Ako rozlíšiť kalenie, temperovanie, normalizáciu, žíhanie

Čo je temperovanie?

Temperovanie je proces tepelného spracovania, pri ktorom sa ochladený kovový materiál alebo časť ohrieva na určitú teplotu, udržiava sa po určitú dobu a potom sa určitým spôsobom ochladzuje. Popúšťanie je operácia vykonávaná bezprostredne po kalení a je zvyčajne poslednou časťou tepelného spracovania obrobku. Kombinovaný proces kalenia a temperovania sa nazýva konečná úprava. Primárnym účelom kalenia a temperovania je:

1) Znížte vnútorné napätie a znížte krehkosť. Kalené časti majú značné napätie a krehkosť. Ak nebudú včas temperované, budú mať tendenciu sa deformovať alebo dokonca prasknúť.

2) Upravte mechanické vlastnosti obrobku. Po kalení má obrobok vysokú tvrdosť a vysokú krehkosť. Môže byť nastavený temperovaním, tvrdosťou, pevnosťou, plasticitou a húževnatosťou, aby vyhovoval rôznym požiadavkám na výkon rôznych obrobkov.

3) Stabilizujte veľkosť obrobku. Metalografickú štruktúru je možné stabilizovať temperovaním, aby sa zabezpečilo, že počas budúceho použitia nedôjde k deformácii.

4) Zlepšite rezný výkon určitých legovaných ocelí.
Účinok temperovania je:

① Zlepšite stabilitu organizácie tak, aby sa štruktúra obrobku počas používania už nemenila, aby geometrická veľkosť a výkon zostali stabilné.

② Odstráňte vnútorné napätie, aby ste zlepšili výkon obrobku a stabilizovali geometrickú veľkosť obrobku.

③ Upravte mechanické vlastnosti ocele tak, aby vyhovovali požiadavkám použitia.

Dôvodom, prečo má temperovanie tieto účinky, je to, že keď teplota stúpa, zvyšuje sa atómová aktivita. Atómy železa, uhlíka a iných legujúcich prvkov v oceli môžu rýchlejšie difundovať, aby sa realizovalo preskupenie a kombinácia častíc, čo ju robí nestabilnou. Nerovnovážna organizácia sa postupne pretransformovala na stabilnú, vyrovnanú organizáciu. Odstránenie vnútorného napätia súvisí aj s poklesom pevnosti kovu pri zvyšovaní teploty. Keď sa všeobecná oceľ popúšťa, tvrdosť a pevnosť klesá a plasticita sa zvyšuje. Čím vyššia je teplota popúšťania, tým výraznejšia je zmena týchto mechanických vlastností. Niektoré legované ocele s vyšším obsahom legujúcich prvkov budú pri popúšťaní v určitom teplotnom rozsahu vyzrážať jemné častice zlúčenín kovov, čo zvýši pevnosť a tvrdosť. Tento jav sa nazýva sekundárne vytvrdzovanie.
Požiadavky na temperovanie: Obrobky s rôznymi účelmi by mali byť temperované pri rôznych teplotách, aby sa splnili požiadavky na použitie.

① Nástroje, ložiská, nauhličované a kalené časti a povrchovo kalené časti sú zvyčajne temperované pod 250 °C. Tvrdosť sa po nízkoteplotnom popúšťaní mení málo, vnútorné napätie sa znižuje a húževnatosť sa mierne zlepšuje.

② Pružina je temperovaná na strednú teplotu 350～500℃, aby sa získala vyššia elasticita a potrebná húževnatosť.

③ Časti vyrobené zo stredne uhlíkovej konštrukčnej ocele sú zvyčajne temperované pri vysokých teplotách 500 až 600 ℃, aby sa dosiahla dobrá zhoda vhodnej pevnosti a húževnatosti.

 

Keď sa oceľ popúšťa pri teplote okolo 300 °C, často sa zvyšuje jej krehkosť. Tento jav sa nazýva prvý typ popúšťacej krehkosti. Vo všeobecnosti by sa nemal temperovať v tomto teplotnom rozsahu. Určité stredne uhlíkové legované konštrukčné ocele sú tiež náchylné na skrehnutie, ak sa po vysokoteplotnom temperovaní pomaly ochladzujú na izbovú teplotu. Tento jav sa nazýva druhý typ popúšťacej krehkosti. Pridanie molybdénu do ocele alebo chladenie v oleji alebo vode počas popúšťania môže zabrániť druhému typu popúšťacej krehkosti. Tento druh krehkosti možno eliminovať opätovným zahriatím druhého typu temperovanej krehkej ocele na pôvodnú popúšťaciu teplotu.

