Aluminioaren eta aluminiozko aleazioen tratamendu termikoan, hainbat arazo ohikoak izaten dira, hala nola:
-Piezaren kokapen desegokia: Honek piezaren deformazioa eragin dezake, askotan hozte-euskarriak nahi diren propietate mekanikoak lortzeko behar bezain azkar ez kentzen duen beroa nahikoa ez delako.
-Berotze azkarra: Honek deformazio termikoa eragin dezake; piezen kokapen egokiak berotze uniformea bermatzen laguntzen du.
-Gehiegi berotzea: Honek urtze partziala edo urtze eutektikoa ekar dezake.
-Gainazaleko eskalatzea/tenperatura altuko oxidazioa.
-Gehiegizko edo nahikoa ez den zahartze-tratamendua, biak propietate mekanikoen galera eragin baitezakete.
-Denbora/tenperatura/hozte-parametroen gorabeherak, piezen eta loteen arteko propietate mekaniko eta/edo fisikoetan desbideratzeak eragin ditzaketenak.
-Gainera, tenperaturaren uniformetasun eskasak, isolamendu-denbora nahikorik ezak eta disoluzio-tratamendu termikoan hozte desegokiak emaitza desegokiak izan ditzakete.
Bero-tratamendua prozesu termiko erabakigarria da aluminioaren industrian, sakondu dezagun erlazionatutako ezagutza gehiagotan.
1. Aurretratamendua
Aurretratamendu prozesuak, egitura hobetzen eta hoztu aurretik tentsioa arintzen dutenak, onuragarriak dira distortsioa murrizteko. Aurretratamenduak normalean esferoidizazio erreketa eta tentsioa arintzeko erreketa bezalako prozesuak barne hartzen ditu, eta batzuek hozte eta tenplaketa edo normalizatze tratamendua ere erabiltzen dute.
Estresa arintzeko errekuntzaMekanizazioan zehar, hondar-tentsioak sor daitezke mekanizazio-metodoen, erremintaren engranajearen eta ebaketa-abiaduren ondorioz. Tentsio horien banaketa irregularrak distortsioa eragin dezake hoztean zehar. Efektu horiek arintzeko, tentsioa arintzeko erreketa beharrezkoa da hoztu aurretik. Tentsioa arintzeko erreketaren tenperatura, oro har, 500-700 °C-koa da. Aire-ingurune batean berotzean, 500-550 °C-ko tenperatura erabiltzen da, 2-3 orduko mantentze-denborarekin, oxidazioa eta deskarbonizazioa saihesteko. Pisu propioaren ondoriozko piezaren distortsioa kontuan hartu behar da kargatzean, eta beste prozedurak erreketa estandarraren antzekoak dira.
Egitura Hobetzeko Aurreberotze TratamenduaHonen barruan sartzen dira esferoidizazio-erreketa, hozte- eta tenplaketa, eta normalizatzeko tratamendua.
-Esferoidizazio erreketaEzinbestekoa da karbonozko erreminta-altzairuarentzat eta aleaziozko erreminta-altzairuarentzat tratamendu termikoan, esferoidizazio-erreketa egin ondoren lortzen den egiturak nabarmen eragiten du hoztean zeharreko distortsio-joeran. Erreketa osteko egitura doituz, hoztean zeharreko ohiko distortsioa murriztu daiteke.
-Beste aurretratamendu metodo batzukHainbat metodo erabil daitezke tenplatze-distortsioa murrizteko, hala nola tenplatzea eta tenplatzea, normalizazio-tratamendua. Aurretratamendu egokiak hautatzeak, hala nola tenplatzea eta tenplatzea, normalizazio-tratamendua distortsioaren kausaren eta piezaren materialaren arabera, distortsioa eraginkortasunez murriztu dezake. Hala ere, kontuz ibili behar da hondar-tentsioekin eta gogortasun-igoerekin tenplatu ondoren, batez ere tenplatze- eta tenplatze-tratamenduak W eta Mn dituzten altzairuen tenplatzean zeharreko hedapena murriztu dezake, baina eragin txikia du GCr15 bezalako altzairuen deformazioa murrizteko.
Praktikan ekoizpenean, tratamendu eraginkorra lortzeko, ezinbestekoa da hozte-distortsioaren kausa identifikatzea, hondar-tentsioengatik edo egitura eskasagatik den. Tentsio-errekuntza erreketa egin behar da hondar-tentsioek eragindako distortsioetarako, egitura aldatzen duten tenplaketa bezalako tratamenduak ez diren bitartean beharrezkoak, eta alderantziz. Orduan bakarrik lor daiteke hozte-distortsioa murrizteko helburua kostuak jaisteko eta kalitatea bermatzeko.
