Hoe onderscheid te maken tussen blussen, temperen, normaliseren en gloeien

Wat is tempereren?

Temperen is een warmtebehandelingsproces waarbij het afgeschrikte metalen materiaal of onderdeel tot een bepaalde temperatuur wordt verwarmd, gedurende een bepaalde tijd wordt bewaard en vervolgens op een bepaalde manier wordt afgekoeld. Temperen is een bewerking die onmiddellijk na het blussen wordt uitgevoerd en is meestal het laatste deel van de warmtebehandeling van het werkstuk. Een proces, dus het gecombineerde proces van afschrikken en temperen, wordt eindbehandeling genoemd. Het belangrijkste doel van blussen en temperen is:

1) Verminder interne spanning en verminder broosheid. De uitgedoofde delen hebben grote spanning en broosheid. Als ze niet op tijd worden getemperd, hebben ze de neiging te vervormen of zelfs te barsten.

2) Pas de mechanische eigenschappen van het werkstuk aan. Na het blussen heeft het werkstuk een hoge hardheid en hoge brosheid. Om aan de verschillende prestatie-eisen van verschillende werkstukken te voldoen, kan deze worden aangepast op basis van tempering, hardheid, sterkte, plasticiteit en taaiheid.

3) Stabiliseer de grootte van het werkstuk. De metallografische structuur kan worden gestabiliseerd door temperen om ervoor te zorgen dat er geen vervorming optreedt in het toekomstige gebruiksproces.

4) Verbeter de snijprestaties van bepaalde gelegeerde staalsoorten.
Het effect van temperen is:

① Verbeter de stabiliteit van de organisatie, zodat de structuur van het werkstuk tijdens gebruik niet meer verandert, zodat de geometrische afmetingen en prestaties van het werkstuk stabiel blijven.

② Elimineer interne spanning om de prestaties van het werkstuk te verbeteren en de geometrische afmetingen van het werkstuk te stabiliseren.

③ Pas de mechanische eigenschappen van staal aan om aan de gebruikseisen te voldoen.

De reden waarom temperen deze effecten heeft, is dat wanneer de temperatuur stijgt, de atomaire activiteit toeneemt en de atomen van ijzer, koolstof en andere legeringselementen in het staal sneller kunnen diffunderen om de herschikking en combinatie van atomen te realiseren, waardoor het instabiel wordt. onevenwichtige organisatie geleidelijk omgevormd tot een stabiele, evenwichtige organisatie. Het elimineren van interne spanning houdt ook verband met de afname van de metaalsterkte wanneer de temperatuur stijgt. Wanneer algemeen staal wordt getemperd, nemen de hardheid en sterkte af en neemt de plasticiteit toe. Hoe hoger de ontlaattemperatuur, hoe groter de verandering in deze mechanische eigenschappen. Sommige gelegeerde staalsoorten met een hoger gehalte aan legeringselementen zullen bij het temperen in een bepaald temperatuurbereik enkele fijne deeltjes van metaalverbindingen neerslaan, waardoor de sterkte en hardheid toenemen. Dit fenomeen wordt secundaire verharding genoemd.
Tempereringseisen: werkstukken met verschillende doeleinden moeten bij verschillende temperaturen worden getemperd om aan de gebruikseisen te voldoen.

① Gereedschappen, lagers, gecarboneerde en geharde onderdelen en oppervlaktegeharde onderdelen worden gewoonlijk getemperd bij lage temperaturen onder 250 °C. De hardheid verandert weinig na ontlaten bij lage temperaturen, de interne spanning wordt verminderd en de taaiheid is enigszins verbeterd.

② De veer wordt getemperd op een gemiddelde temperatuur van 350 ~ 500 ℃ om een ​​hogere elasticiteit en noodzakelijke taaiheid te verkrijgen.

③ Onderdelen gemaakt van constructiestaal met medium koolstofgehalte worden meestal getemperd bij hoge temperaturen van 500 ~ 600 ℃ om een ​​goede match van geschikte sterkte en taaiheid te verkrijgen.

Wanneer staal wordt getemperd tot ongeveer 300°C, wordt de brosheid vaak groter. Dit fenomeen wordt het eerste type van broosheid genoemd. Over het algemeen mag het binnen dit temperatuurbereik niet worden getemperd. Bepaalde constructiestaalsoorten met een middelmatige koolstoflegering zijn ook gevoelig voor brosheid als ze na ontlaten bij hoge temperatuur langzaam worden afgekoeld tot kamertemperatuur. Dit fenomeen wordt het tweede type van broosheid genoemd. Het toevoegen van molybdeen aan staal of het afkoelen in olie of water tijdens het temperen kan het tweede type van broosheid voorkomen. Dit soort broosheid kan worden geëlimineerd door het tweede type getemperd bros staal opnieuw te verwarmen tot de oorspronkelijke tempertemperatuur.

