Kaip atskirti grūdinimą, grūdinimą, normalizavimą, atkaitinimą

Kas yra grūdinimas?

Grūdinimas – tai terminio apdorojimo procesas, kurio metu užgesinta metalinė medžiaga ar detalė įkaitinama iki tam tikros temperatūros, palaikoma tam tikrą laiką, o vėliau tam tikru būdu atšaldoma. Grūdinimas yra operacija, atliekama iš karto po grūdinimo ir dažniausiai yra paskutinė ruošinio terminio apdorojimo dalis. Kombinuotas gesinimo ir grūdinimo procesas vadinamas galutiniu apdorojimu. Pagrindinis grūdinimo ir grūdinimo tikslas yra:

1) Sumažinkite vidinį įtampą ir sumažinkite trapumą. Užgesintos dalys turi didelį įtempimą ir trapumą. Jie linkę deformuotis ar net įtrūkti, jei nebus laiku grūdinami.

2) Sureguliuokite ruošinio mechanines savybes. Po grūdinimo ruošinys turi didelį kietumą ir didelį trapumą. Jis gali būti reguliuojamas grūdinimu, kietumu, stiprumu, plastiškumu ir kietumu, kad atitiktų skirtingus įvairių ruošinių eksploatacinius reikalavimus.

3) Stabilizuokite ruošinio dydį. Metalografinė struktūra gali būti stabilizuojama grūdinant, kad būtų užtikrinta, kad ateityje naudojant neįvyks deformacija.

4) Pagerinkite tam tikrų legiruotų plienų pjovimo savybes.
Grūdinimo poveikis yra:

① Pagerinkite organizacijos stabilumą, kad ruošinio struktūra naudojimo metu nesikeistų, kad geometrinis dydis ir našumas išliktų stabilūs.

② Pašalinkite vidinį įtempimą, kad pagerintumėte ruošinio veikimą ir stabilizuotumėte ruošinio geometrinį dydį.

③ Sureguliuokite mechanines plieno savybes, kad jos atitiktų naudojimo reikalavimus.

Priežastis, kodėl grūdinimas turi tokį poveikį, yra ta, kad kylant temperatūrai padidėja atominis aktyvumas. Geležies, anglies ir kitų legiruojančių elementų atomai pliene gali greičiau išsisklaidyti, kad suvoktų dalelių persitvarkymą ir derinį, todėl jis tampa nestabilus. Nesubalansuota organizacija palaipsniui virto stabilia, subalansuota organizacija. Vidinio įtempio pašalinimas taip pat susijęs su metalo stiprumo sumažėjimu kylant temperatūrai. Grūdinant bendrą plieną, sumažėja kietumas ir stiprumas, padidėja plastiškumas. Kuo aukštesnė grūdinimo temperatūra, tuo reikšmingesnis šių mechaninių savybių pokytis. Kai kurie legiruoti plienai, kuriuose yra daugiau legiruojamųjų elementų, grūdindami tam tikroje temperatūros diapazone išskirs smulkias metalo junginių daleles, o tai padidins stiprumą ir kietumą. Šis reiškinys vadinamas antriniu sukietėjimu.
Grūdinimo reikalavimai: skirtingos paskirties ruošiniai turi būti grūdinami įvairioje temperatūroje, kad atitiktų naudojimo reikalavimus.

① Įrankiai, guoliai, karbiuruotos ir grūdintos dalys bei paviršiuje grūdintos dalys paprastai grūdinami žemesnėje nei 250°C temperatūroje. Po grūdinimo žemoje temperatūroje kietumas kinta nedaug, sumažėja vidinis įtempis, šiek tiek pagerėja kietumas.

② Spyruoklė grūdinama esant vidutinei 350–500 ℃ temperatūrai, kad būtų užtikrintas didesnis elastingumas ir būtinas tvirtumas.

③ Dalys, pagamintos iš vidutinio anglies konstrukcinio plieno, paprastai grūdinamos aukštoje 500–600 ℃ temperatūroje, kad būtų pasiektas tinkamas stiprumas ir kietumas.

 

Kai plienas grūdinamas maždaug 300 °C temperatūroje, jis dažnai padidina jo trapumą. Šis reiškinys vadinamas pirmuoju temperamento trapumo tipu. Paprastai jis neturėtų būti grūdinamas šiame temperatūros diapazone. Tam tikri vidutinio anglies lydinio konstrukciniai plienai taip pat gali tapti trapūs, jei jie lėtai atšaldomi iki kambario temperatūros po grūdinimo aukštoje temperatūroje. Šis reiškinys vadinamas antruoju temperamento trapumo tipu. Molibdeno pridėjimas į plieną arba aušinimas aliejuje ar vandenyje grūdinimo metu gali užkirsti kelią antrojo tipo grūdinimo trapumui. Tokį trapumą galima pašalinti pakartotinai pakaitinus antrojo tipo grūdintą trapų plieną iki pradinės grūdinimo temperatūros.

