1. Slukning
1. Hvad er quenching?
Bratkøling er en varmebehandlingsproces, der bruges til stål. I denne proces opvarmes stålet til en temperatur over den kritiske temperatur Ac3 (for hypereutectoid stål) eller Ac1 (for hypereutectoid stål). Det holdes derefter ved denne temperatur i en periode for helt eller delvist at austenitisere stålet og afkøles derefter hurtigt til under Ms (eller holdes isotermisk nær Ms) ved en afkølingshastighed højere end den kritiske afkølingshastighed for at omdanne det til martensit ( eller bainit). Quenching bruges også til behandling af fast opløsning og hurtig afkøling af materialer såsom aluminiumslegeringer, kobberlegeringer, titanlegeringer og hærdet glas.
2. Formålet med at slukke:
1) Forbedre de mekaniske egenskaber af metalprodukter eller dele. For eksempel øger det hårdheden og slidstyrken af værktøjer, lejer osv., øger fjedres elastiske grænse, forbedrer de overordnede mekaniske egenskaber af akseldele osv.
2) For at forbedre de materielle eller kemiske egenskaber af specifikke ståltyper, såsom at forbedre korrosionsbestandigheden af rustfrit stål eller øge den permanente magnetisme af magnetisk stål, er det vigtigt omhyggeligt at vælge bratkølemediet og bruge den korrekte bratkølingsmetode under bratkølings- og afkølingsproces. Almindeligvis anvendte bratkølingsmetoder omfatter enkelt-væske bratkøling, dobbelt-væske bratkøling, gradueret bratkøling, isotermisk bratkøling og lokal bratkøling. Hver metode har sine specifikke anvendelser og fordele.
3. Efter bratkøling udviser stålemner følgende egenskaber:
- Ustabile strukturer som martensit, bainit og restaustenit er til stede.
- Der er høj indre stress.
- De mekaniske egenskaber opfylder ikke kravene. Stålemner gennemgår derfor sædvanligvis anløbning efter bratkøling.
2. Tempering
1. Hvad er temperering?
Tempering er en varmebehandlingsproces, der involverer opvarmning af bratkølede metalmaterialer eller dele til en bestemt temperatur, opretholdelse af temperaturen i en vis periode og derefter afkøling på en bestemt måde. Anløbning udføres umiddelbart efter bratkøling og er typisk det sidste trin i varmebehandlingen af emnet. Den kombinerede proces med bratkøling og temperering omtales som den endelige behandling.
2. Hovedformålene med quenching og temperering er:
- Tempering er afgørende for at reducere indre stress og skørhed i kølede dele. Hvis de ikke hærdes rettidigt, kan disse dele deformeres eller revne på grund af den høje belastning og skørhed forårsaget af bratkøling.
- Tempering kan også bruges til at justere arbejdsemnets mekaniske egenskaber, såsom hårdhed, styrke, plasticitet og sejhed, for at opfylde forskellige ydeevnekrav.
- Derudover hjælper anløbning med at stabilisere størrelsen af emnet ved at sikre, at der ikke opstår nogen deformation under efterfølgende brug, da det stabiliserer den metallografiske struktur.
- Anløbning kan også forbedre skæreydelsen af visse legeret stål.
3. Tempereringens rolle er:
For at sikre, at emnet forbliver stabilt og ikke gennemgår nogen strukturel transformation under brug, er det vigtigt at forbedre strukturens stabilitet. Dette involverer eliminering af indre spændinger, som igen hjælper med at stabilisere de geometriske dimensioner og forbedre arbejdsemnets ydeevne. Derudover kan anløbning hjælpe med at justere stålets mekaniske egenskaber for at opfylde specifikke brugskrav.
Tempering har disse virkninger, fordi når temperaturen stiger, øges atomaktiviteten, hvilket tillader atomerne af jern, kulstof og andre legeringselementer i stål at diffundere hurtigere. Dette muliggør omarrangering af atomer og transformerer den ustabile, ubalancerede struktur til en stabil, afbalanceret struktur.