2. Berokuntza-eragiketa
Tenperatura itzaltzaileaTenperatura hozgarriak distortsioan eragin handia du. Deformazioa murrizteko helburua lor dezakegu tenperatura hozgarria doituz, edo erreserbatutako mekanizazio-babesa tenperatura hozgarriaren berdina izan dadin deformazioa murrizteko helburua lortzeko, edo mekanizazio-babesa eta tenperatura arrazoiz hautatu eta erreserbatu ditugu tratamendu termikoen proben ondoren, ondorengo mekanizazio-babesa murrizteko. Tenperatura hozgarriak deformazioan duen eragina ez dago soilik piezan erabilitako materialarekin lotuta, baita piezaren tamaina eta formarekin ere. Piezaren forma eta tamaina oso desberdinak direnean, piezaren materiala berdina izan arren, tenperatura-deformazioaren joera oso desberdina da, eta operadoreak egoera horri erreparatu beharko lioke benetako ekoizpenean.
Itzaltze-denboraEusteko denboraren hautaketak ez du soilik berotze osoa eta nahi den gogortasuna edo propietate mekanikoak lortzea bermatzen hoztearen ondoren, baizik eta distortsioan duen eragina ere kontuan hartzen du. Hozte-eusteko denbora luzatzeak funtsean handitzen du hozte-tenperatura, batez ere karbono eta kromo handiko altzairuetan.
Kargatzeko metodoakPieza berotzean modu desegokian jartzen bada, deformazioa eragingo du piezaren pisuagatik edo piezen arteko elkarrekiko estrusioagatik, edo piezen gehiegizko pilaketaren ondorioz berotze eta hozte irregularragatik.
Berotzeko metodoaForma konplexuko eta lodiera aldakorreko piezentzat, batez ere karbono eta aleazio elementu asko dituztenentzat, berotze prozesu motela eta uniformea ezinbestekoa da. Aurreberotzea erabiltzea beharrezkoa da askotan, eta batzuetan hainbat aurreberotze ziklo behar izaten dira. Aurreberotzearen bidez modu eraginkorrean tratatzen ez diren pieza handiagoentzat, berotze kontrolatua duen erresistentzia kaxadun labea erabiltzeak berotze azkarrak eragindako distortsioa murriztu dezake.
3. Hozte-eragiketa
Tenplatze-deformazioa batez ere hozte-prozesuaren ondorioz gertatzen da. Tenplatze-euskarri egokia aukeratzeak, funtzionamendu trebeak eta hozte-prozesuko urrats bakoitzak zuzenean eragiten dute tenplatze-deformazioan.
Itzaltze-euskarriaren hautaketaTenplatu ondoren nahi den gogortasuna bermatzen den bitartean, tenplatzeko bitarteko leunagoak hobetsi behar dira distortsioa gutxitzeko. Bainu berotuak erabiltzea gomendatzen da hozteko (pieza bero dagoen bitartean zuzenketa errazteko) edo baita airez hoztea ere. Uraren eta olioaren arteko hozte-tasak dituzten bitartekoek ere ordezka ditzakete ur-olio bitarteko bikoitzak.
—Aire bidezko hozteaAirez hozteko prozesua eraginkorra da altzairu azkarreko, kromozko molde-altzairuko eta airez hozteko mikrodeformazio-altzairuko hozte-deformazioa murrizteko. Hozte-tenperatura behar bezala doituz, 3Cr2W8V altzairuan gogortasun handirik behar ez bada, airez hozte-tenperatura ere erabil daiteke deformazioa murrizteko.
—Olioa hoztea eta itzaltzeaOlioa urak baino hozte-abiadura askoz txikiagoa duen hozte-euskarri bat da, baina gogortasun handiko, tamaina txikiko, forma konplexuko eta deformazio-joera handiko piezentzat, olioaren hozte-abiadura altuegia da, baina tamaina txikiko baina gogortasun eskaseko piezentzat, olioaren hozte-abiadura ez da nahikoa. Goiko kontraesanak konpontzeko eta olioaren hoztea guztiz aprobetxatzeko piezen hozte-deformazioa murrizteko, jendeak olioaren tenperatura doitzeko eta hozte-tenperatura handitzeko metodoak hartu ditu olioaren erabilera zabaltzeko.
—Hozte-olioaren tenperatura aldatzea: hozte-deformazioa murrizteko olio-tenperatura bera erabiltzeak oraindik ere arazo hauek ditu, hau da, olio-tenperatura baxua denean, hozte-deformazioa handia izaten jarraitzen du, eta olio-tenperatura altua denean, zaila da piezaren gogortasuna bermatzea hozte-osteko. Pieza batzuen formaren eta materialaren eragin konbinatuaren pean, hozte-olioaren tenperatura handitzeak ere haren deformazioa handitu dezake. Hori dela eta, oso beharrezkoa da proba gainditu ondoren hozte-olioaren olio-tenperatura zehaztea piezaren materialaren, zeharkako sekzioaren tamainaren eta formaren benetako baldintzen arabera.
Olio beroa erabiltzean hozteko, hozteak eta hozteak eragindako olioaren tenperatura altuak eragindako suteak saihesteko, beharrezko suteen aurkako ekipamendua egon behar da olio-tangaren ondoan. Horrez gain, hozteko olioaren kalitate-indizea aldizka egiaztatu behar da, eta olio berria garaiz berritu edo ordezkatu behar da.
