Normaliziranje, žarenje, kaljenje, popuštanje.

Razlika između žarenja i kaljenja je:
Jednostavno rečeno, žarenje znači nemati tvrdoću, a kaljenje ipak zadržava određenu tvrdoću.

Kaljenje:

Struktura dobivena kaljenjem na visokoj temperaturi je kaljeni sorbit. Općenito, kaljenje se ne koristi samo. Glavna svrha kaljenja nakon kaljenja dijelova je uklanjanje naprezanja kaljenja i dobivanje potrebne strukture. Prema različitim temperaturama kaljenja, kaljenje se dijeli na niskotemperaturno, srednjotemperaturno i visokotemperaturno kaljenje. Dobiveni su kaljeni martenzit, troostit i sorbit.

Među njima, toplinska obrada u kombinaciji s kaljenjem na visokoj temperaturi nakon kaljenja naziva se kaljenjem i kaljenjem, a svrha joj je dobiti sveobuhvatna mehanička svojstva s dobrom čvrstoćom, tvrdoćom, plastičnošću i žilavošću. Stoga se široko koristi u važnim strukturnim dijelovima automobila, traktora, alatnih strojeva itd., kao što su klipnjače, vijci, zupčanici i osovine. Tvrdoća nakon kaljenja općenito je HB200-330.

žarenje:

Transformacija perlita događa se tijekom procesa žarenja. Glavna svrha žarenja je postići da unutarnja struktura metala dostigne ili se približi stanju ravnoteže, te pripremi za naknadnu obradu i konačnu toplinsku obradu. Žarenje za ublažavanje naprezanja je postupak žarenja za uklanjanje zaostalog naprezanja uzrokovanog obradom plastičnom deformacijom, zavarivanjem itd., a koje postoji u odljevku. Postoji unutarnje naprezanje unutar obratka nakon kovanja, lijevanja, zavarivanja i rezanja. Ako se ne eliminira na vrijeme, izradak će se deformirati tijekom obrade i upotrebe, što će utjecati na točnost izratka.

Vrlo je važno koristiti žarenje za ublažavanje naprezanja kako bi se uklonilo unutarnje naprezanje koje nastaje tijekom obrade. Temperatura zagrijavanja pri žarenju za ublažavanje naprezanja niža je od temperature fazne transformacije, stoga se tijekom cijelog procesa toplinske obrade ne događa nikakva strukturna transformacija. Unutarnje naprezanje uglavnom se prirodno eliminira izratkom tijekom procesa očuvanja topline i sporog hlađenja.

Kako bi se temeljitije eliminiralo unutarnje naprezanje izratka, tijekom zagrijavanja treba kontrolirati temperaturu zagrijavanja. Općenito, stavlja se u peć na nisku temperaturu, a zatim se zagrijava na zadanu temperaturu brzinom zagrijavanja od oko 100°C/h. Temperatura zagrijavanja zavara treba biti nešto viša od 600°C. Vrijeme zadržavanja ovisi o situaciji, obično 2 do 4 sata. Vrijeme zadržavanja žarenja za smanjenje naprezanja odljevka zauzima gornju granicu, brzina hlađenja se kontrolira na (20-50) ℃/h, a može se ohladiti ispod 300 ℃ prije nego što se može hladiti zrakom.

   Tretman starenja može se podijeliti u dvije vrste: prirodno starenje i umjetno starenje. Prirodno starenje je ostaviti odljevak na otvorenom više od pola godine, tako da će se odvijati polagano, tako da se zaostalo naprezanje može eliminirati ili smanjiti. Umjetno starenje je zagrijavanje odljevka na 550~650 ℃ Izvođenje žarenja za ublažavanje naprezanja, koje štedi vrijeme u usporedbi s prirodnim starenjem i temeljitije uklanja zaostalo naprezanje.

Što je kaljenje?

