วิธีการและขั้นตอนการอบอ่อนเพื่ออุ่นล่วงหน้าการเสียรูปของท่อเหล็กตะเข็บตรง

วิธีการอุ่นล่วงหน้าเพื่อการเปลี่ยนรูปของท่อเหล็กตะเข็บตรง:
1. การเลือกวัสดุที่เหมาะสม สำหรับแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงและซับซ้อน ควรเลือกเหล็กกล้าแม่พิมพ์ที่ผ่านการขึ้นรูปด้วยไมโครดีเฟกต์ที่มีคุณภาพดี เหล็กกล้าแม่พิมพ์ที่มีการแยกตัวของคาร์ไบด์อย่างรุนแรงควรได้รับการหล่ออย่างมีคุณภาพและผ่านการอบชุบด้วยความร้อนแบบดับและอบคืนตัว การอบชุบด้วยความร้อนแบบสารละลายของแข็งสองครั้งสามารถทำได้กับเหล็กกล้าแม่พิมพ์ขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถหล่อได้ ควรเลือกอุณหภูมิในการให้ความร้อนและควบคุมความเร็วในการให้ความร้อนอย่างเหมาะสม สำหรับแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงและมีความเลอะเทอะ สามารถใช้การอบชุบแบบช้า การอุ่นล่วงหน้า และวิธีการให้ความร้อนแบบสมดุลอื่นๆ เพื่อลดการเสียรูปจากการอบชุบด้วยความร้อนของแม่พิมพ์

2. การดำเนินการกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนอย่างถูกต้องและกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่เหมาะสมเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดการเกิดการเสียรูปของแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงและแม่พิมพ์ที่มีข้อบกพร่อง สาเหตุของการเสียรูปของแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงและซับซ้อนมักมีความซับซ้อน แต่หากเข้าใจกฎการเสียรูป สาเหตุของการเกิด และวิธีการเฉพาะเพื่อป้องกันการเสียรูปของแม่พิมพ์ ก็จะสามารถลดและควบคุมการเสียรูปของแม่พิมพ์ได้

3. แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงและซับซ้อนต้องได้รับการอุ่นเครื่องก่อนเพื่อขจัดความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือน สำหรับแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงและซับซ้อน หากสภาวะเอื้ออำนวย ควรใช้การให้ความร้อนด้วยสุญญากาศและการชุบแข็งด้วยความเย็นจัดหลังการชุบแข็งให้มากที่สุด เพื่อให้แน่ใจว่าแม่พิมพ์มีความแข็ง ควรพยายามใช้กระบวนการทำความเย็นล่วงหน้า การทำความเย็นแบบไล่ระดับ หรือการอุ่นเครื่อง

4. การออกแบบและออกแบบแม่พิมพ์ควรมีความเหมาะสม ความหนาไม่ควรแตกต่างกันมากเกินไป และรูปร่างควรสมมาตร สำหรับแม่พิมพ์ที่มีการเสียรูปมาก ควรควบคุมกฎการเสียรูปและเผื่อค่าเผื่อการตัดเฉือนไว้ สำหรับแม่พิมพ์ขนาดใหญ่ แม่นยำ และซับซ้อน สามารถใช้การออกแบบร่วมกันได้ สำหรับแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำและซับซ้อนบางชนิด อาจใช้การอบชุบความร้อนเบื้องต้น การอบชุบความร้อนแบบเร่งอายุ และการอบชุบไนไตรด์แบบดับและปรับอุณหภูมิ เพื่อควบคุมความแม่นยำของแม่พิมพ์ เมื่อซ่อมแซมข้อบกพร่องของแม่พิมพ์ เช่น ตุ่มพอง รูพรุน และการสึกหรอ ควรใช้อุปกรณ์ที่มีผลกระทบต่อความร้อนต่ำ เช่น เครื่องเชื่อมเย็น เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดการเสียรูประหว่างกระบวนการซ่อมแซม

ขั้นตอนการอบอ่อนท่อเหล็กตะเข็บตรง: การอบอ่อนท่อเหล็กตะเข็บตรงคือการให้ความร้อนท่อเหล็กจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด รักษาอุณหภูมิให้คงที่ แล้วค่อยๆ ลดอุณหภูมิลงจนถึงอุณหภูมิห้อง การอบอ่อนประกอบด้วยการอบอ่อน การอบอ่อนแบบทรงกลม การอบอ่อนแบบคลายความเค้น และอื่นๆ

1. การให้ความร้อนท่อเหล็กจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด เก็บรักษาความร้อนไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง แล้วค่อยๆ ปล่อยให้เย็นลงในเตาเผา เรียกว่าการอบอ่อน วัตถุประสงค์คือเพื่อลดความแข็งของเหล็ก ขจัดโครงสร้างที่ไม่สม่ำเสมอและความเค้นภายในของเหล็ก

2. ให้ความร้อนท่อเหล็กถึง 750 องศา พักไว้สักครู่ ค่อยๆ ลดอุณหภูมิลงเหลือ 500 องศา แล้วจึงปล่อยให้เย็นลงในอากาศ ซึ่งเรียกว่าการอบอ่อนแบบทรงกลม (spheroidizing annealing) วัตถุประสงค์คือเพื่อลดความแข็งและประสิทธิภาพการตัดของเหล็ก และส่วนใหญ่ใช้สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนสูง

