Нормализация, отжиг, закалка, отпуск.

Разница между отжигом и отпуском заключается в следующем:
Проще говоря, отжиг означает отсутствие твердости, а отпуск все равно сохраняет определенную твердость.

Закалка:

Структура, полученная путем высокотемпературного отпуска, представляет собой закаленный сорбит. Как правило, закалка не используется сама по себе. Основной целью отпуска после закалки деталей является устранение закалочных напряжений и получение необходимой структуры. В зависимости от температуры отпуска закалку подразделяют на низкотемпературную, среднетемпературную и высокотемпературную. Были получены отпущенные мартенсит, троостит и сорбит соответственно.

Среди них термическая обработка в сочетании с высокотемпературным отпуском после закалки называется закалкой и отпуском, и ее цель состоит в получении комплексных механических свойств с хорошей прочностью, твердостью, пластичностью и вязкостью. Поэтому он широко используется в важных конструктивных деталях автомобилей, тракторов, станков и т. д., таких как шатуны, болты, шестерни и валы. Твердость после отпуска обычно составляет HB200-330.

отжиг:

Преобразование перлита происходит в процессе отжига. Основная цель отжига — привести внутреннюю структуру металла к равновесному состоянию и подготовить его к последующей обработке и окончательной термообработке. Отжиг для снятия напряжений — это процесс отжига, предназначенный для устранения остаточных напряжений, вызванных пластической деформационной обработкой, сваркой и т. д. и существующих в отливке. Внутри заготовки после ковки, литья, сварки и резки возникают внутренние напряжения. Если ее вовремя не устранить, то в процессе обработки и использования заготовка будет деформироваться, что отразится на точности заготовки.

Очень важно использовать отжиг для снятия напряжений, чтобы устранить внутренние напряжения, возникающие во время обработки. Температура нагрева при отжиге для снятия напряжений ниже температуры фазового превращения, поэтому в течение всего процесса термообработки структурных превращений не происходит. Внутреннее напряжение в основном устраняется заготовкой естественным путем в процессе сохранения тепла и медленного охлаждения.

Чтобы более тщательно устранить внутренние напряжения заготовки, во время нагрева следует контролировать температуру нагрева. Обычно его помещают в печь при низкой температуре, а затем нагревают до указанной температуры со скоростью нагрева около 100°C/ч. Температура нагрева сварного соединения должна быть немного выше 600°С. Время выдержки зависит от ситуации, обычно от 2 до 4 часов. Время выдержки отжига для снятия напряжений отливки достигает верхнего предела, скорость охлаждения контролируется на уровне (20-50) ℃/ч, и его можно охладить до температуры ниже 300 ℃, прежде чем его можно будет охладить на воздухе.

   Лечение старения можно разделить на два типа: естественное старение и искусственное старение. Естественное старение заключается в размещении отливки в открытом поле более чем на полгода, чтобы оно происходило медленно, чтобы можно было устранить или уменьшить остаточное напряжение. Искусственное старение заключается в нагреве отливки до 550–650 ℃. Выполнение отжига для снятия напряжений, который экономит время по сравнению с естественным старением и более тщательно удаляет остаточное напряжение.

Что такое темперирование?

Закалка — это процесс термической обработки, при котором закаленные металлические изделия или детали нагреваются до определенной температуры, а затем охлаждаются определенным образом после выдержки в течение определенного периода времени. Закалка — операция, выполняемая сразу после закалки, и обычно является последней термической обработкой заготовки. Поэтому совместный процесс закалки и отпуска называют окончательной термической обработкой. Основной целью закалки и отпуска является:

1) Уменьшите внутреннее напряжение и уменьшите хрупкость. Закаленные детали имеют большие напряжения и хрупкость. Если их вовремя не закалить, они часто деформируются или даже трескаются.

2) Отрегулируйте механические свойства заготовки. После закалки заготовка имеет высокую твердость и высокую хрупкость. Чтобы удовлетворить различные требования к производительности различных заготовок, их можно регулировать путем отпуска, твердости, прочности, пластичности и ударной вязкости.