Kaljenje je postupak toplinske obrade kojim se kaljeni metalni proizvodi ili dijelovi zagrijavaju na određenu temperaturu, a zatim se na određeni način hlade nakon određenog vremena držanja. Kaljenje je operacija koja se izvodi neposredno nakon kaljenja i obično je posljednja toplinska obrada izratka. Stoga se zajednički postupak kaljenja i popuštanja naziva završna toplinska obrada. Glavna svrha kaljenja i kaljenja je:

1) Smanjite unutarnji stres i smanjite lomljivost. Kaljeni dijelovi imaju veliko naprezanje i lomljivost. Ako se ne kale na vrijeme, često će se deformirati ili čak popucati.

2) Podesite mehanička svojstva obratka. Nakon kaljenja, obradak ima visoku tvrdoću i visoku krtost. Kako bi se zadovoljili različiti zahtjevi performansi raznih radnih komada, može se prilagoditi kaljenjem, tvrdoćom, čvrstoćom, plastičnošću i žilavošću.

3) Stabilna veličina obratka. Metalografska struktura može se stabilizirati kaljenjem kako bi se osiguralo da neće doći do deformacija tijekom buduće uporabe.

4) Poboljšajte učinak rezanja nekih legiranih čelika.

U proizvodnji se često temelji na zahtjevima za performanse izratka. Prema različitim temperaturama zagrijavanja, kaljenje se dijeli na kaljenje na niskim temperaturama, kaljenje na srednjim temperaturama i kaljenje na visokim temperaturama. Proces toplinske obrade koji kombinira kaljenje i naknadno kaljenje na visokoj temperaturi naziva se kaljenje i kaljenje, to jest, ima dobru plastičnost i žilavost uz visoku čvrstoću. Uglavnom se koristi za rukovanje konstrukcijskim dijelovima strojeva s velikim opterećenjem, kao što su vretena alatnih strojeva, osovine stražnje osovine automobila, snažni zupčanici itd.

Što je kaljenje?

Kaljenje je proces toplinske obrade koji zagrijava metalne proizvode ili dijelove iznad temperature faznog prijelaza, a zatim brzo hladi brzinom većom od kritične brzine hlađenja nakon očuvanja topline kako bi se dobila martenzitna struktura. Kaljenjem se dobiva martenzitna struktura, a nakon kaljenja, obradak može dobiti dobre performanse, tako da se u potpunosti razvije potencijal materijala. Njegova glavna svrha je:

1) Poboljšajte mehanička svojstva metalnih proizvoda ili dijelova. Na primjer: poboljšanje tvrdoće i otpornosti na habanje alata, ležajeva itd., povećanje granice elastičnosti opruga, poboljšanje sveobuhvatnih mehaničkih svojstava dijelova vratila itd.

2) Poboljšati svojstva materijala ili kemijska svojstva nekih specijalnih čelika. Kao što je poboljšanje otpornosti nehrđajućeg čelika na koroziju, povećanje trajnog magnetizma magnetskog čelika itd.

Kod kaljenja i hlađenja, osim razumnog odabira medija za kaljenje, također su potrebne pravilne metode kaljenja. Uobičajeno korištene metode gašenja uglavnom uključuju kaljenje jednom tekućinom, kaljenje dvostrukom tekućinom, stupnjevano kaljenje, izotermno kaljenje i djelomično kaljenje.

Razlika i veza između normalizacije, kaljenja, žarenja i popuštanja

Namjena i uporaba normalizacije

① Za hipoeutektoidni čelik, normalizacija se koristi za uklanjanje pregrijane grubozrnate strukture i Widmanstattenove strukture odljevaka, otkovaka i zavarenih spojeva, te trakaste strukture u valjanim materijalima; pročistiti žitarice; i može se koristiti kao predtoplinska obrada prije gašenja.

② Za hipereutektoidni čelik, normalizacija može eliminirati retikularni sekundarni cementit i pročistiti perlit, što ne samo da poboljšava mehanička svojstva, već također olakšava naknadno sferoidizirajuće žarenje.

③ Za tanke čelične ploče za duboko izvlačenje s niskim udjelom ugljika, normalizacija može eliminirati slobodni cementit na granicama zrna kako bi se poboljšala njihova svojstva dubokog izvlačenja.

