Il surriscaldamento e la combustione eccessiva sono due difetti comuni nella lavorazione dei materiali metallici e hanno un impatto significativo sulle prestazioni e sulla durata del materiale.
I. Definizione di surriscaldamento e cottura eccessiva
1. Surriscaldamento
Il surriscaldamento si riferisce al materiale metallico nel processo di riscaldamento, a causa della temperatura troppo elevata o del tempo di mantenimento troppo lungo, con conseguente fenomeno di crescita anomala dei grani. Il surriscaldamento dell'organizzazione metallica diventa grossolano, i bordi dei grani si indeboliscono, le proprietà meccaniche come resistenza, tenacità e altri diminuiscono in modo significativo. Il surriscaldamento di solito si verifica durante il processo di trattamento termico, saldatura o fusione, è un difetto che deve essere rigorosamente controllato nella lavorazione dei materiali metallici.
2. cottura eccessiva
La cottura eccessiva è un materiale metallico nel processo di riscaldamento, perché la temperatura è troppo elevata e il tempo di mantenimento è troppo lungo, con conseguente fusione o ossidazione dei bordi del grano, formazione di fasi fragili o buchi e altri difetti. La cottura eccessiva dell'organizzazione metallica viene gravemente danneggiata, le proprietà meccaniche diminuiscono drasticamente o addirittura perdono completamente il valore d'uso. La scuottura è un difetto di riscaldamento estremamente grave, una volta che si verifica, spesso è difficile ripristinare completamente le proprietà originarie del materiale attraverso le successive lavorazioni.
In secondo luogo, le cause del surriscaldamento e della cottura eccessiva
1. Cause del surriscaldamento
- La temperatura di riscaldamento è troppo alta: nel processo di riscaldamento dei materiali metallici, se la temperatura supera il normale intervallo di riscaldamento del materiale, i grani inizieranno a crescere in modo anomalo.
- Il tempo di tenuta è troppo lungo: a temperature elevate per un isolamento prolungato, il grano ha abbastanza energia e tempo per crescere, con conseguente surriscaldamento.
- Controllo impreciso delle apparecchiature di riscaldamento: il controllo della temperatura delle apparecchiature di riscaldamento non è accurato o il guasto del sensore di temperatura fa sì che la temperatura di riscaldamento effettiva sia superiore alla temperatura impostata.
2. Cause del surriscaldamento
- La temperatura di riscaldamento è troppo alta e il tempo di mantenimento è troppo lungo: quando la temperatura di riscaldamento è molto più alta del punto di fusione o della temperatura critica del materiale e il tempo di mantenimento è troppo lungo, il bordo del grano si scioglierà o si ossiderà.
- Influenza del mezzo di riscaldamento: in alcuni mezzi di riscaldamento, come l'atmosfera contenente gas ossidanti, i materiali metallici sono più inclini a cuocere troppo.
- Fattori legati al materiale stesso: alcuni materiali metallici sono più sensibili al surriscaldamento e alla cottura eccessiva, come i materiali ad alto contenuto di carbonio o gli elementi di lega.
III. Effetti del surriscaldamento e della cottura eccessiva
1. L'impatto sulle proprietà meccaniche
- Surriscaldamento: surriscaldamento dei materiali metallici, grana grossa, bordi dei grani indeboliti, con conseguente diminuzione di resistenza, tenacità e altre proprietà meccaniche. Allo stesso tempo, il surriscaldamento può anche deteriorare la plasticità del materiale, riducendo le prestazioni di lavorazione.
- Cottura eccessiva: l'organizzazione del materiale metallico troppo cotto viene gravemente danneggiata, con la formazione di fasi fragili o buchi e altri difetti, con conseguente forte calo delle proprietà meccaniche. I materiali troppo cotti spesso non resistono alla normale lavorazione e all'uso dei carichi e possono persino verificarsi fratture fragili.
2. Effetti sulle prestazioni di elaborazione
- Surriscaldamento: materiali metallici surriscaldati a causa della grana grossa, la lavorazione è soggetta a crepe, deformazioni e altri difetti, difficoltà di lavorazione.
- Cottura eccessiva: i materiali metallici troppo cotti hanno prestazioni di lavorazione molto scarse e non possono essere efficacemente tagliati, forgiati e sottoposti ad altre operazioni di lavorazione.
3. Impatto sulla durata di servizio
- Surriscaldamento: materiali metallici surriscaldati a causa del declino delle proprietà meccaniche, la durata è ridotta. In ambienti ad alta temperatura, alta pressione e altri ambienti difficili, i materiali surriscaldati hanno maggiori probabilità di guastarsi.
- Cottura eccessiva: i materiali metallici troppo cotti hanno perso quasi completamente il loro valore, non possono sopportare il normale utilizzo del carico, la durata è estremamente breve.
Quattro, metodo di correzione del surriscaldamento e della cottura eccessiva
1. Metodo di correzione del surriscaldamento
- Trattamento normalizzante: per i materiali metallici surriscaldati, è possibile utilizzare un trattamento normalizzante per affinare la grana. Il trattamento di normalizzazione consiste nel riscaldare il materiale a una temperatura critica superiore e mantenerlo per un periodo di tempo dopo il raffreddamento ad aria. Attraverso il trattamento normalizzante è possibile eliminare l'organizzazione surriscaldata e ripristinare la normale struttura dei grani e le proprietà meccaniche del materiale.
- Trattamento di ricottura: il trattamento di ricottura è anche un metodo efficace per correggere il surriscaldamento. Il trattamento di ricottura consiste nel riscaldare il materiale ad una certa temperatura, mantenerlo per un periodo di tempo dopo il raffreddamento con il forno. Il trattamento di ricottura può eliminare le tensioni interne, ridurre la durezza e migliorare la lavorabilità. La ricottura può essere un metodo semplice per correggere il surriscaldamento di alcuni materiali che non richiedono prestazioni elevate.
- Riscaldamento e tempra: per i materiali metallici che richiedono elevata durezza e resistenza, come l'acciaio per utensili e l'acciaio per cuscinetti, il riscaldamento e la tempra possono essere utilizzati per correggere il surriscaldamento. La tempra di riscaldamento prevede il riscaldamento del materiale alla temperatura di tempra, trattenendolo per un periodo di tempo e quindi raffreddandolo rapidamente. Mediante il riscaldamento e la tempra è possibile ottenere un'organizzazione martensitica fine e migliorare la durezza e la resistenza del materiale.
2. Correzione del surriscaldamento
- La cottura eccessiva generalmente non è completamente correggibile: la cottura eccessiva è un difetto molto grave nel processo di riscaldamento dei materiali metallici, una volta avvenuta, spesso è difficile ripristinare completamente le proprietà originarie del materiale attraverso trattamenti successivi. Per i materiali troppo cotti, di solito possono essere smaltiti solo come rottami o per altri scopi e altre misure.
- Misure preventive: poiché il surriscaldamento non può essere corretto completamente, è fondamentale prevenirlo. Nella lavorazione di materiali metallici, la temperatura di riscaldamento e il tempo di mantenimento devono essere rigorosamente controllati per evitare temperature troppo elevate o tempi di mantenimento troppo lunghi. Allo stesso tempo, la manutenzione e la riparazione delle apparecchiature di riscaldamento dovrebbero essere rafforzate per garantire l'accuratezza e la stabilità del controllo della temperatura. Inoltre, è possibile utilizzare metodi come il riscaldamento in atmosfera protettiva o il riscaldamento sotto vuoto per ridurre il verificarsi di una cottura eccessiva.