3) Стабильный размер заготовки. Металлографическую структуру можно стабилизировать путем отпуска, чтобы гарантировать отсутствие деформации при будущем использовании.

4) Улучшите режущие характеристики некоторых легированных сталей.

В производстве часто исходят из требований к характеристикам заготовки. В зависимости от температуры нагрева отпуск делится на низкотемпературный отпуск, среднетемпературный отпуск и высокотемпературный отпуск. Процесс термообработки, сочетающий закалку и последующий высокотемпературный отпуск, называется закалкой и отпуском, то есть он обладает хорошей пластичностью и вязкостью при высокой прочности. В основном он используется для обработки деталей машин с большими нагрузками, таких как шпиндели станков, задние полуоси автомобилей, мощные шестерни и т. д.

Что такое закалка?

Закалка — это процесс термообработки, при котором металлические изделия или детали нагреваются выше температуры фазового перехода, а затем быстро охлаждаются со скоростью, превышающей критическую скорость охлаждения после термоконсервации, для получения мартенситной структуры. Закалка предназначена для получения мартенситной структуры, а после отпуска заготовка может получить хорошие характеристики, чтобы полностью раскрыть потенциал материала. Его основная цель состоит в том, чтобы:

1) Улучшить механические свойства металлических изделий или деталей. Например: повышение твердости и износостойкости инструментов, подшипников и т. д., увеличение предела упругости пружин, улучшение комплексных механических свойств деталей вала и т. д.

2) Улучшите свойства материала или химические свойства некоторых специальных сталей. Например, улучшение коррозионной стойкости нержавеющей стали, увеличение постоянного магнетизма магнитной стали и т. д.

При закалке и охлаждении, помимо разумного выбора закалочной среды, необходимы и правильные методы закалки. Обычно используемые методы закалки в основном включают закалку в одной жидкости, закалку в двух жидкостях, ступенчатую закалку, изотермическую закалку и частичную закалку.

Разница и связь между нормализацией, закалкой, отжигом и отпуском

Назначение и использование нормализации

① Для доэвтектоидных сталей нормализацию применяют для устранения перегретой крупнозернистой и видманштеттовой структуры отливок, поковок и сварных изделий, а также полосчатой ​​структуры в прокатных материалах; очищать зерна; и может использоваться в качестве предварительной термообработки перед закалкой.

② Для заэвтектоидной стали нормализация позволяет устранить ретикулярный вторичный цементит и очистить перлит, что не только улучшает механические свойства, но и облегчает последующий сфероидизирующий отжиг.

③ Для тонких стальных пластин с низким содержанием углерода, предназначенных для глубокой вытяжки, нормализация может устранить свободный цементит на границах зерен, чтобы улучшить их свойства при глубокой вытяжке.

④ Для низкоуглеродистой стали и низкоуглеродистой низколегированной стали используйте нормализацию для получения более мелкочешуйчатой ​​перлитной структуры, увеличьте твердость до HB140-190, избегайте явления «прилипания ножа» во время резки и улучшите обрабатываемость. Для среднеуглеродистой стали, когда можно использовать как нормализацию, так и отжиг, более экономично и удобно использовать нормализацию.

⑤ Для обычной среднеуглеродистой конструкционной стали вместо закалки и высокотемпературного отпуска можно использовать нормализацию, когда механические свойства невысоки, что не только просто в эксплуатации, но и стабилизирует структуру и размер стали.

⑥ Нормализация при высокой температуре (на 150-200°C выше Ac3) может уменьшить сегрегацию состава отливок и поковок из-за высокой скорости диффузии при высокой температуре. Крупные зерна после нормализации при высокой температуре можно измельчить путем последующей нормализации при второй, более низкой температуре.

⑦ Для некоторых низко- и среднеуглеродистых легированных сталей, используемых в паровых турбинах и котлах, часто используется нормализация для получения бейнитной структуры, а затем отпуск при высокой температуре. Он имеет хорошее сопротивление ползучести при использовании при температуре 400-550 °C.

⑧ Помимо стальных деталей и стальных изделий, нормализация также широко используется при термической обработке ковкого чугуна для получения перлитной матрицы и повышения прочности ковкого чугуна.