④ Za čelik s niskim udjelom ugljika i niskolegirani čelik s niskim udjelom ugljika, upotrijebite normaliziranje kako biste dobili više fino ljuspičaste perlitne strukture, povećali tvrdoću na HB140-190, izbjegli fenomen "bodećeg noža" tijekom rezanja i poboljšali obradivost. Za srednje ugljični čelik, kada se mogu koristiti i normalizacija i žarenje, ekonomičnije je i praktičnije koristiti normalizaciju.

⑤ Za obični konstrukcijski čelik sa srednjim udjelom ugljika, normalizacija se može koristiti umjesto kaljenja i kaljenja na visokoj temperaturi kada mehanička svojstva nisu visoka, što nije samo jednostavno za rukovanje, već također stabilizira strukturu i veličinu čelika.

⑥ Normaliziranje na visokoj temperaturi (150-200°C iznad Ac3) može smanjiti segregaciju sastava odljevaka i otkovaka zbog visoke stope difuzije na visokoj temperaturi. Gruba zrna nakon normalizacije na visokoj temperaturi mogu se pročistiti naknadnom normalizacijom na drugoj nižoj temperaturi.

⑦ Za neke legirane čelike s niskim i srednjim udjelom ugljika koji se koriste u parnim turbinama i kotlovima, normalizacija se često koristi za dobivanje bainitne strukture, a zatim kaljenje na visokoj temperaturi. Ima dobru otpornost na puzanje kada se koristi na 400-550 °C.

⑧ Uz čelične dijelove i čelične proizvode, normalizacija se također naširoko koristi u toplinskoj obradi nodularnog željeza za dobivanje perlitne matrice i poboljšanje čvrstoće nodularnog željeza.

Budući da normalizaciju karakterizira hlađenje zrakom, temperatura okoline, način slaganja, protok zraka i veličina izratka imaju utjecaj na strukturu i performanse nakon normalizacije. Normalizirana struktura također se može koristiti kao metoda klasifikacije legiranog čelika. Općenito, legirani čelici se prema mikrostrukturi dobivenoj zagrijavanjem uzorka promjera 25 mm na 900 °C i hlađenjem na zraku dijele na perlitni čelik, bainitni čelik, martenzitni čelik i austenitni čelik.

Žarenje je postupak toplinske obrade metala u kojem se metal polako zagrijava do određene temperature, drži dovoljno vremena, a zatim se hladi odgovarajućom brzinom. Toplinska obrada žarenjem dijeli se na potpuno žarenje, nepotpuno žarenje i žarenje za smanjenje naprezanja. Mehanička svojstva žarenih materijala mogu se otkriti ispitivanjem zatezanja ili ispitivanjem tvrdoće. Mnogi proizvodi od čelika isporučuju se u stanju žarenja i toplinske obrade.

Rockwell mjerač tvrdoće može se koristiti za ispitivanje tvrdoće čelika. Za tanje čelične ploče, čelične trake i čelične cijevi s tankim stijenkama, površinski Rockwell uređaji za ispitivanje tvrdoće mogu se koristiti za ispitivanje HRT tvrdoće.

Svrha žarenja je:

① Poboljšajte ili eliminirajte različite strukturalne nedostatke i zaostala naprezanja uzrokovana čeličnim lijevanjem, kovanjem, valjanjem i zavarivanjem te spriječite deformacije i pucanje izradaka.

② Omekšajte radni komad za rezanje.

③ Pročišćavanje zrna i poboljšanje strukture kako bi se poboljšala mehanička svojstva izratka.

④ Izvršiti organizacijske pripreme za završnu toplinsku obradu (kaljenje, temperiranje).

Često korišteni postupak žarenja

① Potpuno žareno. Koristi se za pročišćavanje grube pregrijane strukture s lošim mehaničkim svojstvima nakon lijevanja, kovanja i zavarivanja srednje i niskougljičnog čelika. Zagrijte obradak na 30-50°C iznad temperature na kojoj ferit potpuno prelazi u austenit, držite ga neko vrijeme na toplom, a zatim polako ohladite u peći. Tijekom procesa hlađenja, austenit će se ponovno transformirati kako bi čelična struktura bila tanja.

