فرآیند عملیات حرارتی پیچ های بشکه آلیاژی چگونه بر خواص مکانیکی آنها تأثیر می گذارد؟

فرآیندهای عملیات حرارتی مانند کوئنچ و تمپر باعث افزایش سختی می شود پیچ های بشکه آلیاژی با تغییر ریزساختار مواد. در طول کوئنچ، پیچ تا دمای بالا گرم می شود و سپس به سرعت سرد می شود، معمولاً در آب یا روغن. این فرآیند ماده را به ساختار مارتنزیتی تبدیل می کند که سخت تر و مقاوم تر در برابر سایش است. افزایش سختی توانایی پیچ را برای مقاومت در برابر مواد ساینده بهبود می بخشد و آن را برای فرآیندهای اکستروژن پلاستیک که در آن اصطکاک و سایش رایج هستند، ایده آل می کند.

فرآیند عملیات حرارتی نه تنها مواد را سخت می کند، بلکه ساختار دانه آن را نیز اصلاح می کند که به افزایش مقاومت در برابر سایش کمک می کند. سختی ناشی از عملیات حرارتی، همراه با ریزساختار تصفیه شده مواد، پیچ بشکه آلیاژی را در برابر اثرات سایشی برخی پلیمرها یا پرکننده ها (مانند الیاف شیشه یا پلاستیک های پر از مواد معدنی) که در غیر این صورت می تواند باعث سایش سریع شود، انعطاف پذیرتر می کند. این مقاومت در برابر سایش برای افزایش طول عمر پیچ، کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری و خرابی بسیار مهم است.

علاوه بر سختی، عملیات حرارتی می تواند چقرمگی پیچ های بشکه آلیاژی را با متعادل کردن سختی و شکل پذیری بهبود بخشد. پس از خاموش شدن، پیچ ممکن است تحت تمپر شدن قرار گیرد، فرآیندی که در آن دوباره تا دمای پایین‌تری گرم می‌شود و به آرامی سرد می‌شود. این فرآیند استرس های داخلی را از بین می برد و با کاهش شکنندگی، چقرمگی را افزایش می دهد. مواد سخت تر کمتر در معرض ترک خوردن یا شکستن تحت تنش های مکانیکی بالا هستند، که برای پیچ های بشکه آلیاژی که تحت بار مداوم در طی فرآیندهای اکستروژن کار می کنند، مهم است.

عملیات حرارتی، به ویژه فرآیند تصفیه محلول و پیری، می تواند به طور قابل توجهی استحکام پیچ های بشکه آلیاژی را افزایش دهد. با تغییر ریزساختار آلیاژ، عملیات حرارتی می‌تواند هم استحکام کششی و هم استحکام تسلیم را بهبود بخشد که به پیچ اجازه می‌دهد نیروها و فشارهای بالاتری را در طول فرآیند اکستروژن تحمل کند. استحکام بالاتر تضمین می کند که پیچ شکل و عملکرد خود را حتی در شرایط چالش برانگیز مانند توان عملیاتی بالا یا هنگام پردازش مواد با ویسکوزیته بالا حفظ می کند.

مقاومت در برابر خستگی برای قطعاتی مانند پیچ ​​های بشکه ای که در طی اکستروژن چرخه های بارگیری و تخلیه مکرر را پشت سر می گذارند بسیار مهم است. فرآیندهای عملیات حرارتی، به‌ویژه آنهایی که شامل روش‌های خنک‌سازی کنترل‌شده یا کاهش تنش هستند، با به حداقل رساندن تنش‌های داخلی و اصلاح ساختار دانه‌ها، به بهبود مقاومت در برابر خستگی پیچ‌های بشکه‌ای آلیاژی کمک می‌کنند. این بدان معنی است که پیچ به دلیل بارگذاری چرخه ای، احتمال خرابی زودرس کمتری دارد که به قابلیت اطمینان بیشتر در محیط های تولید با حجم بالا کمک می کند.

عملیات حرارتی همچنین می تواند مقاومت در برابر خوردگی پیچ های بشکه آلیاژی را بهبود بخشد، به ویژه هنگامی که با ترکیبات آلیاژی خاص مانند فولاد ضد زنگ ترکیب می شود. فرآیند عملیات حرارتی می تواند تشکیل یک لایه اکسیدی پایدار و مقاوم در برابر خوردگی را بر روی سطح پیچ افزایش دهد و آن را در برابر تخریب شیمیایی و زنگ زدگی مقاوم تر کند. این امر به ویژه در کاربردهایی که پیچ در معرض مواد شیمیایی تهاجمی یا رطوبت قرار می‌گیرد مفید است، که در غیر این صورت منجر به تخریب سریع‌تر می‌شود.

از طریق فرآیندهایی مانند بازپخت یا تنش زدایی، عملیات حرارتی به کاهش تنش‌های پسماند در آلیاژ کمک می‌کند و ثبات ابعادی بهتری را تضمین می‌کند. این برای حفظ تلورانس های دقیق مورد نیاز در فرآیندهای اکستروژن بسیار مهم است. پیچی که شکل خود را در طول زمان حفظ می کند، جریان ثابت مواد و کیفیت مذاب یکنواخت را تضمین می کند، که برای تولید محصولات اکسترود شده با کیفیت بالا ضروری است.

برخی عملیات حرارتی، مانند بازپخت، همچنین می تواند ماشینکاری پیچ های بشکه آلیاژی را بهبود بخشد. با نرم شدن کمی مواد، فرآیند عملیات حرارتی ماشینکاری یا اصلاح پیچ را در طول ساخت آسان‌تر می‌کند. این می تواند زمانی مفید باشد که شکل دهی دقیق یا رزوه کاری پیچ مورد نیاز است و به عملکرد کلی بهتر در ماشین اکستروژن کمک می کند.3