Šiandien dalijamės išsamia terminų, susijusių su metalinių medžiagų apdorojimo savybėmis, apžvalga.
1. Liejamumas (formuojamumas)
Tai reiškia metalinės medžiagos gebėjimą pagaminti kvalifikuotą liejinį naudojant liejimo metodus. Išliejamumas daugiausia apima sklandumą, susitraukimą ir segregaciją. Skystumas reiškia išlydyto metalo gebėjimą užpildyti formą; susitraukimas reiškia tūrio susitraukimo laipsnį kietėjimo metu; o segregacija reiškia metalo vidinės cheminės sudėties ir struktūros netolygumus, atsirandančius dėl kristalizacijos laiko skirtumų aušinimo ir kietėjimo metu.
2. Suklastojimas
Tai reiškia metalinės medžiagos gebėjimą keisti formą be įtrūkimų apdorojant slėgiu. Tai apima galimybę atlikti kalimo, valcavimo, tempimo ir ekstruzijos procesus karštoje arba šaltoje būsenoje. Kalimo kokybė daugiausia priklauso nuo metalinės medžiagos cheminės sudėties.
3. Apdirbamumas (apdirbamumas, apdirbamumas)
Tai reiškia, kaip lengvai metalinę medžiagą galima apdirbti kvalifikuotu ruošiniu naudojant pjovimo įrankį. Apdirbamumas paprastai matuojamas pagal apdirbamo ruošinio paviršiaus šiurkštumą, leistiną pjovimo greitį ir įrankio nusidėvėjimo laipsnį. Tai susiję su daugeliu veiksnių, tokių kaip metalinės medžiagos cheminė sudėtis, mechaninės savybės, šilumos laidumas ir darbo kietėjimo laipsnis. Kietumas ir kietumas paprastai naudojami kaip apytikslis apdirbamumo rodiklis. Paprastai tariant, kuo didesnis metalinės medžiagos kietumas, tuo sunkiau ją pjaustyti; net jei kietumas nėra didelis, jei kietumas yra didelis, pjaustyti vis tiek sunku.
4. Suvirinamumas (suvirinamumas)
Tai reiškia, kad metalinė medžiaga prisitaiko prie suvirinimo procesų. Tai daugiausia reiškia, kaip lengvai galima gauti aukštos-kokybės suvirintą jungtį tam tikromis suvirinimo proceso sąlygomis. Ji apima du aspektus: pirma, sukibimo charakteristikas, tai yra, tam tikro metalo jautrumą formuojantiems suvirinimo defektams tam tikromis suvirinimo proceso sąlygomis; ir antra, eksploatacinės savybės, tai yra, tam tikro metalo suvirinto jungties tinkamumas eksploatacijos reikalavimams tam tikromis suvirinimo proceso sąlygomis.
5. Terminis apdorojimas
(1) Atkaitinimas: tai terminio apdorojimo procesas, kurio metu metalinė medžiaga kaitinama iki tinkamos temperatūros, palaikoma tam tikrą laiką ir po to lėtai atšaldoma. Įprasti atkaitinimo procesai apima: rekristalizacinį atkaitinimą, atkaitinimą nuo įtampos-, sferoidinį atkaitinimą ir visišką atkaitinimą. Atkaitinimu siekiama sumažinti metalinių medžiagų kietumą, pagerinti jų plastiškumą, kad būtų lengviau apdirbti arba apdoroti slėgiu, sumažinti liekamąjį įtempį, pagerinti mikrostruktūros ir sudėties homogenizaciją arba paruošti mikrostruktūrą vėlesniam terminiam apdorojimui.
(2) Normalizavimas: tai terminio apdorojimo procesas, kai plienas arba plieno dalys kaitinamos iki 30 laipsnių -50 laipsnių virš Ac3 arba Acm (viršutinės kritinės plieno temperatūros taško), palaikomas atitinkamą laiką ir aušinamas ramiame ore. Normalizavimo tikslas yra daugiausia pagerinti mažai anglies turinčio plieno mechanines savybes, pagerinti apdirbamumą, rafinuoti grūdelius ir pašalinti mikrostruktūros defektus, taip paruošiant mikrostruktūrą tolesniam terminiam apdorojimui.
