1. Закаляване
1. Какво е закаляване?
Закаляването е процес на термична обработка, използван за стомана. При този процес стоманата се нагрява до температура над критичната температура Ас3 (за заевтектоидна стомана) или Ас1 (за заевтектоидна стомана). След това се поддържа при тази температура за определен период от време, за да аустенизира напълно или частично стоманата, и след това бързо се охлажда до под Ms (или се държи изотермично близо до Ms) при скорост на охлаждане, по-висока от критичната скорост на охлаждане, за да се трансформира в мартензит ( или бейнит). Закаляването се използва и за обработка на твърди разтвори и бързо охлаждане на материали като алуминиеви сплави, медни сплави, титанови сплави и закалено стъкло.
2. Целта на закаляването:
1) Подобрете механичните свойства на метални продукти или части. Например, повишава твърдостта и устойчивостта на износване на инструменти, лагери и т.н., увеличава границата на еластичност на пружините, подобрява цялостните механични свойства на частите на вала и т.н.
2) За да се подобрят материалните или химичните свойства на специфични видове стомана, като например подобряване на устойчивостта на корозия на неръждаема стомана или увеличаване на постоянния магнетизъм на магнитната стомана, е важно внимателно да се избере охлаждащата среда и да се използва правилният метод на охлаждане по време на процес на закаляване и охлаждане. Често използваните методи за охлаждане включват охлаждане с една течност, охлаждане с двойна течност, степенувано охлаждане, изотермично охлаждане и локално охлаждане. Всеки метод има своите специфични приложения и предимства.
3. След охлаждане стоманените детайли показват следните характеристики:
- Налице са нестабилни структури като мартензит, бейнит и остатъчен аустенит.
- Има голямо вътрешно напрежение.
- Механичните свойства не отговарят на изискванията. Следователно, стоманените детайли обикновено се подлагат на темпериране след закаляване.
2. Закаляване
1. Какво е темпериране?
Закаляването е процес на термична обработка, който включва нагряване на закалени метални материали или части до определена температура, поддържане на температурата за определен период и след това охлаждането им по специфичен начин. Закаляването се извършва веднага след закаляването и обикновено е последната стъпка в термичната обработка на детайла. Комбинираният процес на закаляване и темпериране се нарича крайна обработка.
2. Основните цели на закаляването и темперирането са:
- Закаляването е от съществено значение за намаляване на вътрешното напрежение и крехкостта в закалените части. Ако не се темперират своевременно, тези части могат да се деформират или напукат поради голямото напрежение и чупливост, причинени от закаляването.
- Закаляването може да се използва и за регулиране на механичните свойства на детайла, като твърдост, якост, пластичност и издръжливост, за да се отговори на различни изисквания за производителност.
- Освен това темперирането помага за стабилизиране на размера на детайла, като гарантира, че няма да настъпи деформация по време на последваща употреба, тъй като стабилизира металографската структура.
- Закаляването също може да подобри ефективността на рязане на някои легирани стомани.
3. Ролята на закаляването е:
За да се гарантира, че детайлът остава стабилен и не претърпява структурна трансформация по време на употреба, е важно да се подобри стабилността на структурата. Това включва елиминиране на вътрешното напрежение, което от своя страна помага за стабилизиране на геометричните размери и подобряване на производителността на детайла. В допълнение, закаляването може да помогне за регулиране на механичните свойства на стоманата, за да отговарят на специфичните изисквания за употреба.
Закаляването има тези ефекти, защото когато температурата се повиши, атомната активност се засилва, позволявайки на атомите на желязото, въглерода и други сплави в стоманата да дифундират по-бързо. Това позволява пренареждането на атомите, превръщайки нестабилната, небалансирана структура в стабилна, балансирана структура.
Когато стоманата се закалява, твърдостта и якостта намаляват, докато пластичността се увеличава. Степента на тези промени в механичните свойства зависи от температурата на темпериране, като по-високите температури водят до по-големи промени. При някои легирани стомани с високо съдържание на легиращи елементи темперирането в определен температурен диапазон може да доведе до утаяване на фини метални съединения. Това увеличава якостта и твърдостта, явление, известно като вторично втвърдяване.
Изисквания за темпериране: Различниобработени частиизискват темпериране при различни температури, за да отговорят на специфичните изисквания за употреба. Ето препоръчителните температури на темпериране за различните видове детайли:
1. Режещи инструменти, лагери, карбуризирани и закалени части и повърхностно закалени части обикновено се темперират при ниски температури под 250°C. Този процес води до минимална промяна в твърдостта, намалено вътрешно напрежение и леко подобрение на якостта.
2. Пружините се темперират при средни температури, вариращи от 350-500°C, за да се постигне по-висока еластичност и необходимата якост.
3. Частите, изработени от структурна стомана със средно съдържание на въглерод, обикновено се темперират при високи температури от 500-600°C, за да се постигне оптимална комбинация от здравина и издръжливост.