Når stål hærdes, falder hårdheden og styrken, mens plasticiteten øges. Omfanget af disse ændringer i mekaniske egenskaber afhænger af tempereringstemperaturen, hvor højere temperaturer fører til større ændringer. I nogle legerede stål med et højt indhold af legeringselementer kan anløbning i et bestemt temperaturområde føre til udfældning af fine metalforbindelser. Dette øger styrke og hårdhed, et fænomen kendt som sekundær hærdning.
Hærdningskrav: Forskelligebearbejdede delekræver anløbning ved forskellige temperaturer for at opfylde specifikke brugskrav. Her er de anbefalede hærdningstemperaturer for forskellige typer emner:
1. Skæreværktøjer, lejer, karburerede og bratkølede dele og overfladeafkølede dele hærdes normalt ved lave temperaturer under 250°C. Denne proces resulterer i minimal ændring i hårdhed, reduceret indre stress og en lille forbedring i sejhed.
2. Fjedre hærdes ved medium temperaturer fra 350-500°C for at opnå højere elasticitet og nødvendig sejhed.
3. Dele fremstillet af mellemkulstof konstruktionsstål er typisk hærdet ved høje temperaturer på 500-600°C for at opnå en optimal kombination af styrke og sejhed.
Når stål hærdes ved omkring 300°C, kan det blive mere skørt, et fænomen kendt som den første form for hærdeskørhed. Generelt bør temperering ikke udføres i dette temperaturområde. Nogle konstruktionsstål af mellemkulstoflegeringer er også tilbøjelige til at blive skøre, hvis de langsomt afkøles til stuetemperatur efter anløbning ved høj temperatur, kendt som den anden type tempereringsskørhed. Tilsætning af molybdæn til stål eller afkøling i olie eller vand under anløbning kan forhindre den anden type af temperamentsskørhed. Genopvarmning af den anden type hærdet skørt stål til den oprindelige anløbningstemperatur kan eliminere denne skørhed.
I produktionen afhænger valget af hærdningstemperatur af arbejdsemnets ydeevnekrav. Tempering er kategoriseret baseret på de forskellige opvarmningstemperaturer i lavtemperaturtempering, mediumtemperaturtempering og højtemperaturtempering. Varmebehandlingsprocessen, der involverer bratkøling efterfulgt af højtemperatur-tempering, omtales som anløbning, hvilket resulterer i høj styrke, god plasticitet og sejhed.
- Lav temperatur temperering: 150-250°C, M temperering. Denne proces reducerer indre stress og skørhed, forbedrer plasticitet og sejhed og resulterer i højere hårdhed og slidstyrke. Det bruges typisk til at fremstille måleværktøjer, skæreværktøjer, rullelejer osv.
- Mellemtemperaturtempering: 350-500°C, T-tempering. Denne hærdningsproces resulterer i højere elasticitet, en vis plasticitet og hårdhed. Det er almindeligvis brugt til at fremstille fjedre, smedningsmatricer osv.
- Højtemperaturtempering: 500-650°C, S-tempering. Denne proces resulterer i gode omfattende mekaniske egenskaber og bruges ofte til at fremstille gear, krumtapaksler mv.
3. Normalisering
1. Hvad er normalisering?
Decnc procesof normalizing er en varmebehandling, der bruges til at øge stålets sejhed. Stålkomponenten opvarmes til en temperatur mellem 30 og 50°C over Ac3-temperaturen, holdes ved denne temperatur i et stykke tid, og luftkøles derefter uden for ovnen. Normalisering involverer hurtigere afkøling end udglødning, men langsommere afkøling end bratkøling. Denne proces resulterer i raffinerede krystalkorn i stålet, hvilket forbedrer styrke, sejhed (som angivet ved AKV-værdien) og reducerer komponentens tendens til at revne. Normalisering kan væsentligt forbedre de omfattende mekaniske egenskaber af lavlegerede varmvalsede stålplader, lavlegerede stålsmedninger og støbegods samt forbedre skæreydelsen.
