Proses perlakuan panas logam yang mengubah sifat mekanik permukaan dengan memanaskan dan mendinginkan permukaan bagian baja. Pendinginan permukaan adalah konten utama dari perlakuan panas permukaan. Tujuannya adalah untuk mendapatkan lapisan permukaan kekerasan tinggi dan distribusi tegangan internal yang baik untuk meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan lelah benda kerja.
Proses perlakuan panas logam bertulang pada permukaan benda kerja. Ini banyak digunakan di bagian yang membutuhkan ketahanan aus yang tinggi, ketahanan lelah dan beban benturan yang besar di permukaan, tetapi juga memiliki plastisitas dan ketangguhan yang baik secara keseluruhan, seperti poros engkol, poros bubungan, roda gigi transmisi, dll. Perlakuan panas permukaan dibagi menjadi dua kategori: pendinginan permukaan dan perlakuan panas kimia.
tenggelam 2022/8/12 8:34:44
Pengerasan permukaan
Benda kerja cepat dipanaskan melalui sumber panas yang berbeda, dan dengan cepat didinginkan ketika suhu permukaan bagian mencapai di atas titik kritis (saat ini, suhu jantung benda kerja di bawah titik kritis), sehingga permukaan benda kerja benda kerja mengeras dan jantung tetap menjadi jaringan aslinya. Untuk memanaskan hanya permukaan benda kerja, sumber panas yang digunakan harus memiliki kerapatan energi yang tinggi. Menurut metode pemanasan yang berbeda, pendinginan permukaan dapat dibagi menjadi pemanasan induksi (frekuensi tinggi, frekuensi menengah, frekuensi daya) pendinginan permukaan, pendinginan permukaan pemanas api, pendinginan permukaan pemanas kontak listrik, pendinginan permukaan pemanas elektrolit, pendinginan permukaan pemanas laser, elektron pendinginan permukaan balok, dll. Pemanasan induksi industri yang paling banyak digunakan dan pendinginan permukaan pemanas api.
Perlakuan panas kimia
Benda kerja dipanaskan dan diisolasi dalam suatu medium yang mengandung unsur aktif, sehingga atom-atom aktif dalam medium tersebut menembus ke dalam permukaan benda kerja atau membentuk suatu lapisan senyawa untuk mengubah jaringan dan komposisi kimia lapisan permukaan, sehingga permukaan bagian memiliki sifat mekanik atau fisik dan kimia khusus. Perlakuan panas lain yang sesuai biasanya diperlukan sebelum dan sesudah perembesan kimia untuk memaksimalkan potensi lapisan infiltrasi dan mencapai kesesuaian terbaik antara pusat benda kerja dan permukaan dalam hal struktur, kinerja, dll. Menurut infiltrasi yang berbeda elemen, perlakuan panas kimia dapat dibagi menjadi karburasi, nitriding, boronizing, siliconizing, sulfurizing, aluminizing, chromizing, zincizing, co-rembesan karbon-nitridasi, co-osmosis aluminium-kromium, dll.
Pendinginan pemanasan resistansi kontak
Tegangan kurang dari 5 volt ditambahkan ke benda kerja melalui elektroda, arus besar mengalir melalui kontak antara elektroda dan benda kerja, dan sejumlah besar hambatan panas dihasilkan, sehingga permukaan benda kerja dipanaskan hingga suhu pendinginan, dan kemudian elektroda dilepas. Panas dipindahkan ke benda kerja dan permukaan didinginkan dengan cepat, yang mencapai tujuan pendinginan. Saat menangani benda kerja yang panjang, elektroda terus bergerak maju, dan bagian yang tertinggal terus mengeras.
tenggelam 2022/8/12 8:35:07
Keuntungan dari metode ini adalah peralatannya sederhana, mudah dioperasikan, mudah diotomatisasi, distorsi benda kerja minimal, dan tidak perlu temper, yang secara signifikan dapat meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan abrasi benda kerja, tetapi lapisan pengerasannya tipis ({{0}},15 hingga 0,35mm). Keseragaman struktur mikro dan kekerasannya buruk. Metode ini banyak digunakan dalam pendinginan permukaan rel perkakas mesin yang terbuat dari besi tuang, dan jangkauan aplikasinya tidak luas.