Когато стоманата се темперира при около 300°C, тя може да стане по-крехка, явление, известно като първия тип крехкост при темпериране. По принцип темперирането не трябва да се извършва в този температурен диапазон. Някои средно въглеродни легирани структурни стомани също са предразположени към крехкост, ако се охладят бавно до стайна температура след закаляване при висока температура, известно като втори тип крехкост при закаляване. Добавянето на молибден към стоманата или охлаждането в масло или вода по време на темперирането може да предотврати втория тип крехкост при отпускане. Повторното нагряване на втория тип темперирана крехка стомана до първоначалната температура на темпериране може да премахне тази крехкост.
В производството изборът на температура на темпериране зависи от изискванията за производителност на детайла. Закаляването се категоризира въз основа на различните температури на нагряване в нискотемпературно темпериране, среднотемпературно темпериране и високотемпературно темпериране. Процесът на термична обработка, който включва закаляване, последвано от темпериране при висока температура, се нарича темпериране, което води до висока якост, добра пластичност и издръжливост.
- Нискотемпературно темпериране: 150-250°C, М темпериране. Този процес намалява вътрешното напрежение и крехкостта, подобрява пластичността и якостта и води до по-висока твърдост и устойчивост на износване. Обикновено се използва за производство на измервателни инструменти, режещи инструменти, търкалящи лагери и др.
- Среднотемпературно темпериране: 350-500°C, Т темпериране. Този процес на темпериране води до по-висока еластичност, определена пластичност и твърдост. Обикновено се използва за производство на пружини, матрици за коване и др.
- Високотемпературно темпериране: 500-650°C, S темпериране. Този процес води до добри цялостни механични свойства и често се използва за производство на зъбни колела, колянови валове и др.
3. Нормализиране
1. Какво е нормализиране?
Thecnc процеснормализирането е термична обработка, използвана за подобряване на якостта на стоманата. Стоманеният компонент се нагрява до температура между 30 до 50°C над температурата Ac3, държи се при тази температура за определен период от време и след това се охлажда на въздух извън пещта. Нормализирането включва по-бързо охлаждане от отгряването, но по-бавно охлаждане от закаляването. Този процес води до рафинирани кристални зърна в стоманата, подобряване на здравината, издръжливостта (както е посочено от стойността AKV) и намаляване на склонността на компонента към напукване. Нормализирането може значително да подобри цялостните механични свойства на нисколегирани горещовалцувани стоманени плочи, нисколегирани стоманени изковки и отливки, както и да подобри производителността на рязане.
2. Нормализирането има следните цели и приложения:
1. Хиперевтектоидна стомана: Нормализирането се използва за елиминиране на прегретите едрозърнести и Widmanstatten структури в отливки, изковки и заварки, както и лентови структури в валцувани материали. Той рафинира зърната и може да се използва като предварителна топлинна обработка преди закаляване.
2. Хиперевтектоидна стомана: Нормализирането може да елиминира мрежовия вторичен цементит и да рафинира перлита, подобрявайки механичните свойства и улеснявайки последващото сфероидизиращо отгряване.
3. Нисковъглеродни, дълбоко изтеглени тънки стоманени плочи: Нормализирането може да елиминира свободния цементит на границата на зърната, подобрявайки производителността на дълбоко изтегляне.
4. Стомана с ниско съдържание на въглерод и нисколегирана стомана с ниско съдържание на въглерод: Нормализирането може да получи по-фини, люспести перлитни структури, увеличаване на твърдостта до HB140-190, избягване на феномена "залепващ нож" по време на рязане и подобряване на обработваемостта. В ситуации, в които както нормализиране, така и отгряване могат да се използват за средно въглеродна стомана, нормализирането е по-икономично и удобно.
5. Обикновена структурна стомана със средно съдържание на въглерод: Нормализирането може да се използва вместо закаляване и отвръщане при висока температура, когато не се изискват високи механични свойства, което прави процеса прост и осигурява стабилна стоманена структура и размер.
6. Високотемпературно нормализиране (150-200°C над Ac3): Намаляване на сегрегацията на компоненти на отливки и изковки поради висока скорост на дифузия при високи температури. Едрите зърна могат да бъдат рафинирани чрез последващо второ нормализиране при по-ниска температура.
7. Легирани стомани с ниско и средно съдържание на въглерод, използвани в парни турбини и котли: Нормализиране се използва за получаване на бейнитна структура, последвано от отвръщане при висока температура за добра устойчивост на пълзене при 400-550°C.
8. В допълнение към стоманените части и стоманените материали, нормализирането също се използва широко при топлинна обработка на сферографитен чугун за получаване на перлитна матрица и подобряване на здравината на сферографитен чугун. Характеристиките на нормализирането включват въздушно охлаждане, така че температурата на околната среда, методът на подреждане, въздушният поток и размерът на детайла оказват влияние върху структурата и производителността след нормализиране. Нормализиращата структура може да се използва и като метод за класификация на легирана стомана. Обикновено легираната стомана се категоризира на перлитна стомана, бейнитна стомана, мартензитна стомана и аустенитна стомана в зависимост от структурата, получена чрез въздушно охлаждане след нагряване на проба с диаметър 25 mm до 900°C.