—Igo hozteko tenperaturaMetodo hau egokia da sekzio txikiko altzairu karbonatuzko piezetarako eta gogortasun-eskakizunak betetzen ez dituzten altzairu aleatuzko piezetarako, berotze-tenperatura normaletan eta olio-hozte-tenperaturetan berotu eta beroa mantendu ondoren. Hozte-tenperatura behar bezala handituz eta ondoren olio-hozte-tenperatura erabiliz, gogortzearen eta deformazioaren murrizketaren efektua lor daiteke. Metodo hau hozteko erabiltzean, kontuz ibili behar da hozte-tenperatura handitzearen ondorioz alearen loditzea, propietate mekanikoen eta piezaren zerbitzu-bizitza murriztea bezalako arazoak saihesteko.
—Sailkapena eta austempering-aTenplatze-gogortasunak diseinu-eskakizunak betetzen dituenean, bainu beroaren sailkapena eta tenplatzea guztiz erabili behar dira tenplatze-deformazioa murrizteko helburua lortzeko. Metodo hau eraginkorra da gogortasun txikiko, sekzio txikiko karbono-altzairu estrukturaletarako eta erreminta-altzairuetarako ere, batez ere kromoa duten matrize-altzairuetarako eta gogortasun handiko altzairu azkarreko piezetarako. Bainu beroaren sailkapena eta tenplatzearen hozte-metodoa dira altzairu mota honetarako oinarrizko tenplatze-metodoak. Era berean, tenplatze-gogortasun handirik behar ez duten karbono-altzairu eta aleazio baxuko egitura-altzairuetarako ere eraginkorra da.
Bainu bero batekin lasaitzean, honako gai hauei erreparatu behar zaie:
Lehenik eta behin, olio-bainua sailkatzeko eta isotermikoki hozteko erabiltzen denean, olioaren tenperatura zorrotz kontrolatu behar da sua gerta ez dadin.
Bigarrenik, nitrato-gatz motak erabiliz hoztean, nitrato-gatz depositua beharrezko tresnez eta ur-hozte gailuez hornituta egon behar da. Bestelako neurriak hartzeko, jo ezazu informazio garrantzitsuara, eta ez ditut hemen errepikatuko.
Hirugarrenik, tenperatura isotermikoa zorrotz kontrolatu behar da hozte isotermikoan zehar. Tenperatura altua edo baxua ez da lagungarria hozte-deformazioa murrizteko. Gainera, tenplaketan zehar, piezaren zintzilikatzeko metodoa aukeratu behar da piezaren pisuak eragindako deformazioa saihesteko.
Laugarrenik, piezaren forma bero dagoen bitartean zuzentzeko isotermikoa edo mailakatua hoztea erabiltzean, tresneria eta euskarriak guztiz hornituta egon behar dira, eta ekintza azkarra izan behar da funtzionamenduan zehar. Saihestu piezaren hozte-kalitatean eragin kaltegarriak izatea.
Hozte-eragiketaHozte-prozesuan zehar trebetasunez erabiltzeak eragin handia du hozte-deformazioan, batez ere ura edo olioa hozteko bitartekoak erabiltzen direnean.
-Isiltze-euskarriaren sarreraren norabide zuzenaNormalean, simetrikoki orekatutako edo luzanga itxurako haga-piezak bertikalki hoztu behar dira ingurunean. Piezak angelu batean hoztu daitezke. Norabide zuzenak pieza guztietan hozte uniformea bermatzea du helburu, hozte-eremu motelagoak lehenengo ingurunean sartuz, eta ondoren hozte-atal azkarragoak etorriz. Praktikan, piezaren forma eta hozte-abiaduran duen eragina kontuan hartzea ezinbestekoa da.
-Lan-piezen mugimendua hozteko inguruneanHozte moteleko piezak hozte-euskarrira begira egon behar dira. Forma simetrikoko piezek bide orekatu eta uniforme bat jarraitu behar dute medioan, anplitude txikia eta mugimendu azkarra mantenduz. Piezak mehe eta luzangak direnean, hoztean egonkortasuna funtsezkoa da. Saihestu kulunkatzea eta kontuan hartu alanbrezko loturen ordez grapak erabiltzea kontrol hobea lortzeko.
-Itzaltze-abiaduraPiezak azkar hoztu behar dira. Batez ere pieza mehe eta haga itxurakoetan, hozte-abiadura motelagoek tolestura-deformazioa areagotu dezakete eta denbora desberdinetan hoztutako sekzioen arteko deformazio-aldeak eragin ditzakete.
-Hozte kontrolatuaZeharkako sekzio-tamainaren alde nabarmenak dituzten piezentzat, babestu hozte azkarragoko atalak amianto-soka edo metalezko xaflak bezalako materialekin, hozte-abiadura murrizteko eta hozte uniformea lortzeko.
-Uretan hozteko denboraEgitura-tentsioagatik deformazioa jasaten duten piezei dagokienez, laburtu uretan hozteko denbora. Tentsio termikoagatik deformazioa jasaten duten piezei dagokienez, luzatu uretan hozteko denbora, hozte-deformazioa murrizteko.
May Jiangek editatua, MAT Aluminum-etik
Argitaratze data: 2024ko otsailaren 21a