Pemanasan dan pendinginan elektrolitik
Benda kerja ditempatkan dalam larutan elektrolit asam, alkali atau garam, benda kerja terhubung ke katoda, dan sel elektrolit terhubung ke anoda. Setelah DC terhubung, elektrolit dielektrolisis, oksigen dilepaskan pada anoda, dan hidrogen dilepaskan pada benda kerja. Hidrogen membentuk film gas di sekitar benda kerja, menjadi resistor dan menghasilkan panas. Permukaan benda kerja dengan cepat dipanaskan ke suhu pendinginan, dan kemudian daya terputus. Film gas menghilang segera. Elektrolit menjadi media quenching, sehingga permukaan benda kerja cepat dingin dan mengeras. Elektrolit yang umum digunakan adalah larutan berair yang mengandung 5-18 persen natrium karbonat. Metode pemanasan elektrolitik sederhana, waktu perawatan singkat, waktu pemanasan hanya 5-10s, produktivitas tinggi, dan distorsi pendinginan kecil. Sangat cocok untuk produksi massal bagian-bagian kecil. Ini telah digunakan untuk pendinginan permukaan di ujung batang knalpot mesin.
Perlakuan panas laser
Penerapan laser dalam perlakuan panas dimulai pada awal 1970-an, dan kemudian memasuki tahap aplikasi produksi dari tahap penelitian laboratorium. Ketika laser terfokus dengan kepadatan energi tinggi (10W/cm) bersinar pada permukaan logam, permukaan logam naik ke suhu pendinginan dalam beberapa persen atau bahkan beberapa detik. Karena titik iradiasi memanas dengan sangat cepat dan panas tidak sempat mencapai logam di sekitarnya, ketika iradiasi laser dihentikan, logam di sekitar titik iradiasi bertindak sebagai media quenching dan menyerap panas dalam jumlah besar, sehingga titik iradiasi mendingin dengan cepat dan memperoleh jaringan yang sangat halus, yang memiliki sifat mekanik yang tinggi. Jika suhu pemanasan cukup tinggi untuk melelehkan permukaan logam, permukaan yang halus dapat diperoleh setelah pendinginan, yang disebut glaminasi.
tenggelam 2022/8/12 8:35:33
Pemanasan laser juga dapat digunakan untuk paduan lokal, yaitu dilapisi dengan lapisan logam tahan aus atau tahan panas ke bagian benda kerja yang mudah aus atau perlu tahan panas, atau dilapisi dengan pelapis. mengandung logam tahan aus atau tahan panas, dan kemudian dengan cepat dilebur dengan iradiasi laser untuk membentuk lapisan paduan tahan aus atau tahan panas. Lemparkan lapisan kromium pada bagian-bagian yang membutuhkan ketahanan panas, lalu lelehkan dengan cepat dengan laser untuk membentuk permukaan tahan panas yang mengandung kromium keras, yang dapat sangat meningkatkan masa pakai dan ketahanan panas benda kerja.
Perlakuan panas berkas elektron
Penelitian dan aplikasi dimulai sejak tahun 1970an. Pada hari-hari awal, itu digunakan untuk anil terus menerus dari strip baja tipis dan kawat baja, dengan kepadatan energi hingga 10W/cm. Kecuali bahwa pendinginan permukaan berkas elektron harus dilakukan dalam ruang hampa, karakteristik lainnya sama dengan laser. Ketika berkas elektron membombardir permukaan logam, titik bombardir dengan cepat dipanaskan. Kedalaman berkas elektron yang menembus material bergantung pada tegangan percepatan dan kerapatan material. Misalnya, kedalaman penetrasi teoritis dari berkas elektron 150kW pada permukaan besi adalah sekitar 0,076 mm; pada permukaan aluminium, bisa mencapai 0.16mm.
Berkas elektron membombardir permukaan dalam waktu singkat, dan suhu permukaan naik dengan cepat, sementara matriks tetap dingin. Ketika berkas elektron berhenti membombardir, panas dengan cepat ditransmisikan ke logam matriks dingin, sehingga permukaan pemanas padam sendiri. Untuk melakukan "pendinginan sendiri" secara efektif, setidaknya 5:1 harus dipertahankan antara volume seluruh benda kerja dan volume permukaan yang didinginkan. Suhu permukaan dan kedalaman pendinginan juga terkait dengan waktu pengeboman. Kecepatan pemanasan perlakuan panas berkas elektron cepat, dan waktu austenitisasi hanya beberapa detik atau kurang, sehingga butiran pada permukaan benda kerja sangat halus, kekerasannya lebih tinggi dari perlakuan panas biasa, dan memiliki mekanik yang baik properti.