4. Отгряване
1. Какво е отгряване?
Отгряването е процес на термична обработка на метал. Това включва бавно нагряване на метала до определена температура, поддържането му при тази температура за определен период от време и след това охлаждането му с подходяща скорост. Отгряването може да се категоризира на пълно отгряване, непълно отгряване и отгряване за освобождаване на напрежението. Механичните свойства на отгрите материали могат да бъдат оценени чрез тестове за опън или тестове за твърдост. Много стомани се доставят в отгрято състояние. Твърдостта на стоманата може да се оцени с помощта на тестер за твърдост на Rockwell, който измерва HRB твърдостта. За по-тънки стоманени плочи, стоманени ленти и тънкостенни стоманени тръби може да се използва повърхностен тестер за твърдост по Рокуел за измерване на твърдостта на HRT.
2. Целта на отгряването е:
- Подобрете или елиминирайте различни структурни дефекти и остатъчни напрежения, причинени от стоманата в процесите на леене, коване, валцуване и заваряване, за да предотвратите деформация и напукване начасти за леене под налягане.
- Омекотете детайла за рязане.
- Рафинирайте зърната и подобрете структурата, за да подобрите механичните свойства на детайла.
- Подгответе конструкцията за крайна термична обработка (закаляване и темпериране).
3. Обичайните процеси на отгряване са:
① Пълно отгряване.
За да се подобрят механичните свойства на средно- и нисковъглеродната стомана след леене, коване и заваряване, е необходимо да се усъвършенства грубата прегрята структура. Процесът включва нагряване на детайла до температура с 30-50 ℃ над точката, при която целият ферит се трансформира в аустенит, поддържане на тази температура за определен период от време и след това постепенно охлаждане на детайла в пещ. Докато детайлът се охлажда, аустенитът ще се трансформира отново, което ще доведе до по-фина стоманена структура.
② Сфероидизиращо отгряване.
За да намалите високата твърдост на инструменталната стомана и лагерната стомана след коване, трябва да загреете детайла до температура, която е 20-40 ℃ над точката, в която стоманата започва да образува аустенит, да го поддържате топъл и след това да го охладите бавно. Докато детайлът се охлажда, ламеларният цементит в перлита се превръща в сферична форма, което намалява твърдостта на стоманата.
③ Изотермично отгряване.
Този процес се използва за намаляване на високата твърдост на някои легирани структурни стомани с високо съдържание на никел и хром за обработка на рязане. Обикновено стоманата се охлажда бързо до най-нестабилната температура на аустенита и след това се държи при топла температура за определен период от време. Това кара аустенита да се трансформира в троостит или сорбит, което води до намаляване на твърдостта.
④ Рекристализация отгряване.
Процесът се използва за намаляване на втвърдяването на метални телове и тънки пластини, което възниква по време на студено изтегляне и студено валцуване. Металът се нагрява до температура, която обикновено е 50-150 ℃ под точката, в която стоманата започва да образува аустенит. Това позволява да се елиминират ефектите на втвърдяване и омекотява метала.
⑤ Графитизиращо отгряване.
За да се трансформира чугунът с високо съдържание на циментит в чугун с добра пластичност, който може да се кова, процесът включва нагряване на отливката до около 950°C, поддържане на тази температура за определен период от време и след това охлаждане по подходящ начин, за да се разгради циментитът и генерират флокулентен графит.
⑥ Дифузионно отгряване.
Процесът се използва за изравняване на химичния състав на отливките от сплави и подобряване на тяхната производителност. Методът включва нагряване на отливката до най-високата възможна температура без топене, поддържане на тази температура за продължителен период от време и след това бавно охлаждане. Това позволява на различните елементи в сплавта да дифундират и да се разпределят равномерно.
⑦ Отгряване за облекчаване на напрежението.
Този процес се използва за намаляване на вътрешното напрежение в стоманени отливки и заварени части. За стоманени продукти, които започват да образуват аустенит след нагряване при температура 100-200 ℃ по-ниска, те трябва да се държат топли и след това да се охладят на въздух, за да се елиминира вътрешното напрежение.
Ако искате да научите повече или да направите запитване, не се колебайте да се свържетеinfo@anebon.com.
Предимствата на Anebon са по-ниски такси, екип с динамични доходи, специализиран QC, стабилни фабрики, услуги с първокласно качество зауслуга за обработка на алуминийиCNC обработка на струговащи частиизвършване на услуга. Anebon си постави за цел Текущи системни иновации, иновации в управлението, елитни иновации и иновации в сектора, да даде пълна игра за общите предимства и непрекъснато да прави подобрения, за да поддържа отлично.
Време на публикуване: 14 август 2024 г