(3) Gesinimas: tai terminio apdorojimo procesas, kai plieninės dalys kaitinamos iki aukštesnės nei Ac3 arba Ac1 (žemesnės kritinės plieno temperatūros) temperatūros, palaikomas tam tikrą laiką, o po to aušinamas atitinkamu greičiu, kad būtų gauta martensitinė (arba baininė) mikrostruktūra. Įprasti gesinimo procesai apima gesinimą druskos vonioje, martensitinį gesinimą, izoterminį bainitinį gesinimą, paviršiaus gesinimą ir vietinį gesinimą. Grūdinimo tikslas – išgauti norimą martensitinę plieno detalių struktūrą, pagerinti ruošinio kietumą, stiprumą, atsparumą dilimui, paruošti mikrostruktūrą vėlesniam terminiam apdorojimui.
(4) Grūdinimas: tai terminio apdorojimo procesas, kai plieno dalys grūdinamos, tada kaitinamos iki žemesnės nei Ac1 temperatūros, palaikomas tam tikrą laiką ir atšaldomos iki kambario temperatūros. Įprasti grūdinimo procesai apima žemoje-temperatūroje, vidutinėje-temperatūroje, aukštoje-temperatūroje ir daugkartinį grūdinimą. Grūdinimo tikslas – pašalinti grūdinimo metu susidarančią įtampą, kad plieninės dalys būtų labai kietos ir atsparios dilimui, taip pat turėtų būtiną plastiškumą ir tvirtumą.
(5) Grūdinimas ir grūdinimas: tai bendras plieno arba plieno dalių gesinimo ir grūdinimo terminis apdorojimas. Grūdinimui ir grūdinimui naudojamas plienas vadinamas grūdintu ir grūdintu plienu. Paprastai tai reiškia vidutinio-anglies konstrukcinį plieną ir vidutinio-anglies lydinio konstrukcinį plieną.
(6) Cheminis terminis apdorojimas: tai terminio apdorojimo procesas, kai metalo arba lydinio ruošiniai dedami į aktyvią terpę tam tikroje temperatūroje ir laikomi, kad vienas ar daugiau elementų galėtų prasiskverbti į jų paviršiaus sluoksnį ir taip pakeisti jų cheminę sudėtį, mikrostruktūrą ir savybes. Įprasti cheminio terminio apdorojimo procesai apima karburizavimą, nitridavimą, karbonitridavimą, aliuminizavimą ir borizavimą. Cheminio terminio apdorojimo tikslas visų pirma yra pagerinti plieno dalių paviršiaus kietumą, atsparumą dilimui, atsparumą korozijai, atsparumą nuovargiui ir atsparumą oksidacijai.
(7) Apdorojimas tirpalu: tai terminio apdorojimo procesas, kurio metu lydinys kaitinamas iki aukštos -temperatūrinės vienos-fazės srities ir palaikoma pastovioje temperatūroje, kad fazės perteklius visiškai ištirptų kietame tirpale, o po to greitai atšaldomas, kad būtų gautas persotintas kietas tirpalas. Apdorojimo tirpalu tikslas visų pirma yra pagerinti plieno ir lydinių plastiškumą ir kietumą bei pasiruošti grūdinimui krituliais.
