati toplinskom obradom. Međutim, nekoliko njih, kao što su berilijeva bronca, kromova bronca, silicijska bronca i neke legure s visokim udjelom bakra, mogu postići optimizaciju učinka toplinskom obradom.
• Deformirane bakrene legure: Hladno oblikovani bakreni poluproizvodi (kao što su žice, ploče, šipke, cijevi itd.) imaju fenomen otvrdnjavanja, koji treba eliminirati kroz žarenje za smanjenje naprezanja i rekristalizacijsko žarenje kako bi se poboljšala plastičnost; u isto vrijeme, njegova čvrstoća i tvrdoća također se mogu poboljšati tretmanom otopinom i tretmanom starenja. Podaci pokazuju da se čvrstoća i tvrdoća toplinski obrađenih deformiranih bakrenih legura može povećati za više od 20%, a značajno se poboljšava i plastičnost.

Ukratko, toplinska obrada bakrenih legura složen je i delikatan proces, a metodu toplinske obrade i parametre treba točno odabrati u skladu sa sastavom legure, stanjem obrade i zahtjevima performansi.

Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. uglavnom se bavi samopodmazujući ležajevi i linearni ležajevi. Ima više od deset godina iskustva u proizvodnji i istraživanju i razvoju u obradi bakrenih legura. Dobrodošli da s nama razgovarate o tehnologiji i razmjenite proizvode: [email protected].