Vo výrobe často vychádza z požiadaviek na výkon obrobku. Podľa rôznych teplôt ohrevu sa temperovanie delí na nízkoteplotné, strednoteplotné a vysokoteplotné. Proces tepelného spracovania, ktorý kombinuje kalenie a následné vysokoteplotné popúšťanie, sa nazýva kalenie a popúšťanie, čo znamená, že má vysokú pevnosť a dobrú plastickú húževnatosť.

1. Nízkoteplotné popúšťanie: 150-250°C, M cykly, znižuje vnútorné napätie a krehkosť, zlepšuje plastickú húževnatosť a má vyššiu tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu. Vyrábal som meracie nástroje, rezné nástroje, valivé ložiská atď.

2. Stredné temperovanie: 350-500 ℃, T cyklus, vysoká elasticita, určitá plasticita a tvrdosť. Používa sa na výrobu pružín, kovacích zápustiek atď.CNC obrábacia časť

3. Vysokoteplotné temperovanie: 500-650 ℃, S čas, s dobrými komplexnými mechanickými vlastnosťami. Kedysi som vyrábal ozubené kolesá, kľukové hriadele atď.

Čo je normalizácia?

Normalizácia je tepelné spracovanie, ktoré zlepšuje húževnatosť ocele. Po zahriatí oceľového komponentu na 30 ~ 50 ° C nad teplotou Ac3 sa udržiava teplý a chladený vzduchom. Hlavnou vlastnosťou je, že rýchlosť chladenia je rýchlejšia ako žíhanie a nižšia ako kalenie. Počas normalizácie môžu byť kryštálové zrná ocele zjemnené o niečo rýchlejším chladením. Nielenže sa dá dosiahnuť uspokojivá pevnosť, ale aj húževnatosť (hodnota AKV) sa môže výrazne zlepšiť a znížiť – tendencia súčiastky praskať. -Po normalizovanom spracovaní niektorých nízkolegovaných oceľových plechov, výkovkov a odliatkov z nízkolegovanej ocele sa môžu výrazne zlepšiť komplexné mechanické vlastnosti materiálov a tiež sa zlepší rezný výkon.hliníková časť

Normalizácia má nasledujúce účely a použitia:

① Pre hypereutektoidné ocele sa normalizácia používa na odstránenie prehriatej hrubozrnnej štruktúry a Widmanstattenovej štruktúry odliatkov, výkovkov a zvarencov a pásovej štruktúry vo valcovaných materiáloch; rafinovať zrná; a môže sa použiť ako predhriatie pred kalením.

② V prípade hypereutektoidných ocelí môže normalizácia eliminovať zosieťovaný sekundárny cementit a zjemniť perlit, zlepšiť mechanické vlastnosti a uľahčiť následné sféroidizačné žíhanie.

③ V prípade tenkých oceľových plechov s nízkym obsahom uhlíka môže normalizácia eliminovať voľný cementit na hranici zŕn, aby sa zlepšil výkon pri hlbokom ťahaní.

④ Pre nízkouhlíkovú oceľ a nízkouhlíkovú nízkolegovanú oceľ môže normalizácia získať viac vločkovej perlitovej štruktúry, zvýšiť tvrdosť na HB140-190, vyhnúť sa javu „lepiaceho sa noža“ počas rezania a zlepšiť opracovateľnosť. Normalizácia je ekonomickejšia a pohodlnejšia pre stredne uhlíkovú oceľ, keď je k dispozícii normalizácia a žíhanie.Obrábaná časť v piatich osiach

⑤ Pre bežné stredne uhlíkové konštrukčné ocele, kde mechanické vlastnosti nie sú vysoké, je možné namiesto kalenia a vysokoteplotného popúšťania použiť normalizáciu, ktorá je ľahko ovládateľná a stabilná v štruktúre a veľkosti ocele.

⑥ Normalizácia pri vysokej teplote (150～200℃ nad Ac3) môže znížiť segregáciu zloženia odliatkov a výkovkov v dôsledku vysokej rýchlosti difúzie pri vysokých teplotách. Po normalizácii pri vysokej teplote môže druhá normalizácia pri nižšej teplote zjemniť hrubé zrná.

⑦ Pre niektoré nízko a stredne uhlíkové legované ocele používané v parných turbínach a kotloch sa na získanie bainitovej štruktúry často používa normalizácia. Potom, po vysokoteplotnom temperovaní, má dobrú odolnosť proti tečeniu pri použití pri 400-550 ℃.