Gaminant jis dažnai grindžiamas ruošinio eksploataciniais reikalavimais. Pagal skirtingas šildymo temperatūras grūdinimas skirstomas į žemos temperatūros, vidutinės temperatūros ir aukštos temperatūros. Terminis apdorojimo procesas, kuriame derinamas grūdinimas ir vėlesnis grūdinimas aukštoje temperatūroje, vadinamas grūdinimu ir grūdinimu, o tai reiškia, kad jis turi didelį stiprumą ir gerą plastikinį kietumą.

1. Temperatūra žemoje temperatūroje: 150-250°C, M ciklai, sumažina vidinį įtempį ir trapumą, pagerina plastiko tvirtumą, turi didesnį kietumą ir atsparumą dilimui. Gaminau matavimo įrankius, pjovimo įrankius, riedėjimo guolius ir kt.

2. Vidutinės temperatūros grūdinimas: 350-500 ℃, T ciklas, didelis elastingumas, tam tikras plastiškumas ir kietumas. Naudojamas spyruoklėms, kalimo štampams gaminti ir kt.CNC apdirbimo dalis

3. Grūdinimas aukštoje temperatūroje: 500-650 ℃, S laikas, pasižymintis geromis visapusiškomis mechaninėmis savybėmis. Gaminau pavaras, alkūninius velenus ir t.t.

Kas yra normalizavimas?

Normalizavimas yra terminis apdorojimas, kuris pagerina plieno kietumą. Plieninis komponentas pašildomas iki 30–50 °C virš Ac3 temperatūros, jis yra šiltas ir aušinamas oru. Pagrindinis bruožas yra tas, kad aušinimo greitis yra greitesnis nei atkaitinimo ir mažesnis nei grūdinimo. Normalizavimo metu plieno kristalų grūdeliai gali būti išgryninti šiek tiek greičiau aušinant. Galima ne tik gauti patenkinamą stiprumą, bet ir žymiai pagerinti bei sumažinti kietumą (AKV vertę) – komponento polinkį įtrūkti. - Normalizavus kai kurių mažai legiruotų karšto valcavimo plieno plokščių, mažai legiruoto plieno kaltinių ir liejinių apdorojimą, visapusiškos medžiagų mechaninės savybės gali žymiai pagerėti, taip pat pagerėja pjovimo našumas.aliuminio dalis

Normalizavimas turi šiuos tikslus ir paskirtį:

① Hipereutektoidiniams plienams normalizavimas naudojamas siekiant pašalinti perkaitusią stambiagrūdę struktūrą ir Widmanstatten liejimo, kalimo ir suvirinimo siūlių struktūrą bei juostos struktūrą valcuotose medžiagose; rafinuoti grūdus; ir gali būti naudojamas kaip išankstinis terminis apdorojimas prieš gesinimą.

② Hipereutektoidiniams plienams normalizuojant galima pašalinti tinklinį antrinį cementitą ir patobulinti perlitą, pagerinti mechanines savybes ir palengvinti tolesnį sferoidinį atkaitinimą.

③ Mažo anglies dioksido kiekio giliojo tempimo ploniems plieno lakštams normalizuojant galima pašalinti laisvą cementitą grūdelių ribose, kad pagerėtų jo giluminio tempimo savybės.

④ Mažai anglies turinčio plieno ir mažai anglies turinčio mažai legiruoto plieno normalizavimas gali gauti daugiau dribsnių perlito struktūros, padidinti kietumą iki HB140-190, išvengti „prilipusio peilio“ reiškinio pjovimo metu ir pagerinti apdirbamumą. Normalizavimas yra ekonomiškesnis ir patogesnis vidutinio anglies plienui, kai galima normalizuoti ir atkaitinti.Penkių ašių apdirbta dalis

⑤ Paprastiems vidutinio anglies konstrukciniams plienams, kurių mechaninės savybės nėra aukštos, vietoj gesinimo ir grūdinimo aukštoje temperatūroje galima naudoti normalizavimą, kuris yra lengvai valdomas ir stabilus pagal plieno struktūrą ir dydį.

⑥ Aukštos temperatūros normalizavimas (150–200 ℃ virš Ac3) gali sumažinti liejinių ir kaltinių dalių sudėties atskyrimą dėl didelio difuzijos greičio aukštoje temperatūroje. Po aukštos temperatūros normalizavimo, antrasis žemesnės temperatūros normalizavimas gali patobulinti stambius grūdus.

⑦ Kai kuriems mažo ir vidutinio anglies lydinio plienams, naudojamiems garo turbinose ir katiluose, norint gauti bainito struktūrą, dažnai naudojamas normalizavimas. Tada, po grūdinimo aukštoje temperatūroje, jis turi gerą atsparumą valkšnumui, kai naudojamas 400–550 ℃ temperatūroje.

⑧ Be plieninių dalių ir plieno, normalizavimas taip pat plačiai naudojamas terminiam kaliojo ketaus apdorojimui, siekiant gauti perlito matricą ir pagerinti kaliojo ketaus stiprumą.

