Cara Membedakan Quenching, Tempering, Normalisasi, Annealing

Apa itu temper?

Tempering adalah suatu proses perlakuan panas dimana bahan atau bagian logam yang telah dipadamkan dipanaskan sampai suhu tertentu, disimpan dalam jangka waktu tertentu, dan kemudian didinginkan dengan cara tertentu. Tempering adalah operasi yang dilakukan segera setelah pendinginan dan biasanya merupakan bagian terakhir dari perlakuan panas pada benda kerja. Proses gabungan dari quenching dan tempering disebut perlakuan akhir. Tujuan utama dari quenching dan tempering adalah:

1) Mengurangi stres internal dan mengurangi kerapuhan. Bagian yang dipadamkan mempunyai tekanan dan kerapuhan yang signifikan. Mereka akan cenderung berubah bentuk atau bahkan retak jika tidak ditempa tepat waktu.

2) Sesuaikan sifat mekanik benda kerja. Setelah pendinginan, benda kerja memiliki kekerasan tinggi dan kerapuhan tinggi. Hal ini dapat disesuaikan dengan temper, kekerasan, kekuatan, plastisitas, dan ketangguhan untuk memenuhi persyaratan kinerja yang berbeda dari berbagai benda kerja.

3) Stabilkan ukuran benda kerja. Struktur metalografi dapat distabilkan dengan temper untuk memastikan tidak terjadi deformasi selama penggunaan di masa mendatang.

4) Meningkatkan kinerja pemotongan baja paduan tertentu.
Efek dari tempering adalah:

① Meningkatkan stabilitas organisasi sehingga struktur benda kerja tidak lagi berubah saat digunakan sehingga ukuran geometrik dan kinerjanya tetap stabil.

② Hilangkan tekanan internal untuk meningkatkan kinerja benda kerja dan menstabilkan ukuran geometris benda kerja.

③ Sesuaikan sifat mekanik baja untuk memenuhi persyaratan penggunaan.

Alasan mengapa tempering mempunyai efek ini adalah ketika suhu naik, aktivitas atom meningkat. Atom besi, karbon, dan unsur paduan lainnya dalam baja dapat berdifusi lebih cepat untuk mewujudkan penataan ulang dan kombinasi partikel, sehingga membuatnya tidak stabil. Organisasi yang tidak seimbang lambat laun berubah menjadi organisasi yang stabil dan seimbang. Hilangnya tekanan internal juga terkait dengan penurunan kekuatan logam ketika suhu naik. Ketika baja biasa ditempa, kekerasan dan kekuatannya menurun, dan plastisitasnya meningkat. Semakin tinggi suhu temper, semakin signifikan perubahan sifat mekaniknya. Beberapa baja paduan dengan kandungan unsur paduan yang lebih tinggi akan mengendapkan beberapa partikel halus senyawa logam ketika ditempa dalam kisaran suhu tertentu, yang akan meningkatkan kekuatan dan kekerasan. Fenomena ini disebut pengerasan sekunder.
Persyaratan temper: Benda kerja dengan tujuan berbeda harus ditempa pada suhu yang berbeda untuk memenuhi persyaratan penggunaan.

① Perkakas, bantalan, bagian yang dikarburasi dan dikeraskan, serta bagian yang diperkeras permukaannya biasanya ditempa di bawah 250°C. Kekerasannya sedikit berubah setelah temper suhu rendah, tegangan internal berkurang, dan ketangguhannya sedikit meningkat.

② Pegas ditempa pada suhu sedang 350～500℃ untuk mendapatkan elastisitas yang lebih tinggi dan ketangguhan yang diperlukan.

③ Bagian yang terbuat dari baja struktural karbon sedang biasanya ditempa pada suhu tinggi 500～600℃ untuk mendapatkan kekuatan dan ketangguhan yang sesuai.

 

Ketika baja ditempa pada suhu sekitar 300°C, sering kali kerapuhannya meningkat. Fenomena ini disebut kerapuhan temperamen tipe pertama. Umumnya, bahan tersebut tidak boleh ditempa pada kisaran suhu ini. Baja struktural paduan karbon menengah tertentu juga rentan menjadi rapuh jika didinginkan perlahan hingga suhu kamar setelah temper suhu tinggi. Fenomena ini disebut kerapuhan temperamen tipe kedua. Menambahkan molibdenum ke baja atau mendinginkannya dalam minyak atau air selama temper dapat mencegah kerapuhan temper jenis kedua. Kerapuhan semacam ini dapat dihilangkan dengan memanaskan kembali baja getas tipe kedua ke suhu temper aslinya.