Bij de productie is het vaak gebaseerd op de vereisten voor de prestaties van het werkstuk. Afhankelijk van de verschillende verwarmingstemperaturen, is het temperen verdeeld in temperen bij lage temperatuur, temperen bij gemiddelde temperatuur en temperen bij hoge temperatuur. Het warmtebehandelingsproces dat afschrikken en daaropvolgende ontlaten op hoge temperatuur combineert, wordt afschrikken en ontlaten genoemd, wat betekent dat het een hoge sterkte en een goede plastische taaiheid heeft.

1. Temperen bij lage temperatuur: 150-250 ° C, M-cycli, verminderen interne spanning en broosheid, verbeteren de plastic taaiheid en hebben een hogere hardheid en slijtvastheid. Wordt gebruikt voor het maken van meetgereedschappen, snijgereedschappen, wentellagers, enz.

2. Temperen op gemiddelde temperatuur: 350-500 ℃, T-cyclus, met hoge elasticiteit, bepaalde plasticiteit en hardheid. Gebruikt om veren te maken, matrijzen te smeden, enz.CNC-bewerkingsonderdeel

3. Temperen op hoge temperatuur: 500-650 ℃, S-tijd, met goede uitgebreide mechanische eigenschappen. Wordt gebruikt voor het maken van tandwielen, krukassen, enz.
Wat is normaliseren?

Normaliseren is een warmtebehandeling die de taaiheid van staal verbetert. Nadat het stalen onderdeel is verwarmd tot 30 ~ 50 ° C boven de Ac3-temperatuur, wordt het een tijdje warm gehouden en vervolgens met lucht gekoeld. Het belangrijkste kenmerk is dat de afkoelsnelheid sneller is dan uitgloeien en lager dan uitschrikken. Tijdens het normaliseren kunnen de kristalkorrels van het staal verfijnd worden door een iets snellere afkoeling. Niet alleen kan een bevredigende sterkte worden verkregen, maar ook de taaiheid (AKV-waarde) kan aanzienlijk worden verbeterd en verminderd. De neiging van het onderdeel om te scheuren. -Na de normalisatie van de behandeling van sommige laaggelegeerde warmgewalste staalplaten, smeedstukken en gietstukken van laaggelegeerd staal, kunnen de uitgebreide mechanische eigenschappen van de materialen aanzienlijk worden verbeterd en worden ook de snijprestaties verbeterd.aluminium onderdeel

Normaliseren heeft de volgende doeleinden en toepassingen:

① Voor hypoeutectoïde staalsoorten wordt normalisatie gebruikt om de oververhitte grofkorrelige structuur en Widmanstatten-structuur van gegoten, gesmeed en laswerk, en de bandstructuur in gewalste materialen te elimineren; granen verfijnen; en kan worden gebruikt als voorwarmtebehandeling vóór het blussen.

② Voor hypereutectoïde staalsoorten kan normalisatie het netvormige secundaire cementiet elimineren en het perliet verfijnen, wat niet alleen de mechanische eigenschappen verbetert, maar ook het daaropvolgende sferoïdiserende uitgloeien vergemakkelijkt.

③ Voor dunne staalplaten met een laag koolstofgehalte kan normaliseren het vrije cementiet in de korrelgrens elimineren om de dieptrekprestaties te verbeteren.

④ Voor koolstofarm staal en laaggelegeerd koolstofarm staal kan normalisatie een meer vlokperlietstructuur verkrijgen, de hardheid verhogen tot HB140-190, het fenomeen van "plakkend mes" tijdens het snijden vermijden en de bewerkbaarheid verbeteren. Voor middelmatig koolstofstaal is het economischer en handiger om normaliseren toe te passen wanneer zowel normaliseren als uitgloeien beschikbaar zijn.5-assig bewerkt onderdeel

⑤ Voor gewoon constructiestaal met middelmatig koolstofgehalte, waarbij de mechanische eigenschappen niet hoog zijn, kan normaliseren worden gebruikt in plaats van afschrikken en temperen bij hoge temperaturen, wat niet alleen eenvoudig te bedienen is, maar ook stabiel qua structuur en grootte van het staal.

⑥ Normaliseren op hoge temperatuur (150~200℃ boven Ac3) kan de samenstellingssegregatie van giet- en smeedstukken verminderen vanwege de hoge diffusiesnelheid bij hoge temperaturen. De grove korrels na normalisatie bij hoge temperatuur kunnen worden verfijnd door een tweede normalisatie bij lagere temperatuur.

⑦ Voor sommige gelegeerde staalsoorten met een laag en middelmatig koolstofgehalte die in stoomturbines en ketels worden gebruikt, wordt normalisatie vaak gebruikt om de bainietstructuur te verkrijgen, en na ontlaten bij hoge temperaturen heeft het een goede kruipweerstand bij gebruik bij 400-550 ℃.

⑧ Naast stalen onderdelen en staal wordt normaliseren ook veel gebruikt bij de warmtebehandeling van nodulair gietijzer om een ​​perlietmatrix te verkrijgen en de sterkte van nodulair gietijzer te verbeteren.

