توفر المعالجة الحرارية طريقة فعالة للغاية لتغيير خصائص المعادن من خلال التحكم في معدل الانتشار ومعدل التبريد.
يتكون التركيب الدقيق للمواد المعدنية من بلورات صغيرة (تسمى أيضًا "حبيبات" أو "بلورات"). هنا، يمكن لخصائص الحبيبات، مثل حجمها وتركيبها، أن تحدد الخصائص الميكانيكية الشاملة للمعدن. أثناء المعالجة الحرارية، يتم تسخين المعدن إلى درجة حرارة محددة ثم تبريده بمعدل متحكم فيه لتحقيق تغييرات في البنية الدقيقة للمعدن. تؤثر هذه التغيرات البنيوية الدقيقة على صلابة المعدن وقوته ومتانته وقابليته للسحب...
يؤدي المعالجة الحرارية إلى إعادة تنظيم البنية البلورية للمعدن من خلال التغيرات الطورية، وهي العملية التي يشار إليها غالبًا باسم "التحول العشوائي".
هناك آليتان رئيسيتان يمكن من خلالهما للمعالجة الحرارية تغيير خصائص السبائك: الأولى هي تكوين المارتنسيت، الذي يشوه البنية الداخلية للبلورة، والثانية هي التغيير في تجانس السبائك من خلال المعالجة الحرارية. آلية الانتشار. أثناء المعالجة الحرارية، عندما يتم تسخين المعدن إلى مرحلة الأوستينيت ويتم إخماده بسرعة، يتحول التركيب الدقيق إلى مارتنسيت. وهذا يعني أنه من خلال التحكم الدقيق في الوقت ودرجة الحرارة، يمكن تحويل خصائص معدن واحد إلى معدن آخر...
يعتبر تحسين العمليات مهمًا بشكل خاص في صناعة الطيران لأن السبائك الفائقة قد تتطلب خمس عمليات معالجة حرارية أو أكثر لتحقيق الخصائص المطلوبة.
إن التركيب المحدد للسبائك له أيضًا تأثير كبير على نتائج المعالجة الحرارية. إن النسبة المناسبة للمكونات سوف تشكل بنية دقيقة مستمرة، بينما عندما تنحرف نسبة المكونات بشكل كبير، فسوف يتم تشكيل بنيتين دقيقتين مختلفتين أو أكثر في نفس الوقت. يمكن رؤية ذلك في العديد من السبائك القابلة للمعالجة الحرارية، مثل السبائك الإيتكتيكية، والسبائك الإيتكتيكية المنخفضة، والسبائك الإيتكتيكية العالية. يتفاعل كل نوع بشكل مختلف أثناء التبريد، مما يحدد بدوره خصائصه الفيزيائية النهائية...
تتطلب المعالجة الحرارية المناسبة التحكم الدقيق في درجة الحرارة، والوقت الذي تبقى فيه عند درجة حرارة معينة، ومعدل التبريد.
تعد درجة الحرارة والوقت من العوامل الرئيسية في تحديد خصائص المعدن أثناء المعالجة الحرارية، بما في ذلك تقنيات مثل التلدين والتسوية. ستؤثر تقنيات المعالجة الحرارية المختلفة على بنية المعدن، مما يسمح له بأداء أفضل في بيئات العمل المختلفة. لا يؤدي هذا التحسين إلى تحسين الخصائص الميكانيكية للمعادن فحسب، بل يجعلها أيضًا مستخدمة على نطاق واسع في التطبيقات...
على سبيل المثال، يمكن لعملية التبريد أن تزيد بسرعة من صلابة المعدن، والتحكم الضعيف يمكن أن يسبب الشقوق والتشوهات.
باختصار، لا تعد تقنية المعالجة الحرارية مجرد خطوة تشغيلية في صناعة المعادن، بل هي عملية ثورية تعيد تعريف حدود أداء المعادن. بعد إعادة ميلادها في درجات حرارة عالية، لا تستطيع هذه المعادن التكيف مع الاحتياجات المتنوعة فحسب، بل وتتغلب أيضًا على العديد من القيود المادية. أيها القراء، ربما ترغبون في التفكير في ما هي الاختراقات الأخرى التي ستحدث في تكنولوجيا معالجة المعادن في المستقبل؟