يمكن للمعالجة الحرارية تحسين القوة، والصلادة، ومقاومة التآكل، وأداء التعب لـ أجزاء الفولاذ الكربوني المشغولة باستخدام الحاسب الآلي والمعالجة حرارياً، ولكنها قد تتسبب أيضاً في تغيرات الأبعاد، والتشوه، واختلاف حالة السطح النهائية. بالنسبة للأجزاء الدقيقة، يجب تخطيط التشغيل الخشن، والمعالجة الحرارية، والتشطيب النهائي كمسار عملية واحد بدلاً من خطوات منفصلة.
عامل المعالجة الحرارية | التأثير على أجزاء الفولاذ الكربوني |
|---|---|
التخمير والتقسية (Quenching and tempering) | يحسن القوة والصلادة، ولكن قد يسبب أيضاً تشوهاً |
الكربنة (Carburizing) | يزيد من صلادة السطح ومقاومة التآكل للتروس، والأعمدة، وأجزاء التآكل |
إزالة الإجهاد (Stress relieving) | يقلل الإجهاد الداخلي ويساعد على تحسين استقرار الأبعاد |
التقسية بالحث (Induction hardening) | يقسي أسطح التآكل المحددة دون معالجة الجزء بالكامل |
الهدف من الصلادة | يحدد مسار المعالجة الحرارية وطريقة الفحص |
الطحن بعد المعالجة الحرارية | يستعيد الحجم الحرج، والاستدارة، والتركيز، وتشطيب السطح |
معالجة السطح بعد المعالجة الحرارية | يجب أن تتوافق الأكسدة السوداء، أو الطلاء بالزنك، أو الفسفرة مع حالة الجزء النهائية |
السبب الرئيسي لمعالجة الفولاذ الكربوني حرارياً هو تحسين الصلادة، والقوة، ومقاومة التآكل، أو عمر التعب. ومع ذلك، بمجرد مرور الجزء عبر عمليات التقسية، والتخمير، والكربنة، أو التقسية بالحث، قد يتغير الحجم والهندسة. هذا أمر مهم بشكل خاص للأعمدة، والدبابيس، والأكمام، والتروس، وأجزاء النقل.
بالنسبة للعديد من الأجزاء، فإن أفضل مسار هو التشغيل الخشن أولاً، ثم المعالجة الحرارية، ثم التشطيب النهائي. يسمح ذلك للجزء باكتساب خصائصه الميكانيكية المطلوبة قبل إكمال الأبعاد الأكثر أهمية. بالنسبة للمكونات ذات التحملات الضيقة، غالباً ما يتم دعم ذلك بـ الطحن باستخدام الحاسب الآلي (CNC) بعد المعالجة الحرارية.
لا تستجيب جميع أنواع الفولاذ الكربوني بنفس الطريقة. يُستخدم تشغيل فولاذ 1045 باستخدام الحاسب الآلي عادةً عندما تكون هناك حاجة إلى معالجة حرارية متوسطة وقوة أعلى، بينما غالباً ما يتم اختيار تشغيل فولاذ 4140 باستخدام الحاسب الآلي للأجزاء الأقوى والمقسية والمخمرة ذات متطلبات الخدمة الشاقة.
بالنسبة للأجزاء الدقيقة، يجب أن يوضح الرسم ما إذا كانت الأبعاد النهائية يتم فحصها قبل أو بعد المعالجة الحرارية، وما إذا كانت الميزات الحرجة يتم تشطيبها بعد المعالجة الحرارية، ونطاق الصلادة المطلوب. يجب تنسيق ذلك مع تحملات التشغيل باستخدام الحاسب الآلي وخطة الفحص النهائية.
المعالجة الحرارية ليست مجرد عملية مادية. إنها أيضاً خطر متعلق بالأبعاد. لهذا السبب يجب مراجعة التحقق من الصلادة، وإعادة فحص الأبعاد، والتحكم في الهندسة معاً. هذا يتسق مع مراقبة الجودة في التشغيل باستخدام الحاسب الآلي، خاصة لأجزاء التآكل والمكونات الميكانيكية عالية الحمل.
لتجنب أخطاء التسعير ومخاطر العملية، يجب على المشترين تحديد نوع المعالجة الحرارية، ونطاق الصلادة، وحالة الفحص النهائي، وما إذا كان التشطيب الآلي مطلوباً بعد المعالجة الحرارية، وما إذا كانت تقارير الصلادة ضرورية. يساعد ذلك في مطابقة مسار التشغيل مع متطلبات الخدمة الفعلية.