Поскольку нормализация характеризуется воздушным охлаждением, температура окружающей среды, метод штабелирования, поток воздуха и размер заготовки оказывают влияние на структуру и производительность после нормализации. Нормализованную структуру можно также использовать в качестве метода классификации легированной стали. В целом легированные стали делят на перлитные, бейнитные, мартенситные и аустенитные по микроструктуре, получаемой при нагреве образца диаметром 25 мм до 900 °С и охлаждении на воздухе.

Отжиг — это процесс термической обработки металла, при котором металл медленно нагревается до определенной температуры, выдерживается в течение достаточного времени, а затем охлаждается с соответствующей скоростью. Термическую обработку отжигом подразделяют на полный отжиг, неполный отжиг и отжиг для снятия напряжений. Механические свойства отожженных материалов можно определить с помощью испытания на растяжение или твердости. Многие стальные изделия поставляются в состоянии отжига и термической обработки.

Твердомер Роквелла можно использовать для проверки твердости стали. Для более тонких стальных листов, стальных полос и тонкостенных стальных труб для измерения твердости HRT можно использовать поверхностные твердомеры Роквелла.

Целью отжига является:

① Улучшите или устраните различные структурные дефекты и остаточные напряжения, вызванные литьем, ковкой, прокаткой и сваркой стали, а также предотвратите деформацию и растрескивание заготовок.

② Смягчите заготовку для резки.

③ Измельчение зерна и улучшение структуры для улучшения механических свойств заготовки.

④ Провести организационную подготовку к окончательной термообработке (закалке, отпуску).

Обычно используемый процесс отжига

① Полностью отожженный. Применяется для измельчения грубой перегретой структуры с плохими механическими свойствами после литья, ковки и сварки средне- и низкоуглеродистых сталей. Нагрейте заготовку на 30—50°С выше температуры полного превращения феррита в аустенит, выдержите ее некоторое время в тепле, а затем медленно охладите в печи. В процессе охлаждения аустенит снова трансформируется, делая стальную структуру тоньше.

② Сфероидизирующий отжиг. Используется для снижения высокой твердости инструментальной и подшипниковой стали после ковки. Заготовку нагревают на 20-40°С выше температуры, при которой сталь начинает образовывать аустенит, а затем медленно охлаждают после сохранения тепла. В процессе охлаждения пластинчатый цементит в перлите приобретает сферическую форму, тем самым снижая твердость.

③ Изотермический отжиг. Применяется для снижения высокой твердости некоторых легированных конструкционных сталей с высоким содержанием никеля и хрома при резке. Как правило, его сначала охлаждают до самой нестабильной температуры аустенита с большей скоростью и выдерживают в течение соответствующего времени, аустенит превращается в троостит или сорбит, и твердость может снизиться.

④ Рекристаллизационный отжиг. Применяется для устранения явления упрочнения (повышения твердости и снижения пластичности) металлической проволоки и тонкого листа в процессе холодного волочения и холодной прокатки. Температура нагрева обычно на 50-150°С ниже температуры, при которой сталь начинает образовывать аустенит. Только таким образом можно устранить эффект наклепа и размягчить металл.

⑤ Графитизационный отжиг. Применяется для превращения чугуна, содержащего большое количество цементита, в ковкий чугун с хорошей пластичностью. Технологическая операция заключается в нагреве отливки примерно до 950°C, поддержании ее в тепле в течение определенного периода времени, а затем ее надлежащем охлаждении для разложения цементита с образованием группы хлопьевидного графита.

⑥ Диффузионный отжиг. Применяется для гомогенизации химического состава отливок из сплавов и улучшения их эксплуатационных характеристик. Метод заключается в том, чтобы нагреть отливку до максимально возможной температуры, не плавя, и поддерживать ее в тепле в течение длительного времени, а затем медленно охлаждать после того, как диффузия различных элементов в сплаве стремится к равномерному распределению.

⑦ Отжиг для снятия напряжений. Используется для устранения внутренних напряжений стальных отливок и сварных деталей. Для изделий из железа и стали, нагретых на 100-200°С ниже температуры начала образования аустенита, охлаждение на воздухе после консервации тепла позволяет устранить внутренние напряжения.