② Sferoidizirajuće žarenje. Koristi se za smanjenje visoke tvrdoće alatnog čelika i čelika za ležajeve nakon kovanja. Izradak se zagrijava na 20-40°C iznad temperature na kojoj čelik počinje stvarati austenit, a zatim se polako hladi nakon očuvanja topline. Tijekom procesa hlađenja, lamelarni cementit u perlitu postaje sferičan, čime se smanjuje tvrdoća.

③ Izotermno žarenje. Koristi se za smanjenje visoke tvrdoće nekih legiranih konstrukcijskih čelika s visokim sadržajem nikla i kroma za rezanje. Općenito, prvo se brže ohladi na najnestabilniju temperaturu austenita i drži odgovarajuće vrijeme, austenit će se transformirati u troostit ili sorbit, a tvrdoća se može smanjiti.

④ Rekristalizacijsko žarenje. Koristi se za otklanjanje fenomena otvrdnjavanja (povećanje tvrdoće i smanjenje plastičnosti) metalne žice i tankog lima u procesu hladnog izvlačenja i hladnog valjanja. Temperatura zagrijavanja je općenito 50-150°C ispod temperature na kojoj čelik počinje stvarati austenit. Samo na taj način može se eliminirati učinak otvrdnuća i metal omekšati.

⑤ Grafitizirajuće žarenje. Koristi se za pretvaranje lijevanog željeza koji sadrži veliku količinu cementita u kovak i dobre plastičnosti. Operacija procesa sastoji se u zagrijavanju odljevka na oko 950°C, održavanju na toplom određeno vrijeme i zatim pravilnom hlađenju kako bi se razgradio cementit i stvorila skupina flokulentnog grafita.

⑥ Difuzijsko žarenje. Koristi se za homogeniziranje kemijskog sastava odljevaka od legura i poboljšanje njihovih performansi. Metoda se sastoji u tome da se odljevak zagrije na najvišu moguću temperaturu bez topljenja i da se dugo drži toplim, a zatim se polako ohladi nakon što se difuzija različitih elemenata u leguri teži ravnomjernoj raspodjeli.

⑦ Žarenje za ublažavanje naprezanja. Koristi se za uklanjanje unutarnjeg naprezanja čeličnih odljevaka i zavarenih spojeva. Za proizvode od željeza i čelika zagrijane na 100-200°C ispod temperature na kojoj se počinje formirati austenit, hlađenje na zraku nakon očuvanja topline može eliminirati unutarnje naprezanje.

Kaljenje, postupak toplinske obrade metala i stakla. Zagrijavanje proizvoda od legure ili stakla na određenu temperaturu, a zatim brzo hlađenje u vodi, ulju ili zraku, općenito se koristi za povećanje tvrdoće i čvrstoće legure. Općenito poznat kao "potapanje vatre". Toplinska obrada metala kojom se kaljeni obradak ponovno zagrijava na odgovarajuću temperaturu nižu od donje kritične temperature, a zatim ga hladi u zraku, vodi, ulju i drugim medijima nakon što je držan određeno vrijeme.

Čelični obradaci nakon kaljenja imaju sljedeće karakteristike:

①Dobivaju se neuravnotežene (tj. nestabilne) strukture kao što su martenzit, bainit i zadržani austenit.

②Postoji veliki unutarnji stres.

③Mehanička svojstva ne mogu zadovoljiti zahtjeve. Stoga se obradaci od čelika općenito moraju kaliti nakon kaljenja.

Uloga kaljenja

① Poboljšajte stabilnost strukture, tako da radni komad više neće biti podvrgnut transformaciji tkiva tijekom upotrebe, tako da će geometrijska veličina i performanse obratka ostati stabilni.

② Uklonite unutarnji stres kako biste poboljšali performansecnc dijelovii stabilizirati geometrijske dimenzijemljeveni dijelovi.