2. Normalisering har følgende formål og anvendelser:
1. Hypereutectoid stål: Normalisering bruges til at eliminere overophedede grovkornede og Widmanstatten-strukturer i støbegods, smedegods og svejsninger, såvel som båndede strukturer i valsede materialer. Det forfiner kornene og kan bruges som en forvarmebehandling før bratkøling.
2. Hypereutectoid stål: Normalisering kan eliminere netværkssekundær cementit og forfine perlit, forbedre mekaniske egenskaber og lette efterfølgende sfæroidiserende udglødning.
3. Dybtrukne tynde stålplader med lavt kulstofindhold: Normalisering kan eliminere fri cementit ved korngrænsen, hvilket forbedrer dybtrækningsydelsen.
4. Lavt kulstofstål og lavt kulstoffattigt lavlegeret stål: Normalisering kan opnå finere, flagende perlitstrukturer, øge hårdheden til HB140-190, undgå fænomenet "stikkniv" under skæring og forbedre bearbejdeligheden. I situationer, hvor både normalisering og udglødning kan bruges til mellemkulstofstål, er normalisering mere økonomisk og bekvemt.
5. Almindelig mellemkulstof konstruktionsstål: Normalisering kan bruges i stedet for bratkøling og højtemperaturhærdning, når høje mekaniske egenskaber ikke er påkrævet, hvilket gør processen enkel og sikrer stabil stålstruktur og størrelse.
6. Højtemperaturnormalisering (150-200°C over Ac3): Reducerer komponentadskillelse af støbegods og smedegods på grund af høj diffusionshastighed ved høje temperaturer. Grove korn kan raffineres ved efterfølgende anden normalisering ved en lavere temperatur.
7. Lav- og mellemkulstoflegeret stål anvendt i dampturbiner og kedler: Normalisering bruges til at opnå en bainitstruktur, efterfulgt af højtemperaturanløbning for god krybemodstand ved 400-550°C.
8. Ud over ståldele og stålmaterialer anvendes normalisering også i vid udstrækning til varmebehandling af duktilt jern for at opnå en perlitmatrix og forbedre styrken af duktilt jern. Normaliseringens karakteristika involverer luftkøling, så omgivelsestemperaturen, stablingsmetoden, luftstrømmen og emnestørrelsen har alle indflydelse på strukturen og ydeevnen efter normalisering. Den normaliserende struktur kan også bruges som en klassificeringsmetode for legeret stål. Typisk er legeret stål kategoriseret i perlitstål, bainitstål, martensitstål og austenitstål, afhængigt af strukturen opnået ved luftkøling efter opvarmning af en prøve med en diameter på 25 mm til 900°C.
4. Udglødning
1. Hvad er udglødning?
Udglødning er en varmebehandlingsproces for metal. Det involverer langsomt at opvarme metallet til en bestemt temperatur, holde det ved denne temperatur i en vis varighed og derefter afkøle det med en passende hastighed. Udglødning kan kategoriseres i fuldstændig udglødning, ufuldstændig udglødning og afspændingsglødning. De mekaniske egenskaber af udglødede materialer kan vurderes gennem trækprøver eller hårdhedstest. Mange stål leveres i udglødet tilstand. Stålhårdhed kan evalueres ved hjælp af en Rockwell hårdhedstester, som måler HRB hårdhed. Til tyndere stålplader, stålstrimler og tyndvæggede stålrør kan en Rockwell overflade-hårdhedstester bruges til at måle HRT-hårdhed.
2. Formålet med udglødning er:
- Forbedre eller eliminere forskellige strukturelle defekter og restspændinger forårsaget af stål i støbe-, smednings-, valse- og svejseprocesserne for at forhindre deformation og revner aftrykstøbningsdele.
