آیا قطعات مهر زنی از جنس استنلس استیل نیاز به عملیات حرارتی در طی یا بعد از فرآیند مهر زنی دارد؟

فولاد ضد زنگ سنگ بنای تولید مدرن است که به دلیل مقاومت در برابر خوردگی ، استحکام و ظاهر براق آن با ارزش است. هنگامی که نوبت به شکل گیری این ماده همه کاره به شکل های دقیق می رسد ، تمبر یک فرایند بسیار کارآمد و متداول است. سوالی که غالباً برای مهندسان ، طراحان و متخصصان تهیه پیش می آید این است که آیا قطعات مهر زنی از جنس استنلس استیل نیاز به عملیات حرارتی دارند. جواب ، مانند بسیاری در مهندسی ، بله یا خیر ساده نیست. این کاملاً به عملکرد مورد نظر قسمت ، درجه خاص از جنس استنلس استیل و چالش های تولیدی که در هنگام تمبر وجود دارد بستگی دارد.

درک نقش عملیات حرارتی برای اطمینان از عملکرد یک مؤلفه مهر شده همانطور که در کاربرد نهایی انتظار می رود بسیار مهم است. بیایید دلایل لازم برای عملیات حرارتی ، انواع مختلف مورد استفاده و سناریوهایی را که می توان با خیال راحت از بین برد ، کشف کنیم.

درک "چرا": اهداف عملیات حرارتی

عملیات حرارتی یک فرآیند کنترل شده از فلزات گرمایش و خنک کننده برای تغییر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آنها بدون تغییر شکل محصول است. برای قطعات فولاد ضد زنگ تمبر ، اهداف اصلی عبارتند از:

1. تسکین استرس (بازپرداخت): برای از بین بردن فشارهای داخلی ناشی از فرآیند مهر زنی.
2. نرم شدن (بازپخت): برای بازگرداندن انعطاف پذیری و بهبود شکل پذیری برای مراحل تولید بعدی.
3. سخت شدن: برای افزایش سختی سطح قسمت ، مقاومت در برابر سایش و قدرت.
4. تقویت مقاومت در برابر خوردگی: برای بازگرداندن لایه منفعل محافظ مواد ، که می تواند در هنگام تغییر شکل به خطر بیفتد.

این که آیا شما نیاز به دستیابی به یکی از این اهداف دارید ، در صورت نیاز و چه نوع عملیات حرارتی لازم است.

تأثیر روند تمبر: سخت شدن کار

برای درک نیاز به عملیات حرارتی ، ابتدا باید یک ویژگی اصلی فولاد ضد زنگ را بفهمید: سخت سازی کار بشر از آنجا که فولاد ضد زنگ در حین تمبر تغییر شکل ، مشت یا خم می شود ، ساختار کریستالی آن تحریف می شود. این اعوجاج باعث می شود مواد سخت تر ، قوی تر ، اما همچنین به طور قابل توجهی شکننده تر و انعطاف پذیر تر باشند.

این یک شمشیر دو لبه است. برای برخی از برنامه ها ، کمی افزایش قدرت از سخت شدن کار مفید است. با این حال ، برای عملیات پیچیده تمبر که شامل قرعه کشی عمیق یا خم های شدید است ، سخت شدن کار بیش از حد می تواند منجر به ترک خوردگی ، پارگی یا نارسایی ابزار زودرس شود. این همان پدیده ای است که اغلب نیاز به عملیات حرارتی متوسط ​​یا نهایی را به وجود می آورد.

هنگامی که عملیات حرارتی لازم است

عملیات حرارتی در سناریوهای زیر به یک گام مهم در فرآیند تولید تبدیل می شود:

1. بین مراحل تمبر (آنیل سازی فرآیند)
در عملیات تمبر چند مرحله ای ، به ویژه نقاشی عمیق ، ممکن است بخشی بین مراحل آنیل شود. از آنجا که این فلز به یک حفره عمیق کشیده می شود ، تا جایی که تغییر شکل بیشتر باعث ترک آن شود ، سخت می شود. یک فرآیند آنیل - که قسمت را به دمای خاص و سپس خنک کردن آن می رساند - با مجدداً ساختار دانه خود ، بازگرداندن انعطاف پذیری آن و اجازه دادن به عملیات نقاشی بعدی با موفقیت ، مواد را در اختیار شما قرار می دهد.

2. برای بازگرداندن مقاومت در برابر خوردگی
تغییر شکل ناشی از تمبر می تواند لایه یکنواخت اکسید کروم را روی سطح فولاد ضد زنگ مختل کند ، که مسئول خاصیت "ضد زنگ" آن است. در حالی که لایه منفعل اغلب می تواند در حضور اکسیژن دوباره شکل بگیرد ، قطعات مورد استفاده در محیط های بسیار خورنده (به عنوان مثال ، پردازش دریایی ، شیمیایی) ممکن است به یک نیاز داشته باشند پس از تمبر آنیل و پس از آن ترشی و انفعال بشر این فرایند تضمین می کند که لایه اکسید کروم بهینه ترمیم می شود و حداکثر مقاومت در برابر خوردگی را تضمین می کند.