Dalam produksi, hal ini sering kali didasarkan pada persyaratan kinerja benda kerja. Menurut suhu pemanasan yang berbeda, temper dibagi menjadi suhu rendah, suhu sedang, dan suhu tinggi. Proses perlakuan panas yang menggabungkan quenching dan temper suhu tinggi selanjutnya disebut quenching dan tempering, yang artinya memiliki kekuatan tinggi dan ketangguhan plastik yang baik.

1. Temper suhu rendah: 150-250°C, siklus M, mengurangi tegangan internal dan kerapuhan, meningkatkan ketangguhan plastik, serta memiliki kekerasan dan ketahanan aus yang lebih tinggi. Saya biasa membuat alat ukur, alat pemotong, bantalan gelinding, dll.

2. Temperatur suhu menengah: 350-500℃, siklus T, elastisitas tinggi, plastisitas tertentu, dan kekerasan. Digunakan untuk membuat pegas, menempa cetakan, dll.Bagian mesin CNC

3. Temper suhu tinggi: 500-650℃, waktu S, dengan sifat mekanik komprehensif yang baik. Saya biasa membuat roda gigi, poros engkol, dll.

Apa itu normalisasi?

Normalisasi adalah perlakuan panas yang meningkatkan ketangguhan baja. Setelah komponen baja dipanaskan hingga 30~50°C di atas suhu Ac3, komponen tersebut tetap hangat dan didinginkan dengan udara. Ciri utamanya adalah laju pendinginan lebih cepat daripada anil dan lebih rendah dari pendinginan. Selama normalisasi, butiran kristal baja dapat dimurnikan dengan pendinginan yang sedikit lebih cepat. Tidak hanya kekuatan yang memuaskan dapat diperoleh, namun ketangguhan (nilai AKV) juga dapat ditingkatkan dan dikurangi secara signifikan—kecenderungan komponen untuk retak. -Setelah perlakuan normalisasi pada beberapa pelat baja canai panas paduan rendah, penempaan dan pengecoran baja paduan rendah, sifat mekanik komprehensif material dapat meningkat secara signifikan, dan kinerja pemotongan juga meningkat.bagian aluminium

Normalisasi memiliki tujuan dan kegunaan sebagai berikut:

① Untuk baja hipereutektoid, normalisasi digunakan untuk menghilangkan struktur butiran kasar yang terlalu panas dan struktur Widmanstatten pada pengecoran, penempaan, dan pengelasan, serta struktur pita pada bahan canai; menghaluskan biji-bijian; dan dapat digunakan sebagai perlakuan pra-panas sebelum pendinginan.

② Untuk baja hipereutektoid, normalisasi dapat menghilangkan sementit sekunder retikulasi dan menghaluskan perlit, meningkatkan sifat mekanik dan memfasilitasi anil spheroidisasi berikutnya.

③ Untuk lembaran baja tipis deep-drawing rendah karbon, normalisasi dapat menghilangkan sementit bebas pada batas butir untuk meningkatkan kinerja deep-drawing.

④ Untuk baja karbon rendah dan baja paduan rendah karbon rendah, normalisasi dapat memperoleh lebih banyak struktur serpihan perlit, meningkatkan kekerasan hingga HB140-190, menghindari fenomena "pisau lengket" selama pemotongan, dan meningkatkan kemampuan mesin. Normalisasi lebih ekonomis dan nyaman untuk baja karbon sedang ketika normalisasi dan anil tersedia.Bagian mesin lima sumbu

⑤ Untuk baja struktural karbon sedang biasa, yang sifat mekaniknya tidak tinggi, normalisasi dapat digunakan sebagai pengganti pendinginan dan temper suhu tinggi, yang mudah dioperasikan dan stabil dalam struktur dan ukuran baja.

⑥ Normalisasi suhu tinggi (150～200℃ di atas Ac3) dapat mengurangi segregasi komposisi coran dan tempa karena laju difusi yang tinggi pada suhu tinggi. Setelah normalisasi suhu tinggi, normalisasi suhu rendah kedua dapat menghaluskan butiran kasar.

⑦ Untuk beberapa baja paduan karbon rendah dan menengah yang digunakan dalam turbin uap dan boiler, normalisasi sering digunakan untuk mendapatkan struktur bainit. Kemudian, setelah temper suhu tinggi, ia memiliki ketahanan mulur yang baik bila digunakan pada 400-550℃.

⑧ Selain bagian baja dan baja, normalisasi juga banyak digunakan pada perlakuan panas besi ulet untuk mendapatkan matriks perlit dan meningkatkan kekuatan besi ulet.