- Blødgør emnet til skæring.
- Forfin kornene og forbedre strukturen for at forbedre arbejdsemnets mekaniske egenskaber.
- Forbered strukturen til den endelige varmebehandling (hærdning og temperering).
3. Almindelige udglødningsprocesser er:
① Fuldstændig udglødning.
For at forbedre de mekaniske egenskaber af medium og lavt kulstofstål efter støbning, smedning og svejsning er det nødvendigt at forfine den grove overophedede struktur. Processen involverer opvarmning af emnet til en temperatur på 30-50 ℃ over det punkt, hvor al ferrit omdannes til austenit, opretholdelse af denne temperatur i en periode, og derefter gradvis afkøling af emnet i en ovn. Efterhånden som emnet afkøles, vil austenitten forvandles igen, hvilket resulterer i en finere stålstruktur.
② Sfæroidiserende udglødning.
For at reducere den høje hårdhed af værktøjsstål og lejestål efter smedning skal du opvarme emnet til en temperatur, der er 20-40 ℃ over det punkt, hvor stål begynder at danne austenit, holde det varmt og derefter afkøle det langsomt. Efterhånden som emnet afkøles, bliver den lamelformede cementit i perlitten til en sfærisk form, hvilket reducerer stålets hårdhed.
③ Isotermisk udglødning.
Denne proces bruges til at reducere den høje hårdhed af visse legerede konstruktionsstål med højt nikkel- og kromindhold til skærebearbejdning. Typisk afkøles stålet hurtigt til den mest ustabile temperatur af austenit og holdes derefter ved en varm temperatur i en bestemt periode. Dette får austenitten til at omdannes til troostit eller sorbit, hvilket resulterer i en reduktion af hårdheden.
④ Rekrystallisationsudglødning.
Processen bruges til at reducere hærdningen af metaltråde og tynde plader, der opstår under koldtrækning og koldvalsning. Metallet opvarmes til en temperatur, der generelt er 50-150 ℃ under det punkt, hvor stål begynder at danne austenit. Dette tillader eliminering af arbejdshærdende effekter og blødgør metallet.
⑤ Grafitiseringsudglødning.
For at omdanne støbejern med et højt cementitindhold til smedbart støbejern med god plasticitet, går processen ud på at opvarme støbegodset til omkring 950°C, holde denne temperatur i en bestemt periode og derefter afkøle det passende for at nedbryde cementitten og generere flokkulent grafit.
⑥ Diffusionsudglødning.
Processen bruges til at udjævne den kemiske sammensætning af legeringsstøbegods og forbedre deres ydeevne. Metoden går ud på at opvarme støbegodset til den højest mulige temperatur uden at smelte, holde denne temperatur i en længere periode og derefter langsomt afkøle den. Dette gør det muligt for de forskellige elementer i legeringen at diffundere og blive ensartet fordelt.
⑦ Afspændingsudglødning.
Denne proces bruges til at reducere den indre spænding i stålstøbegods og svejsede dele. For stålprodukter, der begynder at danne austenit efter opvarmning ved en temperatur på 100-200 ℃ under, skal de holdes varme og derefter afkøles i luften for at eliminere den indre belastning.
Hvis du vil vide mere eller forespørgsel, er du velkommen til at kontakteinfo@anebon.com.
Fordelene ved Anebon er lavere gebyrer, dynamisk indkomstteam, specialiseret kvalitetskontrol, robuste fabrikker, tjenester af høj kvalitet tilaluminium bearbejdning serviceogcnc-bearbejdning af drejedelelave service. Anebon satte sig et mål for Løbende systeminnovation, ledelsesinnovation, eliteinnovation og sektorinnovation, giver fuld spil for de overordnede fordele og laver konstant forbedringer for at understøtte excellent.
Indlægstid: 14. august 2024