Kadangi normalizavimo savybė yra aušinimas oru, aplinkos temperatūra, krovimo būdas, oro srautas ir ruošinio dydis turi įtakos organizavimui ir veikimui po normalizavimo. Normalizuojanti struktūra taip pat gali būti naudojama kaip legiruotojo plieno klasifikavimo metodas. Paprastai legiruotasis plienas skirstomas į perlitinį, bainitinį, martensitinį ir austenitinį plieną pagal struktūrą, gautą aušinant oru, kai 25 mm skersmens mėginys įkaitinamas iki 900°C.

Kas yra atkaitinimas?

Atkaitinimas yra metalo terminio apdorojimo procesas, kurio metu metalas lėtai įkaitinamas iki tam tikros temperatūros, išlaikomas pakankamai ilgai, o po to vėsinamas tinkamu greičiu. Atkaitinimo terminis apdorojimas skirstomas į nepilną, g ir atkaitinimą nuo įtempių. Atkaitintų medžiagų mechanines savybes galima patikrinti tempimo arba kietumo bandymais. Daugelis plienų tiekiami atkaitinto terminio apdorojimo būsenoje. „Rockwell“ kietumo testeris gali patikrinti plieno kietumą, kad patikrintų HRB kietumą. Plonesnėms plieno plokštėms, plieninėms juostoms ir plonasieniams plieniniams vamzdžiams HRT kietumui patikrinti galima naudoti Rockwell paviršiaus kietumo matuoklį. .

Atkaitinimo tikslas yra:

① Patobulinkite arba pašalinkite konstrukcinius defektus ir liekamuosius įtempius, kuriuos sukelia plieno liejimas, kalimas, valcavimas ir suvirinimas, ir apsaugokite nuo ruošinio deformacijos bei įtrūkimų.

② Suminkštinkite ruošinį pjovimui.

③ Patobulinkite grūdelius ir patobulinkite struktūrą, kad pagerintumėte ruošinio mechanines savybes.

④ Paruoškite organizaciją galutiniam terminiam apdorojimui (gesinimui, grūdinimui).

Dažniausiai naudojami atkaitinimo procesai:

① Visiškai atkaitintas. Jis naudojamas stambiai perkaitintai struktūrai, turinčiai blogas mechanines savybes, patobulinti po liejimo, kalimo ir suvirinimo vidutinio ir mažai anglies turinčio plieno. Įkaitinkite ruošinį iki 30-50 ℃ virš temperatūros, kurioje visas feritas virsta austenitu, kurį laiką palaikykite, po to lėtai atvėsinkite krosnyje. Aušinimo proceso metu austenitas vėl virsta, kad plieno konstrukcija būtų smulkesnė.

② Sferoidinis atkaitinimas. Jie naudojami siekiant sumažinti didelį įrankių plieno ir guolių plieno kietumą po kalimo. Ruošinys pašildomas iki 20-40°C virš temperatūros, kurioje plienas formuoja austenitą, o po to palaikęs temperatūrą lėtai atvėsta. Aušinimo proceso metu perlito sluoksniuotas cementitas tampa sferinis, todėl sumažėja kietumas.

③ Izoterminis atkaitinimas. Jis sumažina kai kurių legiruotų konstrukcinių plienų, kuriuose yra daugiau nikelio ir chromo, kietumą pjovimui. Paprastai jis gana greitai atšaldomas iki nestabiliausios austenito temperatūros. Palaikius tinkamą laiką, austenitas virsta troostitu arba sorbitu, o kietumas gali būti sumažintas.

④ Rekristalizavimo atkaitinimas. Jis pašalina metalinės vielos ir lakštų kietėjimo reiškinį (kietumo padidėjimą ir plastiškumo sumažėjimą) šalto tempimo ir valcavimo metu. Kaitinimo temperatūra paprastai yra 50–150 °C žemesnė už temperatūrą, kuriai esant plienas pradeda formuotis austenitą. Tik tokiu būdu galima pašalinti kietėjimo poveikį, o metalą suminkštinti.

⑤ Grafitizacijos atkaitinimas. Jis naudojamas ketaus, kuriame yra daug cementito, gamybai gero plastiškumo kaliojo ketaus. Proceso operacija yra liejinys pašildomas iki maždaug 950°C, tam tikrą laiką palaikomas šiltas, o po to tinkamai atvėsinamas, kad cementitas suirtų ir susidarytų flokuliuojantis grafitas.

⑥ Difuzinis atkaitinimas. Jis naudojamas lydinio liejinių cheminei sudėčiai homogenizuoti ir jo veikimui pagerinti. Metodas – liejinys kaitinamas iki aukščiausios įmanomos temperatūros jo ilgai nelydant ir lėtai atvėsus po įvairių elementų difuzijos lydinyje, kuris linkęs pasiskirstyti tolygiai.

⑦ Stresą mažinantis atkaitinimas. Tai pašalina vidinį plieno liejinių ir suvirinamų dalių įtempimą. Plieno gaminiams temperatūra, kurioje po kaitinimo pradeda formuotis austenitas, yra 100–200 ℃, o vidinis įtempis gali būti pašalintas aušinant ore po temperatūros palaikymo.