عمليات المعالجة الحرارية للصلب: دليل التلدين والتحسين والتطبيع
ما هي المعالجة الحرارية ولماذا هي ضرورية؟
المعالجة الحرارية هي عملية تغيير الخصائص الميكانيكية للصلب عن طريق تسخينه إلى درجات حرارة محددة، والاحتفاظ به عند تلك الدرجات، ثم تبريده بطريقة مُتحكّم بها. تتيح لك المعالجة الحرارية الصحيحة الحصول على خصائص أداء مختلفة تمامًا من نفس درجة الصلب. في هذا الدليل، نشرح بالتفصيل عمليات المعالجة الحرارية الأكثر شيوعًا في الصناعة.
التلدين (Annealing)
التلدين هو معالجة حرارية تُطبّق لتليين الصلب وإزالة الإجهادات الداخلية.
التلدين الناعم (Soft Annealing)
- درجة الحرارة: 680-720°C (تحت Ac1)
- المدة: 2-6 ساعات (حسب سمك المقطع)
- التبريد: تبريد بطيء في الفرن (~20°C/ساعة)
- الغرض: أقصى ليونة، تحسين قابلية التشغيل
- النتيجة: بنية بيرلايت كروية، أدنى صلادة
التلدين الكامل (Full Annealing)
- درجة الحرارة: 820-900°C (فوق Ac3، حسب درجة الصلب)
- المدة: 1-2 ساعة/25 mm مقطع
- التبريد: تبريد بطيء في الفرن
- الغرض: بنية حبيبية متجانسة، بنية مجهرية منتظمة
- النتيجة: بيرلايت صفائحي دقيق + فيريت
تلدين إزالة الإجهاد
- درجة الحرارة: 550-650°C
- المدة: 1 ساعة/25 mm مقطع
- التبريد: في الفرن أو في الهواء الساكن
- الغرض: إزالة الإجهادات الداخلية بعد اللحام أو التشغيل الآلي أو التشكيل على البارد
- النتيجة: استقرار أبعادي، تقليل خطر التشقق
التطبيع (Normalizing)
التطبيع هو عملية تسخين الصلب إلى 30-50°C فوق درجة حرارة Ac3 وتبريده في الهواء الساكن.
المعايير
- درجة الحرارة: 850-920°C (تختلف حسب درجة الصلب)
- المدة: حتى تحقيق التحول الأوستنيتي المتجانس
- التبريد: في الهواء الساكن
متى يُطبّق؟
- تصحيح البنية الحبيبية بعد الدرفلة أو الطرق
- توحيد الخصائص الميكانيكية
- توفير بنية متجانسة قبل اللحام
- تنقية البنية الحبيبية المتضخمة بعد التشغيل الساخن
النتائج
- بنية حبيبية دقيقة ومتجانسة
- خصائص ميكانيكية قابلة للتكرار
- مقاومة أعلى مقارنة بالتلدين
- تحسين قابلية التشغيل واللحام
التحسين - التقسية والتلطيف (Quenching & Tempering)
التحسين هو عملية المعالجة الحرارية التي يتم فيها الحصول على مزيج من المقاومة العالية والمتانة من خلال التقسية (التبريد السريع) يليها التلطيف.
التقسية (Quenching)
- درجة الحرارة: 830-880°C (حسب درجة الصلب)
- الوسط: ماء، زيت أو محلول بوليمر
- الغرض: تكوين المارتنسيت، أقصى صلادة
التلطيف (Tempering)
- تلطيف منخفض (150-250°C): تُحافظ على الصلادة العالية، تُقلّل الإجهادات
- تلطيف متوسط (350-500°C): يُتجنّب عمومًا (منطقة هشاشة التلطيف)
- تلطيف عالٍ (500-680°C): التوازن الأمثل بين المقاومة والمتانة
معايير التحسين النموذجية
| درجة الصلب | الأوستنة | وسط التقسية | درجة حرارة التلطيف |
|---|---|---|---|
| C45 | 830-860°C | ماء/زيت | 550-650°C |
| 42CrMo4 | 840-880°C | زيت | 540-680°C |
| 34CrNiMo6 | 830-860°C | زيت | 540-660°C |
للتحويل بين قيم الصلادة، يمكنكم استخدام أداة محوّل الصلادة.
الكربنة (Case Hardening)
الكربنة هي عملية إنشاء طبقة سطحية صلبة عن طريق انتشار الكربون في سطح الصلب منخفض الكربون.
خطوات العملية
- الكربنة: 880-950°C، في جو غني بالكربون (4-12 ساعة)
- التقسية: تقسية مباشرة أو إعادة التسخين والتقسية
- التلطيف: 150-200°C، تلطيف منخفض
درجات الصلب المناسبة
- 16MnCr5: تروس السيارات
- 20MnCr5: تروس الخدمة الشاقة
- 18CrNiMo7-6: تروس توربينات الرياح
النتائج
- صلادة السطح: 58-63 HRC
- صلادة القلب: 30-45 HRC
- عمق الكربنة: 0,5-2,0 mm (نموذجي)
اختيار المعالجة الحرارية الصحيحة
| المتطلب | العملية الموصى بها |
|---|---|
| التليين / قابلية التشغيل | التلدين الناعم |
| بنية متجانسة | التطبيع |
| مقاومة عالية + متانة | التحسين (Q+T) |
| سطح صلب + قلب متين | الكربنة |
| إزالة الإجهاد | تلدين إزالة الإجهاد |
دعم المعالجة الحرارية من Aktif Çelik
في Aktif Çelik، نقدم الدعم الفني لعملائنا قبل وبعد المعالجة الحرارية. نورّد قضبان الصلب في حالات محسّنة ومطبّعة وملدّنة. يمكن لفريقنا الفني مساعدتكم في تحديد درجة الصلب المناسبة ومجموعة المعالجة الحرارية الملائمة لتطبيقكم. يمكنكم فحص تركيب درجات الصلب بالتفصيل باستخدام أداة التركيب الكيميائي.
معلومات فنية مفصلة وعرض أسعار
تواصل مع فريق الخبراء لدينا للحصول على وثائق فنية مفصلة وتوصيات التطبيق وعروض أسعار الأبعاد المخصصة حول هذا الموضوع.
احصل على عرض سعر