3. การอบอ่อนด้วยแรงดึงของท่อเหล็ก หรือที่เรียกว่าการอบอ่อนที่อุณหภูมิต่ำ เหล็กจะถูกให้ความร้อนถึง 500-600 องศาฟาเรนไฮต์ รักษาความร้อนไว้ระยะหนึ่ง ค่อยๆ เย็นลงในเตาเผาที่อุณหภูมิต่ำกว่า 300 องศาฟาเรนไฮต์ แล้วจึงค่อย ๆ เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง โครงสร้างจะไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการอบอ่อน และแรงดึงภายในของโลหะจะถูกกำจัดออกไปเป็นส่วนใหญ่

4. การทำให้เป็นมาตรฐาน: กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนโดยการให้ความร้อนท่อเหล็กที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิวิกฤต 30-50°C ค้างไว้เป็นระยะเวลาที่เหมาะสม แล้วจึงทำให้เย็นลงในอากาศนิ่ง เรียกว่าการทำให้เป็นมาตรฐาน วัตถุประสงค์หลักของการทำให้เป็นมาตรฐานคือการปรับปรุงโครงสร้างและคุณสมบัติของเหล็ก และทำให้โครงสร้างใกล้เคียงกับสมดุล เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการอบอ่อน ความแตกต่างหลักระหว่างการทำให้เป็นมาตรฐานและการอบอ่อนคือ อัตราการเย็นตัวของการทำให้เป็นมาตรฐานนั้นเร็วกว่าเล็กน้อย ทำให้วงจรการผลิตของการทำให้เป็นมาตรฐานสั้นกว่า ดังนั้น เมื่อทั้งการอบอ่อนและการทำให้เป็นมาตรฐานสามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของชิ้นส่วนได้ ควรใช้การทำให้เป็นมาตรฐานให้มากที่สุด

5. การชุบแข็ง: ให้ความร้อนท่อเหล็กจนถึงอุณหภูมิหนึ่งเหนือจุดวิกฤต (อุณหภูมิการชุบแข็งของเหล็กหมายเลข 45 คือ 840-860°C และอุณหภูมิการชุบแข็งของเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนคือ 760-780°C) คงไว้เป็นเวลาหนึ่ง แล้วจุ่มลงในน้ำด้วยความเร็วที่เหมาะสม (กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนโดยการทำให้เย็นในน้ำมันเพื่อให้ได้โครงสร้างมาร์เทนไซต์หรือเบไนต์ เรียกว่าการชุบแข็ง ความแตกต่างของกระบวนการหลักระหว่างการชุบแข็ง การอบอ่อน และการทำให้เป็นมาตรฐานคืออัตราการเย็นตัวที่รวดเร็ว ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อให้ได้โครงสร้างมาร์เทนไซต์ โครงสร้างมาร์เทนไซต์เป็นโครงสร้างที่ไม่สมดุลที่ได้หลังจากการชุบแข็งเหล็ก มีความแข็งสูงแต่มีความเหนียวและความเหนียวต่ำ ความแข็งของมาร์เทนไซต์จะเพิ่มขึ้นตามปริมาณคาร์บอนของเหล็ก

6. การอบคืนตัว: หลังจากท่อเหล็กแข็งตัวแล้ว จะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤต คงไว้ระยะหนึ่ง แล้วจึงทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง กระบวนการอบคืนตัวเรียกว่าการอบคืนตัว โดยทั่วไปแล้ว ชิ้นส่วนเหล็กชุบแข็งไม่สามารถนำไปใช้งานโดยตรงได้ และต้องอบคืนตัวก่อนใช้งาน เนื่องจากเหล็กชุบแข็งมีความแข็งและความเปราะสูง จึงมักเกิดการแตกหักแบบเปราะเมื่อใช้โดยตรง การอบคืนตัวสามารถขจัดหรือลดแรงเค้นภายใน ลดความเปราะ และเพิ่มความเหนียว ในขณะเดียวกัน สมบัติเชิงกลของเหล็กชุบแข็งสามารถปรับได้เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดของเหล็ก การอบคืนตัวสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทตามอุณหภูมิการอบคืนตัวที่แตกต่างกัน ได้แก่ การอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่ำ การอบคืนตัวที่อุณหภูมิปานกลาง และการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง

1) การอบชุบที่อุณหภูมิต่ำ 150~250 ลดความเครียดภายในและความเปราะ และรักษาความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอหลังการอบชุบ
2) การอบชุบด้วยอุณหภูมิปานกลาง 350~500 องศา ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและความแข็งแรง
3) การอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง 500-650°C; การอบคืนตัวชิ้นส่วนเหล็กชุบแข็งที่อุณหภูมิสูงกว่า 500°C เรียกว่าการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง หลังจากการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง ชิ้นส่วนเหล็กชุบแข็งจะมีสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุม (ทั้งความแข็งแรงและความแข็ง ความเหนียว และความเหนียว) ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางและเหล็กกล้าผสมคาร์บอนปานกลางจึงมักได้รับการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูงหลังจากการอบคืนตัว ชิ้นส่วนเพลามีการใช้งานที่หลากหลาย การอบคืนตัว + การอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง เรียกว่าการอบคืนตัวและการอบคืนตัว