ความร้อนสูงเกินไปและการเผาไหม้มากเกินไปเป็นข้อบกพร่องทั่วไปสองประการในการแปรรูปวัสดุโลหะ และสิ่งเหล่านี้มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของวัสดุ
I. คำจำกัดความของความร้อนสูงเกินไปและการปรุงมากเกินไป
1. ความร้อนสูงเกินไป
ความร้อนสูงเกินไปหมายถึงวัสดุโลหะในกระบวนการทำความร้อน เนื่องจากอุณหภูมิสูงเกินไปหรือระยะเวลาในการถือครองนานเกินไป ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์การเติบโตของเกรนที่ผิดปกติ โครงสร้างโลหะที่ร้อนจัดจะหยาบ ขอบเขตของเกรนลดลง คุณสมบัติทางกล เช่น ความแข็งแรง ความเหนียว และการลดลงอย่างมีนัยสำคัญอื่นๆ ความร้อนสูงเกินไปมักเกิดขึ้นในกระบวนการให้ความร้อน การเชื่อม หรือการหล่อ ซึ่งเป็นข้อบกพร่องที่ต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในการแปรรูปวัสดุโลหะ
2. ปรุงอาหารมากเกินไป
การปรุงมากเกินไปเป็นวัสดุโลหะในกระบวนการทำความร้อน เนื่องจากอุณหภูมิสูงเกินไปและระยะเวลาในการจับยึดนานเกินไป ส่งผลให้เกิดการหลอมละลายหรือออกซิเดชั่นของขอบเขตของเมล็ดพืช การก่อตัวของเฟสหรือรูที่เปราะ และข้อบกพร่องอื่น ๆ องค์กรโลหะที่สุกเกินไปได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงคุณสมบัติทางกลของการลดลงอย่างรวดเร็วหรือแม้กระทั่งการสูญเสียการใช้คุณค่าโดยสิ้นเชิง การปรุงมากเกินไปเป็นข้อบกพร่องด้านความร้อนที่ร้ายแรงอย่างยิ่ง เมื่อเกิดขึ้น มักจะเป็นเรื่องยากที่จะคืนคุณสมบัติดั้งเดิมของวัสดุให้สมบูรณ์ผ่านการประมวลผลในภายหลัง
ประการที่สอง สาเหตุของความร้อนสูงเกินไปและการสุกมากเกินไป
1. สาเหตุของความร้อนสูงเกินไป
- อุณหภูมิการให้ความร้อนสูงเกินไป: ในกระบวนการให้ความร้อนของวัสดุที่เป็นโลหะ หากอุณหภูมิสูงกว่าช่วงการให้ความร้อนปกติของวัสดุ เมล็ดพืชจะเริ่มเติบโตอย่างผิดปกติ
- ระยะเวลาในการถือครองนานเกินไป: ที่อุณหภูมิสูงเพื่อเป็นฉนวนเป็นเวลานาน เมล็ดข้าวจะมีพลังงานและเวลาในการเติบโตเพียงพอ ส่งผลให้มีความร้อนสูงเกินไป
- การควบคุมอุปกรณ์ทำความร้อนไม่ถูกต้อง: การควบคุมอุณหภูมิของอุปกรณ์ทำความร้อนไม่ถูกต้อง หรือเซ็นเซอร์อุณหภูมิทำงานล้มเหลว ส่งผลให้อุณหภูมิความร้อนจริงสูงกว่าอุณหภูมิที่ตั้งไว้
2. สาเหตุของความร้อนสูงเกินไป
- อุณหภูมิการให้ความร้อนสูงเกินไปและเวลาในการกักเก็บนานเกินไป: เมื่ออุณหภูมิการให้ความร้อนสูงกว่าจุดหลอมเหลวหรืออุณหภูมิวิกฤตของวัสดุเป็นอย่างมาก และเวลาในการกักเก็บนานเกินไป ขอบเขตของเกรนจะละลายหรือออกซิไดซ์
- อิทธิพลของตัวกลางให้ความร้อน: ในตัวกลางให้ความร้อนบางชนิด เช่น บรรยากาศที่มีก๊าซออกซิไดซ์ วัสดุที่เป็นโลหะมีแนวโน้มที่จะสุกเกินไปมากกว่า
- ปัจจัยของวัสดุ: วัสดุโลหะบางชนิดไวต่อความร้อนสูงเกินไปและการเผามากเกินไป เช่น วัสดุที่มีปริมาณคาร์บอนสูงหรือองค์ประกอบโลหะผสม
ที่สาม ผลกระทบของความร้อนสูงเกินไปและการปรุงมากเกินไป
1. ผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกล
- ความร้อนสูงเกินไป: ความร้อนสูงเกินไปของวัสดุโลหะ เมล็ดหยาบ ขอบเขตของเมล็ดข้าวลดลง ส่งผลให้ความแข็งแรง ความเหนียว และคุณสมบัติทางกลอื่นๆ ลดลง ในเวลาเดียวกัน ความร้อนสูงเกินไปอาจทำให้ความเป็นพลาสติกของวัสดุลดลง ประสิทธิภาพการประมวลผลจะลดลง
- การสุกมากเกินไป: การจัดเรียงวัสดุที่เป็นโลหะที่สุกเกินไปได้รับความเสียหายอย่างรุนแรง การก่อตัวของเฟสหรือรูที่เปราะ และข้อบกพร่องอื่นๆ ส่งผลให้คุณสมบัติทางกลลดลงอย่างมาก วัสดุที่ปรุงสุกมากเกินไปมักจะไม่สามารถทนทานต่อการประมวลผลและการใช้งานตามปกติได้ และอาจถึงขั้นแตกหักเปราะได้
2. ผลกระทบต่อประสิทธิภาพการประมวลผล