③ Prilagodite mehanička svojstva čelika u skladu sa zahtjevima uporabe.

*Razlog zašto kaljenje ima ove učinke je taj što kada temperatura poraste, aktivnost atoma se povećava, a atomi željeza, ugljika i drugih legirajućih elemenata u čeliku mogu brzo difundirati kako bi ostvarili preraspodjelu atoma, čineći ih tako nestabilnima. Neuravnotežena organizacija postupno prelazi u stabilnu uravnoteženu organizaciju. Ublažavanje unutarnjeg naprezanja također je povezano sa smanjenjem čvrstoće metala kako temperatura raste. Općenito, kada se čelik kali, tvrdoća i čvrstoća se smanjuju, a plastičnost se povećava. Što je viša temperatura kaljenja, veća je promjena ovih mehaničkih svojstava. Neki legirani čelici s visokim sadržajem legirajućih elemenata će istaložiti neke fino zrnate metalne spojeve kada se kale u određenom temperaturnom rasponu, što će povećati čvrstoću i tvrdoću.

Ova pojava se naziva sekundarno otvrdnjavanje.

Zahtjevi za kaljenje:obradaci s različitim namjenama trebaju biti temperirani na različitim temperaturama kako bi zadovoljili zahtjeve u uporabi.

① Alati za rezanje, ležajevi, naugljičeni i kaljeni dijelovi te površinski kaljeni dijelovi obično se temperiraju na temperaturi ispod 250°C. Nakon kaljenja na niskim temperaturama, tvrdoća se ne mijenja mnogo, unutarnje naprezanje se smanjuje, a žilavost se malo poboljšava.

② Opruga je kaljena na srednjoj temperaturi od 350-500°C kako bi se postigla visoka elastičnost i potrebna žilavost.

③ Dijelovi izrađeni od srednje ugljičnog konstrukcijskog čelika obično se temperiraju na visokoj temperaturi od 500-600 °C kako bi se dobila dobra kombinacija čvrstoće i žilavosti.

Proces toplinske obrade kaljenja i kaljenja na visokoj temperaturi zajednički se nazivaju kaljenje i kaljenje.

Kada se čelik kali na oko 300°C, njegova se krtost često povećava. Ova pojava se naziva prva vrsta temperamentne krtosti. Općenito, ne bi se trebao kaliti u ovom temperaturnom rasponu. Neki konstrukcijski čelici od srednje legure ugljika također su skloni postati krti ako se polagano ohlade na sobnu temperaturu nakon kaljenja na visokoj temperaturi. Ova pojava se naziva druga vrsta temperamentne krtosti. Dodavanje molibdena čeliku ili hlađenje u ulju ili vodi tijekom kaljenja može spriječiti drugu vrstu krtosti pri kaljenju. Ta se krtost može eliminirati ponovnim zagrijavanjem druge vrste lomljivog čelika na početnu temperaturu kaljenja.

Žarenje čelika

Koncept: Čelik se zagrijava, održava toplim i zatim polako hladi kako bi se dobio proces blizak ravnotežnoj strukturi.

1. Potpuno žareno

Proces: zagrijavanje Ac3 iznad 30-50°C → očuvanje topline → hlađenje na ispod 500°C s peći → hlađenje zrakom na sobnoj temperaturi.

Svrha: za pročišćavanje zrna, jednoličnu strukturu, poboljšanje plastične žilavosti, uklanjanje unutarnjeg naprezanja i olakšavanje strojne obrade.

2. Izotermno žarenje

Proces: Zagrijavanje iznad Ac3 → očuvanje topline → brzo hlađenje do temperature prijelaza u perlit → izotermni boravak → transformacija u P → hlađenje zrakom izvan peći;

Svrha: Isto kao gore. Ali vrijeme je kratko, lako se kontrolira, a deoksidacija i dekarburizacija su mali. (Primjenjivo na legirani čelik i veliki ugljikobrada čeličnih dijelovauz relativno stabilno prehlađenje A).