Omdat het kenmerk van normaliseren luchtkoeling is, hebben de omgevingstemperatuur, de stapelmethode, de luchtstroom en de werkstukgrootte allemaal invloed op de organisatie en prestaties na het normaliseren. De normaliserende structuur kan ook worden gebruikt als classificatiemethode voor gelegeerd staal. Over het algemeen worden gelegeerde staalsoorten onderverdeeld in perlietstaal, bainietstaal, martensitisch staal en austenitisch staal op basis van de structuur die wordt verkregen door luchtkoeling nadat een monster met een diameter van 25 mm is verwarmd tot 900°C.
Wat is gloeien?

Gloeien is een warmtebehandelingsproces van metaal dat het metaal langzaam tot een bepaalde temperatuur verwarmt, het voldoende lang vasthoudt en het vervolgens met de juiste snelheid afkoelt. Gloeiwarmtebehandeling is onderverdeeld in volledig gloeien, onvolledig gloeien en spanningsarmgloeien. De mechanische eigenschappen van gegloeide materialen kunnen worden getest door middel van een trekproef of hardheidstest. Veel staalsoorten worden geleverd in een gegloeide warmtebehandelingstoestand. De hardheid van staal kan worden getest met een Rockwell-hardheidsmeter om de HRB-hardheid te testen. Voor dunnere staalplaten, stalen strips en dunwandige stalen buizen kan de Rockwell-hardheidsmeter voor het oppervlak worden gebruikt om de HRT-hardheid te testen. .

Het doel van gloeien is om:

① Verbeter of elimineer verschillende structurele defecten en restspanningen veroorzaakt door staalgieten, smeden, walsen en lassen, en voorkom vervorming en scheuren van het werkstuk.

② Maak het werkstuk zacht voor het snijden.

③ Verfijn de korrels en verbeter de structuur om de mechanische eigenschappen van het werkstuk te verbeteren.

④ Bereid de organisatie voor op de laatste warmtebehandeling (afschrikken, temperen).
Veelgebruikte gloeiprocessen zijn:

① Volledig uitgegloeid. Het wordt gebruikt om de grove, oververhitte structuur met slechte mechanische eigenschappen te verfijnen na het gieten, smeden en lassen van staal met middelmatig en laag koolstofgehalte. Verwarm het werkstuk tot 30-50℃ boven de temperatuur waarbij al het ferriet in austeniet is omgezet, bewaar het een tijdje en koel het vervolgens langzaam af met de oven. Tijdens het afkoelen transformeert het austeniet opnieuw waardoor de staalstructuur fijner wordt. .

② Sferoïdiserend gloeien. Wordt gebruikt om de hoge hardheid van gereedschapsstaal en lagerstaal na het smeden te verminderen. Het werkstuk wordt verwarmd tot 20-40°C boven de temperatuur waarbij het staal austeniet begint te vormen, en vervolgens langzaam afgekoeld nadat de temperatuur gehandhaafd is. Tijdens het afkoelen wordt het lamellaire cementiet in het perliet bolvormig, waardoor de hardheid afneemt.

③ Isothermisch gloeien. Het wordt gebruikt om de hoge hardheid van bepaalde gelegeerde constructiestaalsoorten met een hoger nikkel- en chroomgehalte voor het snijden te verminderen. Over het algemeen wordt het eerst relatief snel afgekoeld tot de meest onstabiele temperatuur van austeniet, en na een bepaalde tijd vastgehouden te zijn, wordt het austeniet omgezet in troostiet of sorbiet, en kan de hardheid worden verminderd.

④ Herkristallisatie-gloeien. Het wordt gebruikt om het verhardingsverschijnsel (toename van de hardheid en afname van de plasticiteit) van metaaldraad en plaat tijdens koudtrekken en koudwalsen te elimineren. De verwarmingstemperatuur ligt doorgaans 50 tot 150°C onder de temperatuur waarbij het staal austeniet begint te vormen. Alleen op deze manier kan het werkverhardende effect worden geëlimineerd en kan het metaal worden verzacht.

⑤ Grafitiseringsgloeien. Het wordt gebruikt om gietijzer dat een grote hoeveelheid cementiet bevat, te veranderen in smeedbaar gietijzer met goede plasticiteit. De proceshandeling bestaat uit het verwarmen van het gietstuk tot ongeveer 950°C, het gedurende een bepaalde tijd warm houden en vervolgens op de juiste manier afkoelen om het cementiet te ontbinden en vlokkig grafiet te vormen.

⑥ Diffusiegloeien. Het wordt gebruikt om de chemische samenstelling van gietstukken van legeringen te homogeniseren en de prestaties ervan te verbeteren. De methode is om het gietstuk tot de hoogst mogelijke temperatuur te verwarmen zonder te smelten, en het lange tijd te bewaren, en dan langzaam af te koelen nadat de diffusie van verschillende elementen in de legering de neiging heeft gelijkmatig verdeeld te zijn.

⑦ Spanningsarmgloeien. Het wordt gebruikt om de interne spanning van stalen gietstukken en lasonderdelen te elimineren. Voor staalproducten is de temperatuur waarbij austeniet zich begint te vormen na verwarming 100-200 ℃, en de interne spanning kan worden geëlimineerd door afkoeling in de lucht na het vasthouden van de temperatuur.