Закалка — процесс термической обработки металлов и стекла. Нагревание изделий из сплава или стекла до определенной температуры, а затем быстрое охлаждение в воде, масле или воздухе обычно используется для повышения твердости и прочности сплава. Широко известный как «макающий огонь». Термическая обработка металла, при которой закаленная заготовка нагревается до соответствующей температуры ниже нижней критической температуры, а затем охлаждается на воздухе, в воде, масле и других средах после выдержки в течение определенного периода времени.

Стальные заготовки после закалки имеют следующие характеристики:

①Получаются несбалансированные (то есть нестабильные) структуры, такие как мартенсит, бейнит и остаточный аустенит.

②Возникает большое внутреннее напряжение.

③Механические свойства не могут соответствовать требованиям. Поэтому стальные заготовки после закалки обычно подлежат отпуску.

Роль закалки

① Повысить стабильность конструкции, чтобы заготовка больше не подвергалась трансформации тканей во время использования, чтобы геометрический размер и характеристики заготовки оставались стабильными.

② Устранить внутреннее напряжение, чтобы улучшить производительностьдетали с чпуи стабилизировать геометрические размерыфрезерованные детали.

③ Отрегулируйте механические свойства стали в соответствии с требованиями использования.

*Причина, по которой отпуск имеет такие эффекты, заключается в том, что при повышении температуры активность атомов увеличивается, а атомы железа, углерода и других легирующих элементов в стали могут быстро диффундировать, осуществляя перегруппировку атомов, что делает их нестабильными. Несбалансированная организация постепенно трансформируется в устойчивую сбалансированную организацию. Снятие внутренних напряжений связано также с уменьшением прочности металла при повышении температуры. Обычно при закалке стали твердость и прочность уменьшаются, а пластичность увеличивается. Чем выше температура отпуска, тем больше изменяются эти механические свойства. Некоторые легированные стали с высоким содержанием легирующих элементов при отпуске в определенном диапазоне температур выделяют некоторые мелкозернистые металлические соединения, что увеличивает прочность и твердость.

Это явление называется вторичным затвердеванием.

Требования к закалке:заготовки различного назначения должны подвергаться закалке при разных температурах, чтобы соответствовать требованиям использования.

① Режущие инструменты, подшипники, науглероженные и закаленные детали, а также детали с поверхностной закалкой обычно подвергаются отпуску при температуре ниже 250°C. После низкотемпературного отпуска твердость меняется незначительно, внутренние напряжения уменьшаются, а ударная вязкость несколько улучшается.

② Пружина закаляется при средней температуре 350–500°C для получения высокой эластичности и необходимой прочности.

③ Детали из среднеуглеродистой конструкционной стали обычно закаливают при высокой температуре 500-600 ° C для получения хорошего сочетания прочности и вязкости.

Процесс термической обработки закалки и высокотемпературного отпуска вместе называется закалкой и отпуском.

Когда сталь закаливают при температуре около 300°C, ее хрупкость часто увеличивается. Это явление называется отпускной хрупкостью первого типа. Как правило, его не следует подвергать закалке в этом температурном диапазоне. Некоторые конструкционные стали из среднеуглеродистых сплавов также склонны становиться хрупкими, если их медленно охлаждать до комнатной температуры после высокотемпературного отпуска. Это явление получило название отпускной хрупкости второго типа. Добавление молибдена в сталь или охлаждение в масле или воде во время отпуска может предотвратить второй тип отпускной хрупкости. Эту хрупкость можно устранить повторным нагревом отпускно-хрупкой стали второго типа до исходной температуры отпуска.

Отжиг стали

Концепция: Сталь нагревают, поддерживают в тепле, а затем медленно охлаждают, чтобы получить процесс, близкий к равновесной структуре.

1. Полностью отожженный

Процесс: нагрев Ас3 выше 30-50°С → сохранение тепла → охлаждение до температуры ниже 500°С с помощью печи → охлаждение на воздухе при комнатной температуре.