3. Sferoidizirajuće žarenje

Koncept:To je proces sferoidizacije cementita u čeliku.

Objekti:Eutektoidni i hipereutektoidni čelici

Proces:

(1) Izotermno sferoidizirajuće žarenje zagrijavanje iznad Ac1 na 20-30 stupnjeva → očuvanje topline → brzo hlađenje na 20 stupnjeva ispod Ar1 → izotermno → hlađenje na oko 600 stupnjeva s peći → hlađenje zrakom izvan peći.

(2) Obično sferoidizirajuće žarenje zagrijavanje Ac1 iznad 20-30 stupnjeva → očuvanje topline → izuzetno sporo hlađenje na oko 600 stupnjeva → hlađenje zrakom iz peći. (Dugi ciklus, niska učinkovitost, nije primjenjivo).

Svrha: za smanjenje tvrdoće, poboljšanje plastičnosti i žilavosti i olakšavanje rezanja.

Mehanizam: Pretvorite pločasti ili mrežasti cementit u zrnasti (sferični)

Obrazloženje: Kod žarenja i zagrijavanja struktura nije potpuno A, pa se naziva i nepotpuno žarenje.

4. Žarenje za ublažavanje naprezanja

Proces: zagrijavanje do određene temperature ispod Ac1 (500-650 stupnjeva) → očuvanje topline → sporo hlađenje do sobne temperature.

Svrha: Uklonite preostalo unutarnje naprezanje odljevaka, otkovaka, zavarenih spojeva itd. i stabilizirajte veličinuprilagođeni dijelovi za obradu.

Kaljenje čelika

Proces: Ponovno zagrijte kaljeni čelik na temperaturu ispod A1 i držite ga toplim, zatim ohladite (obično hlađen zrakom) na sobnu temperaturu.

Svrha: Uklonite unutarnje naprezanje uzrokovano kaljenjem, stabilizirajte veličinu obratka, smanjite lomljivost i poboljšajte učinak rezanja.

Mehanička svojstva: Kako se temperatura kaljenja povećava, tvrdoća i čvrstoća se smanjuju, a povećavaju plastičnost i žilavost.

1. Kaljenje na niskoj temperaturi: 150-250 ℃, M puta, smanjuje unutarnje naprezanje i lomljivost, poboljšava plastičnu žilavost, ima veću tvrdoću i otpornost na trošenje. Koristi se za izradu mjernih alata, noževa i kotrljajućih ležajeva itd.

2. Kaljenje na srednjoj temperaturi: 350-500°C, T vrijeme, s visokom elastičnošću, određenom plastičnošću i tvrdoćom. Koristi se za izradu opruga, kalupa za kovanje itd.

3. Visokotemperaturno kaljenje: 500-650 ℃, S vrijeme, s dobrim sveobuhvatnim mehaničkim svojstvima. Koristi se za izradu zupčanika, koljenastih vratila itd.

Anebon pruža izvrsnu žilavost u izvrsnom i napredovanju, prodaji, bruto prodaji i promicanju i radu za OEM/ODM proizvođač Precision Iron Stainless Steel. Otkako je osnovana proizvodna jedinica, Anebon se sada posvetio razvoju novih proizvoda. Zajedno s društvenim i ekonomskim tempom, nastavit ćemo razvijati duh "visoke izvrsnosti, učinkovitosti, inovativnosti, integriteta" i ostati pri operativnom principu "kredit u početku, kupac prvi, dobra kvaliteta izvrsna". Anebon će proizvesti izvrsnu doglednu budućnost u proizvodnji kose s našim suputnicima.

OEM/ODM proizvođač China Casting and Steel Casting, dizajn, obrada, kupnja, inspekcija, skladištenje, proces sastavljanja su u znanstvenom i učinkovitom dokumentarnom procesu, duboko povećavajući razinu upotrebe i pouzdanost naše robne marke, što Anebon čini superiornim dobavljačem četiri glavne kategorije proizvoda, kao što su CNC obrada, CNC dijelovi za glodanje, CNC tokarenje i metalni odljevci.