3. برای دستیابی به خصوصیات مکانیکی خاص (سخت شدن)
این تقریباً به طور انحصاری در مورد فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی (به عنوان مثال ، نمرات 410 ، 420 ، 440C). بر خلاف نمرات متداول آستنیتی (304 ، 316) ، فولادهای مارتنزیتی را می توان از طریق عملیات حرارتی سخت کرد. این روند به طور معمول شامل موارد زیر است:

• Austenitizing: گرم کردن قسمت مهر در دمای بالا.
• خاموش کردن: به سرعت آن را در روغن یا هوا خنک می کند تا یک ساختار سخت و شکننده مارتنزیتیک تشکیل شود.
• مزاج: گرم شدن مجدد به دمای پایین تر برای کاهش شکنندگی و دستیابی به تعادل مورد نظر سختی و سختی.

این امر برای قطعاتی مانند تیغه های کارد و چنگال ، ابزارهای جراحی و اجزای تحمل ضروری است ، که در آن سختی و مقاومت در برابر سایش اجباری است.

4. برای تسکین فشارهای باقیمانده برای ثبات بعدی
حتی اگر بخشی در حین تمبر شکسته نشود ، تنش های باقیمانده قفل شده به مواد می تواند باعث پیچیدگی آن یا تغییر شکل کمی با گذشت زمان یا در عملیات ماشینکاری بعدی شود. بوها تسکین استرس آنیل انجام شده در دمای پایین تر از آنیل کامل می تواند قسمت را تثبیت کند و از حفظ ابعاد دقیق آن اطمینان حاصل کند. این برای اجزای مورد استفاده در مجامع با تحمل های محکم بسیار مهم است.

هنگامی که می توان عملیات حرارتی را حذف کرد

عملیات حرارتی هزینه ، زمان و مصرف انرژی را به فرآیند تولید اضافه می کند. بنابراین ، در هر زمان ممکن از آن جلوگیری می شود. این اغلب برای:

• قطعات ساده و کم فشار: اجزای ساخته شده با خم های ساده یا قرعه کشی های کم عمق که به طور قابل توجهی کار را انجام نمی دهند.
• قطعات آرایشی غیر بحرانی: جایی که خصوصیات مکانیکی و حداکثر مقاومت در برابر خوردگی نگرانی های اصلی نیستند (به عنوان مثال ، برخی از تریم ها یا روکش های تزئینی).
• بخش هایی که سخت شدن کار مفید است: در بعضی موارد ، افزایش قدرت از فرآیند تمبر خود یک ویژگی طراحی است و برای عملکرد قسمت کافی است.

انواع متداول عملیات حرارتی برای قطعات مهر

• آنیونی کامل: فلز را به دمای بالا گرم می کند و به آرامی آن را خنک می کند تا یک ریزساختار نرم و انعطاف پذیر تولید شود. مورد استفاده برای بهبود شدید کار.
• بازپرداخت فرآیند (بازپرداخت میانی): در دمای پایین تر از بازپرداخت کامل ، به طور خاص برای نرم شدن فلز بین مراحل شکل گیری انجام می شود.
• تسکین استرس: قسمت را به دمای زیر دمای بحرانی پایین خود گرم می کند تا فشارهای داخلی را کاهش دهد بدون اینکه به طور قابل توجهی ریزساختار را تغییر دهد.
• بازپرداخت راه حل و خاموش کردن: در درجه اول برای فولادهای ضد زنگ آستنیتی ، شامل گرمایش در دمای بالا برای حل کاربیدها و سپس به سرعت خاموش برای جلوگیری از ایجاد مجدد آنها ، بازگرداندن مقاومت بهینه خوردگی و انعطاف پذیری است.
• تصفیه حرارت و درجه حرارت: روند سخت شدن خاص برای فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی ، همانطور که در بالا توضیح داده شد.

نتیجه گیری: یک تصمیم استراتژیک ، نه یک پیش فرض

بنابراین ، انجام دهید قطعات مهر زنی از جنس استنلس استیل به عملیات حرارتی نیاز دارید؟ این شرط ذاتی برای خود فرآیند تمبر نیست بلکه یک تصمیم استراتژیک است که بر اساس تعامل سه عامل است:

1. درجه مواد: آیا این یک درجه آستنیتی است که کار را سخت می کند ، یا یک درجه مارتنزیتی که می تواند خاموش شود و با صدای بلند شود؟
2. عملکرد قسمت: آیا به حداکثر قدرت ، انعطاف پذیری ، سختی یا مقاومت در برابر خوردگی نیاز دارد؟
3. فرآیند تولید: تغییر شکل چقدر شدید است؟ آیا شامل چندین قرعه کشی عمیق است؟

مهندسان با ارزیابی دقیق برنامه و سفر تولیدی قسمت ، می توانند تصمیم آگاهانه ای در مورد استفاده از عملیات حرارتی بگیرند ، و اطمینان حاصل می کند که مؤلفه نهایی مهر و موم شده با عملکرد و اهداف طول عمر آن بدون تحمل هزینه های غیر ضروری ، برآورده می شود.