Pārkaršana un pārdegšana ir divi izplatīti defekti metāla materiālu apstrādē, un tiem ir būtiska ietekme uz materiāla veiktspēju un kalpošanas laiku.
I. Pārkaršanas un pārgatavošanas definīcija
1. Pārkaršana
Pārkaršana attiecas uz metāla materiālu karsēšanas procesā, jo temperatūra ir pārāk augsta vai turēšanas laiks ir pārāk garš, kā rezultātā rodas neparasti graudu augšanas fenomeni. Metāla struktūras pārkaršana kļūst rupja, graudu robežas novājinās, mehāniskās īpašības, piemēram, izturība, stingrība un citi būtiski pasliktinās. Pārkaršana parasti notiek termiskās apstrādes, metināšanas vai liešanas procesā, ir defekts, kas stingri jākontrolē metāla materiālu apstrādē.
2. pārvārīšana
Pārvārīšana ir metāla materiāls karsēšanas procesā, jo temperatūra ir pārāk augsta un turēšanas laiks ir pārāk garš, kā rezultātā graudu robežas kūst vai oksidējas, veidojas trauslas fāzes vai caurumi un citi defekti. Pārgatavošanās metāla organizācija ir nopietni bojāta, mehāniskās īpašības strauji samazinās, vai pat pilnībā zaudē izmantot vērtību. Pārvārīšana ir ārkārtīgi nopietns karsēšanas defekts, jo, tiklīdz tā notiek, bieži vien ir grūti pilnībā atjaunot materiāla sākotnējās īpašības, veicot turpmāku apstrādi.
Otrkārt, pārkaršanas un pārgatavošanas cēloņi
1. Pārkaršanas cēloņi
- Karsēšanas temperatūra ir pārāk augsta: metāla materiālu karsēšanas procesā, ja temperatūra pārsniedz materiāla parasto karsēšanas diapazonu, graudi sāks nenormāli augt.
- Uzturēšanas laiks ir pārāk ilgs: augstā temperatūrā, ilgstoši izolējot, graudiem ir pietiekami daudz enerģijas un laika augt, kā rezultātā notiek pārkaršana.
- Neprecīza apkures iekārtu vadība: apkures iekārtas temperatūras kontrole nav precīza vai temperatūras sensora kļūme, kā rezultātā faktiskā apkures temperatūra ir augstāka par iestatīto temperatūru.
2. Pārkaršanas cēloņi
- Karsēšanas temperatūra ir pārāk augsta un turēšanas laiks ir pārāk ilgs: ja sildīšanas temperatūra ir daudz augstāka par materiāla kušanas temperatūru vai kritisko temperatūru un turēšanas laiks ir pārāk garš, graudu robeža izkusīs vai oksidēsies.
- Sildīšanas līdzekļa ietekme: dažos sildīšanas līdzekļos, piemēram, atmosfērā, kurā ir oksidējošas gāzes, metāla materiāli ir vairāk pakļauti pārvārīšanai.
- Pašu materiālu faktori: daži metāla materiāli ir jutīgāki pret pārkaršanu un pārkaršanu, piemēram, materiāli ar augstu oglekļa saturu vai leģējošie elementi.
III. Pārkaršanas un pārgatavošanas sekas
1. Ietekme uz mehāniskajām īpašībām
- Pārkaršana: metāla materiālu pārkaršana, rupji graudi, novājinātas graudu robežas, kā rezultātā samazinās izturība, stingrība un citas mehāniskās īpašības. Tajā pašā laikā pārkaršana var arī pasliktināt materiāla plastiskumu un samazināt apstrādes veiktspēju.
- Pārgatavošana: pārcepta metāla materiāla organizācija ir nopietni bojāta, veidojas trauslas fāzes vai caurumi un citi defekti, kā rezultātā strauji pasliktinās mehāniskās īpašības. Pārgatavoti materiāli bieži nevar izturēt normālu apstrādi un slodzes izmantošanu, un var pat rasties trausls lūzums.