Цель: для измельчения зерен, однородной структуры, повышения пластической вязкости, устранения внутренних напряжений и облегчения механической обработки.

2. Изотермический отжиг

Процесс: Нагрев выше Ac3 → сохранение тепла → быстрое охлаждение до температуры перлитного перехода → изотермическая выдержка → превращение в P → охлаждение на воздухе из печи;

Цель: То же, что и выше. Но время короткое, его легко контролировать, а раскисление и обезуглероживание невелики. (Применимо к легированной стали и большим углеродистымобработка стальных деталейпри относительно стабильном переохлаждении А).

3. Сфероидизирующий отжиг.

Концепция:Это процесс сфероидизации цементита в стали.

Объекты:Эвтектоидные и заэвтектоидные стали.

Процесс:

(1) Изотермический сфероидизирующий отжиг: нагрев выше Ac1 до 20-30 градусов → сохранение тепла → быстрое охлаждение до 20 градусов ниже Ar1 → изотермический → охлаждение примерно до 600 градусов с печью → охлаждение на воздухе из печи.

(2) Обычный сфероидизирующий отжиг с нагревом Ac1 выше 20-30 градусов → сохранение тепла → чрезвычайно медленное охлаждение примерно до 600 градусов → охлаждение на воздухе из печи. (Длинный цикл, низкая эффективность, неприменимо).

Цель: для снижения твердости, улучшения пластичности и прочности, облегчения резки.

Механизм: Превращение листового или сетчатого цементита в гранулированный (сферический)

Объяснение: При отжиге и нагреве структура не полностью А, поэтому ее еще называют неполным отжигом.

4. Отжиг для снятия напряжений

Процесс: нагрев до определенной температуры ниже Ас1 (500-650 градусов) → сохранение тепла → медленное охлаждение до комнатной температуры.

Цель: Устраняет остаточное внутреннее напряжение отливок, поковок, сварных деталей и т. д. и стабилизирует размериндивидуальные обрабатывающие детали.

Закалка стали

Процесс: Повторно нагрейте закаленную сталь до температуры ниже А1 и держите ее в тепле, затем охладите (обычно с помощью воздуха) до комнатной температуры.

Цель: Устраняет внутренние напряжения, вызванные закалкой, стабилизирует размер заготовки, снижает хрупкость и улучшает производительность резания.

Механические свойства: С повышением температуры отпуска твердость и прочность уменьшаются, а пластичность и ударная вязкость увеличиваются.

1. Низкотемпературный отпуск: 150-250 ℃, время M, снижает внутреннее напряжение и хрупкость, улучшает пластическую вязкость, имеет более высокую твердость и износостойкость. Используется для изготовления измерительных инструментов, ножей, подшипников качения и т. д.

2. Закалка при средней температуре: 350-500°С, время Т, с высокой эластичностью, определенной пластичностью и твердостью. Используется для изготовления пружин, ковочных штампов и т. д.

3. Высокотемпературный отпуск: 500-650 ℃, время S, с хорошими комплексными механическими свойствами. Используется для изготовления шестерен, коленчатых валов и т. д.

Anebon обеспечивает превосходную прочность в улучшении и продвижении, мерчендайзинге, валовых продажах, продвижении и эксплуатации для OEM / ODM-производителей прецизионного железа из нержавеющей стали. С момента основания производственного подразделения Anebon занимается разработкой новых товаров. Наряду с социальным и экономическим темпом, мы продолжим продвигать дух «высокого качества, эффективности, инноваций, честности» и придерживаться принципа работы «первоначально кредит, клиент на первом месте, хорошее качество, отличное». Анебон обеспечит отличное обозримое будущее в плане роста волос вместе с нашими компаньонами.

Производитель OEM / ODM Китай Литье и стальное литье. Процесс проектирования, обработки, покупки, проверки, хранения и сборки осуществляется в научном и эффективном документальном процессе, что значительно повышает уровень использования и надежность нашего бренда, что делает Anebon лучшим поставщиком четыре основные категории продукции, такие как обработка с ЧПУ, фрезерные детали с ЧПУ, токарная обработка с ЧПУ и металлическое литье.