Karena karakteristik normalisasi adalah pendinginan udara, suhu sekitar, metode penumpukan, aliran udara, dan ukuran benda kerja semuanya mempengaruhi organisasi dan kinerja setelah normalisasi. Struktur normalisasi juga dapat digunakan sebagai metode klasifikasi untuk baja paduan. Secara umum baja paduan dibagi menjadi baja perlit, bainit, martensit, dan austenitik berdasarkan struktur yang diperoleh dengan pendinginan udara setelah sampel berdiameter 25 mm dipanaskan hingga 900°C.

Apa itu anil?

Annealing adalah proses perlakuan panas logam yang memanaskan logam secara perlahan hingga suhu tertentu, menyimpannya dalam waktu yang cukup, dan kemudian mendinginkannya dengan kecepatan yang sesuai. Perlakuan panas anil dibagi menjadi anil tidak lengkap, g, dan anil pelepas stres. Sifat mekanik bahan yang dianil dapat diuji dengan uji tarik atau kekerasan. Banyak baja dipasok dalam keadaan perlakuan panas anil. Penguji kekerasan Rockwell dapat menguji kekerasan baja untuk menguji kekerasan HRB. Untuk pelat baja yang lebih tipis, strip baja, dan pipa baja berdinding tipis, alat uji kekerasan permukaan Rockwell dapat digunakan untuk menguji kekerasan HRT. .

Tujuan dari anil adalah untuk:

① Memperbaiki atau menghilangkan cacat struktural dan tegangan sisa yang disebabkan oleh pengecoran, penempaan, penggulungan, dan pengelasan baja, serta mencegah deformasi dan retak pada benda kerja.

② Lembutkan benda kerja yang akan dipotong.

③ Memperbaiki butiran dan memperbaiki struktur untuk meningkatkan sifat mekanik benda kerja.

④ Mempersiapkan organisasi untuk perlakuan panas akhir (quenching, tempering).

Proses annealing yang umum digunakan adalah:

① Sepenuhnya dianil. Ini digunakan untuk menghaluskan struktur kasar super panas dengan sifat mekanik yang buruk setelah pengecoran, penempaan, g, dan pengelasan baja menengah dan baja karbon rendah. Panaskan benda kerja hingga 30-50℃ di atas suhu di mana semua ferit diubah menjadi austenit, diamkan beberapa saat, lalu dinginkan perlahan dengan tungku. Selama proses pendinginan, austenit bertransformasi kembali sehingga struktur baja menjadi lebih halus.

② Anil spheroidisasi. Mereka digunakan untuk mengurangi kekerasan tinggi baja perkakas dan baja bantalan setelah penempaan. Benda kerja dipanaskan hingga 20-40°C di atas suhu di mana baja membentuk austenit dan kemudian didinginkan secara perlahan setelah menahan suhu tersebut. Selama proses pendinginan, sementit pipih dalam perlit menjadi bulat sehingga mengurangi kekerasannya.

③ Anil isotermal. Ini mengurangi kekerasan beberapa baja struktural paduan dengan kandungan nikel dan kromium yang lebih tinggi untuk pemotongan. Umumnya, austenit didinginkan hingga suhu austenit paling tidak stabil dengan laju yang relatif cepat. Setelah ditahan dalam waktu yang tepat, austenit diubah menjadi troostit atau sorbit, dan kekerasannya dapat dikurangi.

④ Anil rekristalisasi. Ini menghilangkan fenomena pengerasan (peningkatan kekerasan dan penurunan plastisitas) kawat dan lembaran logam selama penarikan dan penggulungan dingin. Suhu pemanasan umumnya 50 hingga 150°C di bawah suhu saat baja mulai membentuk austenit. Hanya dengan cara ini efek pengerasan kerja dapat dihilangkan, dan logam dapat dilunakkan.

⑤ Anil grafitisasi. Ini digunakan untuk membuat besi cor yang mengandung sementit dalam jumlah besar menjadi besi cor yang dapat ditempa dengan plastisitas yang baik. Operasi prosesnya adalah memanaskan pengecoran hingga sekitar 950°C, menjaganya tetap hangat selama jangka waktu tertentu, dan kemudian mendinginkannya dengan tepat untuk menguraikan sementit menjadi grafit flokulan.

⑥ Anil difusi. Ini digunakan untuk menghomogenisasi komposisi kimia coran paduan dan meningkatkan kinerjanya. Caranya adalah dengan memanaskan hasil coran pada suhu setinggi mungkin tanpa melelehkannya dalam waktu lama dan mendinginkannya secara perlahan setelah difusi berbagai elemen dalam paduan yang cenderung merata.

⑦ Anil penghilang stres. Ini menghilangkan tekanan internal pada coran baja dan bagian pengelasan. Untuk produk baja, suhu di mana austenit mulai terbentuk setelah pemanasan adalah 100-200℃, dan tegangan internal dapat dihilangkan dengan pendinginan di udara setelah menahan suhu.