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 po to tam tikru būdu atšaldoma. Grūdinimas yra operacija, kuri atliekama iš karto po grūdinimo ir dažniausiai yra paskutinė ruošinio terminio apdorojimo dalis. Procesas, todėl 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. Jei jie nebus laiku grūdinti, jie linkę deformuotis ar net įtrūkti.

2) Sureguliuokite ruošinio mechanines savybes. Po grūdinimo ruošinys turi didelį kietumą ir didelį trapumą. Kad atitiktų skirtingus įvairių ruošinių veikimo reikalavimus, jį galima reguliuoti grūdinimu, kietumu, stiprumu, plastiškumu ir kietumu.

3) Stabilizuokite ruošinio dydį. Metalografinė struktūra gali būti stabilizuojama grūdinant, kad būtų užtikrinta, jog ateityje nebus jokių deformacijų.

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

① Pagerinkite organizacijos stabilumą, kad ruošinio struktūra naudojimo metu nesikeistų, kad ruošinio 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, o geležies, anglies ir kitų legiruojančių elementų atomai pliene gali greičiau išsisklaidyti, kad suprastų atomų persitvarkymą ir derinį, todėl jis nestabilus. nesubalansuota organizacija palaipsniui transformavosi į stabilią, subalansuotą organizaciją. 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 didesnis 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 skirtingomis temperatūromis, kad atitiktų naudojimo reikalavimus.

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

② Spyruoklė grūdinama vidutinėje 350–500 ℃ temperatūroje, kad būtų užtikrintas didesnis elastingumas ir reikalingas tvirtumas.

③ Dalys, pagamintos iš vidutinio anglies konstrukcinio plieno, paprastai grūdinamos aukštoje temperatūroje 500–600 ℃, 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.

Gamyboje jis dažnai grindžiamas ruošinio eksploatacinių savybių reikalavimais. Pagal skirtingą šildymo temperatūrą grūdinimas skirstomas į žemos temperatūros, vidutinės temperatūros ir aukštos temperatūros grūdinimą. 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 plastiškumą.

1. Temperatūra žemoje temperatūroje: 150-250°C, M ciklai, sumažina vidinį įtempį ir trapumą, pagerina plastiko tvirtumą, turi didesnį kietumą ir atsparumą dilimui. Naudojamas matavimo įrankiams, pjovimo įrankiams, riedėjimo guoliams 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, pasižymi geromis visapusiškomis mechaninėmis savybėmis. Naudojamas krumpliaračiams, alkūniniams velenams gaminti ir kt.
Kas yra normalizavimas?

Normalizavimas yra terminis apdorojimas, kuris pagerina plieno kietumą. Kai plieninis komponentas pašildomas iki 30–50 °C virš Ac3 temperatūros, jis tam tikrą laiką palaikomas šiltas, o po to 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 kietumą (AKV vertę) ir sumažinti komponento polinkį įtrūkti. - Normalizavus kai kurių mažai legiruotų karšto valcavimo plieno plokščių, mažai legiruotojo plieno kaltinių ir liejinių apdorojimą, gali būti labai pagerintos visapusiškos medžiagų mechaninės savybės, taip pat pagerėjo pjovimo našumas.aliuminio dalis

Normalizavimas turi šiuos tikslus ir paskirtį:

① Hipoeutektoidiniams 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, o tai ne tik pagerina mechanines savybes, bet ir palengvina vėlesnį 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. Vidutinio anglies plieno atveju ekonomiškiau ir patogiau naudoti normalizavimą, kai yra ir normalizavimas, ir atkaitinimas.5 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 ne tik lengvas naudoti, bet ir stabilus plieno struktūra bei dydis.

⑥ Aukštos temperatūros normalizavimas (150–200 ℃ virš Ac3) gali sumažinti liejinių ir kaltinių dalių sudėties atskyrimą dėl didelio difuzijos greičio aukštoje temperatūroje. Stambius grūdus, normalizavus aukštą temperatūrą, galima patobulinti antruoju žemesnės temperatūros normalizavimu.

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

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 organizacijai 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 – 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 visišką atkaitinimą, nepilną atkaitinimą ir įtempių mažinimo atkaitinimą. Atkaitintų medžiagų mechanines savybes galima patikrinti tempimo arba kietumo bandymu. Daugelis plienų tiekiami atkaitinto terminio apdorojimo būsenoje. Plieno kietumą galima patikrinti Rockwell kietumo testeriu, kad būtų galima patikrinti HRB kietumą. Plonesnėms plieno plokštėms, plieninėms juostoms ir plonasieniams plieniniams vamzdžiams HRT kietumui patikrinti galima naudoti Rockwell paviršiaus kietumo matuoklį. .

Atkaitinimo tikslas yra:

① Pagerinti arba pašalinti įvairius konstrukcinius defektus ir liekamuosius įtempius, kuriuos sukelia plieno liejimas, kalimas, valcavimas ir suvirinimas, ir užkirsti kelią ruošinio deformacijai ir įtrūkimams.

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 vidutinio ir mažai anglies turinčio plieno liejimo, kalimo ir suvirinimo. Įkaitinkite ruošinį iki 30-50 ℃ virš temperatūros, kurioje visas feritas virsta austenitu, kurį laiką palaikykite, o po to lėtai atvėsinkite krosnyje. Aušinimo proceso metu austenitas vėl virsta, kad plieno konstrukcija būtų smulkesnė. .

② Sferoidinis atkaitinimas. Naudojamas dideliam įrankių plieno ir guolių plieno kietumui sumažinti po kalimo. Ruošinys pašildomas iki 20-40°C virš temperatūros, kuriai esant plienas pradeda formuotis austenitą, o po to palaikęs temperatūrą lėtai atšaldomas. Aušinimo metu perlito sluoksniuotas cementitas tampa sferinis, todėl sumažėja kietumas.

③ Izoterminis atkaitinimas. Jis naudojamas kai kurių legiruotų konstrukcinių plienų, kuriuose yra didesnis nikelio ir chromo kiekis, kietumui sumažinti. Paprastai jis pirmiausia atšaldomas iki nestabiliausios austenito temperatūros santykinai greitai, o palaikius tam tikrą laiką, austenitas virsta troostitu arba sorbitu, o kietumas gali būti sumažintas.

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

⑤ Grafitizacijos atkaitinimas. Jis naudojamas ketaus, kuriame yra daug cementito, gamybai gero plastiškumo kaliojo ketaus. Proceso operacija yra liejinys pašildomas iki maždaug 950°C, palaikomas šiltas tam tikrą laiką, 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 yra kaitinti liejinį iki aukščiausios įmanomos temperatūros nelydant ir ilgai laikyti, o po to lėtai atvėsinti, kai lydinyje tolygiai pasiskirsto įvairūs elementai.

⑦ Stresą mažinantis atkaitinimas. Jis naudojamas siekiant pašalinti vidinį plieno liejinių ir suvirinimo 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.