- ความร้อนสูงเกินไป: วัสดุโลหะร้อนเกินไปเนื่องจากเมล็ดหยาบ การแปรรูปมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตก การเสียรูป และข้อบกพร่องอื่นๆ ความยุ่งยากในการประมวลผล
- การปรุงมากเกินไป: วัสดุโลหะที่ปรุงสุกเกินไปมีประสิทธิภาพการตัดเฉือนต่ำมาก และไม่สามารถตัด ปลอมแปลง และดำเนินการแปรรูปอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. ผลกระทบต่ออายุการใช้งาน
- ความร้อนสูงเกินไป: วัสดุโลหะร้อนเกินไปเนื่องจากคุณสมบัติทางกลลดลง อายุการใช้งานจึงสั้นลง ในอุณหภูมิสูง แรงดันสูง และสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่นๆ วัสดุที่มีความร้อนสูงเกินไปมีแนวโน้มที่จะล้มเหลว
- การปรุงอาหารมากเกินไป: วัสดุโลหะที่ปรุงสุกเกินไปสูญเสียการใช้คุณค่าไปเกือบหมด ไม่สามารถทนต่อการใช้งานตามปกติของโหลดได้ อายุการใช้งานสั้นมาก
สี่ วิธีการแก้ไขความร้อนสูงเกินไปและสุกเกินไป
1. วิธีการแก้ไขความร้อนสูงเกินไป
- การทำให้เป็นมาตรฐาน: สำหรับวัสดุโลหะที่มีความร้อนมากเกินไป การบำบัดให้เป็นมาตรฐานสามารถใช้เพื่อทำให้เกรนละเอียดได้ การทำให้เป็นมาตรฐานคือการให้ความร้อนแก่วัสดุจนถึงอุณหภูมิวิกฤตที่สูงกว่านั้น และคงไว้เป็นระยะเวลาหนึ่งหลังจากการระบายความร้อนด้วยอากาศ ด้วยการบำบัดแบบนอร์มัลไลซ์ จะสามารถกำจัดองค์กรที่มีความร้อนมากเกินไป และฟื้นฟูโครงสร้างเกรนและคุณสมบัติทางกลของวัสดุให้เป็นปกติ
- การอบอ่อน: การอบอ่อนยังเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการแก้ไขความร้อนสูงเกินไป การอบอ่อนคือการให้ความร้อนแก่วัสดุจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด และคงไว้เป็นระยะเวลาหนึ่งหลังจากเย็นตัวลงด้วยเตาหลอม การอบอ่อนสามารถขจัดความเครียดภายใน ลดความแข็ง และปรับปรุงความสามารถในการแปรรูปได้ การหลอมอาจเป็นวิธีง่ายๆ ในการแก้ไขความร้อนสูงเกินไปสำหรับวัสดุบางชนิดที่ไม่ต้องการประสิทธิภาพสูง
- การอุ่นและการชุบแข็ง: สำหรับวัสดุโลหะที่ต้องการความแข็งและความแข็งแรงสูง เช่น เหล็กกล้าเครื่องมือและเหล็กแบริ่ง การอุ่นและการชุบแข็งสามารถใช้เพื่อแก้ไขความร้อนสูงเกินไปได้ การอุ่นการดับคือการให้ความร้อนวัสดุจนถึงอุณหภูมิการดับ โดยคงไว้สักระยะหนึ่งแล้วจึงทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว โดยการอุ่นและดับจะทำให้ได้โครงสร้างมาร์เทนซิติกที่ดี และสามารถปรับปรุงความแข็งและความแข็งแรงของวัสดุได้
2. การแก้ไขความร้อนสูงเกินไป
- โดยทั่วไปแล้วการปรุงมากเกินไปไม่สามารถแก้ไขได้อย่างสมบูรณ์: การปรุงมากเกินไปเป็นข้อบกพร่องที่ร้ายแรงมากในกระบวนการให้ความร้อนของวัสดุโลหะ เมื่อเกิดขึ้นแล้ว มักจะเป็นเรื่องยากที่จะคืนคุณสมบัติดั้งเดิมของวัสดุให้สมบูรณ์ผ่านการบำบัดในภายหลัง สำหรับวัสดุที่ปรุงสุกเกินไป มักจะนำไปเป็นเศษหรือเพื่อวัตถุประสงค์อื่นและมาตรการอื่นเท่านั้น
- มาตรการป้องกัน: เนื่องจากความร้อนสูงเกินไปไม่สามารถแก้ไขได้อย่างสมบูรณ์ จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องป้องกันไม่ให้เกิดความร้อนสูงเกินไป ในการประมวลผลวัสดุโลหะ ควรควบคุมอุณหภูมิความร้อนและเวลาในการจับยึดอย่างเคร่งครัดเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไปหรือเวลาในการจับยึดนานเกินไป ในเวลาเดียวกันควรเสริมสร้างการบำรุงรักษาและการซ่อมแซมอุปกรณ์ทำความร้อนเพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องและเสถียรภาพของการควบคุมอุณหภูมิ นอกจากนี้ วิธีการต่างๆ เช่น การทำความร้อนในบรรยากาศแบบป้องกันหรือการทำความร้อนแบบสุญญากาศ ก็สามารถนำมาใช้เพื่อลดการเกิดไฟเกินได้