(8) Grūdinimas nusodinant (stiprinimas nusodinant): tai terminio apdorojimo procesas, kurio metu ištirpusių medžiagų atomai persotintame kietame tirpale aglomeruojasi ir (arba) nusėda ir išsisklaido į matricą, sukeldami sukietėjimą. Pavyzdžiui, austenitinio nusodinimo -kietėjimo nerūdijantis plienas po apdorojimo tirpalu arba šalto apdirbimo gali pasiekti labai didelį stiprumą, kai grūdinimas atliekamas 400–500 laipsnių arba 700–800 laipsnių temperatūroje. (9) Apdorojimas senėjimu: tai terminio apdorojimo procesas, kurio metu lydinio ruošinio savybės, forma ir matmenys keičiasi laikui bėgant po apdorojimo tirpalu, šaltos plastinės deformacijos, liejimo ar kalimo, o po to pastatymas aukštesnėje temperatūroje arba palaikomas kambario temperatūroje. Jei ruošinys kaitinamas iki aukštesnės temperatūros ir ilgesnį laiką sendinamas, tai vadinamas dirbtinio senėjimo apdorojimu. Jei ruošinys ilgą laiką laikomas kambario temperatūroje arba natūraliomis sąlygomis, senėjimo reiškinys vadinamas natūralaus senėjimo apdorojimu. Senėjimo apdorojimo tikslas – pašalinti ruošinio vidinį įtempimą, stabilizuoti jo mikrostruktūrą ir matmenis bei pagerinti mechanines savybes.
(10) Grūdinimas: tai charakteristikos, lemiančios plieno grūdinimo gylį ir kietumo pasiskirstymą nurodytomis sąlygomis. Plieno grūdinimas dažnai išreiškiamas grūdinto sluoksnio gyliu. Kuo didesnis grūdinto sluoksnio gylis, tuo geresnis plieno grūdinimas. Plieno kietumas daugiausia priklauso nuo jo cheminės sudėties, ypač nuo legiruojančių elementų, kurie padidina kietumą, grūdelių dydį, kaitinimo temperatūrą ir laikymo laiką. Gero grūdinimo plienas užtikrina vienodas mechanines savybes visame plieno komponento -skerspjūvyje ir leidžia naudoti gesintuvus su mažu grūdinimo įtempimu, taip sumažinant deformaciją ir įtrūkimus.
(11) Kritinis skersmuo (kritinis kietumo skersmuo): kritinis skersmuo reiškia didžiausią plieno skersmenį po grūdinimo tam tikroje terpėje, kai šerdis įgauna pilną martensito arba 50 % martensito struktūrą. Kai kurių plienų kritinį skersmenį paprastai galima nustatyti atliekant grūdinimo alyvoje arba vandenyje bandymus.
(12) Antrinis grūdinimas: kai kuriems geležies -anglies lydiniams (pvz., greitam- plienui) reikia atlikti kelis grūdinimo procesus, kad dar labiau padidėtų jų kietumas. Šis kietėjimo reiškinys vadinamas antriniu kietėjimu, kurį sukelia specialių karbidų nusodinimas ir (arba) jų dalyvavimas austenitą paverčiant martensitu arba bainitu.
(13) Grūdinimo trapumas: Tai reiškia grūdinto plieno trapumą po grūdinimo tam tikrose temperatūros intervaluose arba lėto aušinimo nuo grūdinimo temperatūros iki tos temperatūros intervalo. Temperatūros trapumą galima suskirstyti į pirmojo-tipo ir antrojo-tipo temperatūrinį trapumą. Pirmasis grūdinimo trapumas, taip pat žinomas kaip negrįžtamas trapumas, dažniausiai atsiranda grūdinimo temperatūroje nuo 250 laipsnių iki 400 laipsnių. Po pakartotinio pakaitinimo trapumas išnyksta, o pakartotinis grūdinimas šiame diapazone vėl nesutrupina. Antrasis temperatūrinio trapumo tipas, dar žinomas kaip grįžtamasis trapumas, vyksta esant 400–650 laipsnių temperatūrai. Po pakaitinimo trapumas išnyksta, reikia greitai atvėsinti temperatūrą. Ilgalaikis poveikis arba lėtas aušinimas 400–650 laipsnių diapazone sukels katalizinį pasikartojimą. Temperatūros trapumas yra susijęs su plieno legiravimo elementais. Pavyzdžiui, manganas, chromas, silicis ir nikelis sukelia trapumą, o molibdenas ir volframas mažina šią tendenciją.