2. Ietekme uz apstrādes veiktspēju
- Pārkaršana: pārkarsēti metāla materiāli rupju graudu dēļ, apstrādē ir tendence uz plaisām, deformācijām un citiem defektiem, apstrādes grūtības.
- Pārgatavošana: pārceptiem metāla materiāliem ir ļoti slikta apstrādes veiktspēja, un tos nevar efektīvi griezt, kalt un citas apstrādes darbības.
3. Ietekme uz kalpošanas laiku
- Pārkaršana: pārkarsuši metāla materiāli mehānisko īpašību pasliktināšanās dēļ, saīsinās kalpošanas laiks. Augstā temperatūrā, augstā spiedienā un citās skarbās vidēs pārkarsēti materiāli biežāk sabojājas.
- Pārgatavošana: pārcepti metāla materiāli gandrīz pilnībā zaudēja vērtību, nevar izturēt normālu slodzi, kalpošanas laiks ir ārkārtīgi īss.
Četri, pārkaršanas un pārvārīšanas korekcijas metode
1. Pārkaršanas korekcijas metode
- Normalizējoša apstrāde: pārkarsētu metāla materiālu graudu attīrīšanai var izmantot normalizējošu apstrādi. Apstrādes normalizēšana ir materiāla uzsildīšana līdz kritiskajai temperatūrai, kas ir augstāka, paturēt kādu laiku pēc gaisa dzesēšanas. Normalizējot apstrādi, tas var novērst pārkarsušo organizāciju un atjaunot normālu graudu struktūru un materiāla mehāniskās īpašības.
- Atkvēlināšanas apstrāde: rūdīšanas apstrāde ir arī efektīva pārkaršanas novēršanas metode. Rūdīšanas apstrāde ir materiāla uzsildīšana līdz noteiktai temperatūrai, noturēšana kādu laiku pēc atdzesēšanas ar krāsni. Atlaidināšanas apstrāde var novērst iekšējo spriegumu, samazināt cietību un uzlabot apstrādājamību. Rūdīšana var būt vienkārša metode, kā novērst pārkaršanu noteiktiem materiāliem, kuriem nav nepieciešama augsta veiktspēja.
- Atkārtota sildīšana un rūdīšana: metāla materiāliem, kuriem nepieciešama augsta cietība un izturība, piemēram, instrumentu tēraudam un gultņu tēraudam, pārkaršanu var izmantot, lai novērstu pārkaršanu. Karsēšanas rūdīšana ietver materiāla karsēšanu līdz rūdīšanas temperatūrai, noturot to kādu laiku un pēc tam ātri atdzesējot. Atkārtoti karsējot un dzesējot, var iegūt smalku martensīta organizāciju un uzlabot materiāla cietību un izturību.
2. Pārkaršanas korekcija
- Pārgatavošanu parasti nevar pilnībā novērst: pārgatavošana ir ļoti nopietns defekts metāla materiālu karsēšanas procesā, un pēc tam bieži vien ir grūti pilnībā atjaunot materiāla sākotnējās īpašības, veicot turpmāku apstrādi. Pārgatavotus materiālus parasti var ņemt tikai metāllūžņos vai citiem mērķiem un citiem pasākumiem.
- Preventīvie pasākumi: tā kā pārkaršanu nevar pilnībā novērst, ir ļoti svarīgi novērst pārkaršanu. Metāla materiālu apstrādē stingri jākontrolē sildīšanas temperatūra un turēšanas laiks, lai izvairītos no pārāk augstas temperatūras vai pārāk ilga turēšanas laika. Tajā pašā laikā ir jāpastiprina apkures iekārtu apkope un remonts, lai nodrošinātu temperatūras kontroles precizitāti un stabilitāti. Turklāt, lai samazinātu pārdedzināšanu, var izmantot tādas metodes kā aizsargatmosfēras sildīšana vai vakuuma sildīšana.