⑧ Okrem oceľových dielov a ocele sa normalizácia široko používa aj pri tepelnom spracovaní tvárnej liatiny na získanie perlitovej matrice a zlepšenie pevnosti tvárnej liatiny.

Keďže charakteristikou normalizácie je chladenie vzduchom, okolitá teplota, spôsob stohovania, prúdenie vzduchu a veľkosť obrobku ovplyvňujú organizáciu a výkon po normalizácii. Normalizačnú štruktúru možno použiť aj ako klasifikačnú metódu pre legovanú oceľ. Vo všeobecnosti sa legované ocele delia na perlitové, bainitové, martenzitické a austenitické ocele podľa štruktúry získanej vzduchovým chladením po zahriatí vzorky s priemerom 25 mm na 900°C.

Čo je to žíhanie?

Žíhanie je proces tepelného spracovania kovu, ktorý pomaly ohrieva kov na špecifickú teplotu, udržuje ho dostatočne dlho a potom ho ochladzuje vhodnou rýchlosťou. Tepelné spracovanie žíhaním sa delí na žíhanie neúplné,g a žíhanie na odľahčenie napätia. Mechanické vlastnosti žíhaných materiálov možno skúšať ťahovými skúškami alebo skúškami tvrdosti. Mnohé ocele sa dodávajú v stave žíhaného tepelného spracovania. Rockwell tvrdomer môže testovať tvrdosť ocele na testovanie tvrdosti HRB. Pre tenšie oceľové dosky, oceľové pásy a tenkostenné oceľové rúry možno na testovanie tvrdosti HRT použiť povrchový tvrdomer Rockwell. .

Účelom žíhania je:

① Zlepšite alebo odstráňte konštrukčné chyby a zvyškové napätia spôsobené odlievaním ocele, kovaním, valcovaním a zváraním a zabráňte deformácii a praskaniu obrobku.

② Zmäknite obrobok na rezanie.

③ Zjemnite zrná a zlepšite štruktúru, aby ste zlepšili mechanické vlastnosti obrobku.

④ Pripravte organizáciu na konečné tepelné spracovanie (kalenie, temperovanie).

Bežne používané procesy žíhania sú:

① Úplne žíhané. Používa sa na zjemnenie hrubej prehriatej štruktúry so zlými mechanickými vlastnosťami po odlievaní, kovaní,g a zváraní stredne a nízkouhlíkovej ocele. Zahrejte obrobok na 30-50 °C nad teplotu, pri ktorej sa všetok ferit premení na austenit, ponechajte ho nejaký čas a potom pomaly ochlaďte v peci. Počas procesu chladenia sa austenit opäť transformuje, aby bola oceľová konštrukcia jemnejšia.

② Sferoidizačné žíhanie. Používajú sa na zníženie vysokej tvrdosti nástrojovej ocele a ložiskovej ocele po kovaní. Obrobok sa zahreje na 20-40°C nad teplotu, pri ktorej oceľ tvorí austenit a potom sa po udržaní teploty pomaly ochladzuje. Počas procesu chladenia sa lamelárny cementit v perlite stáva sférickým, čím sa znižuje tvrdosť.

③ Izotermické žíhanie. Znižuje tvrdosť niektorých legovaných konštrukčných ocelí s vyšším obsahom niklu a chrómu na rezanie. Vo všeobecnosti sa ochladzuje na najnestabilnejšiu teplotu austenitu relatívne rýchlou rýchlosťou. Po správnom čase sa austenit premení na troostit alebo sorbit a tvrdosť sa môže znížiť.

④ Rekryštalizačné žíhanie. Eliminuje jav tvrdnutia (zvýšenie tvrdosti a zníženie plasticity) kovového drôtu a plechu pri ťahaní a valcovaní za studena. Teplota ohrevu je všeobecne o 50 až 150 °C nižšia ako teplota, pri ktorej oceľ začína vytvárať austenit. Len tak sa dá eliminovať efekt tvrdnutia a kov môže byť zmäkčený.

⑤ Grafitizačné žíhanie. Používa sa na výrobu liatiny obsahujúcej veľké množstvo cementitu na temperovanú liatinu s dobrou plasticitou. Procesná operácia spočíva v zahriatí odliatku na teplotu približne 950 °C, jeho udržiavaní v teple po určitú dobu a následné ochladenie, aby sa cementit rozložil a vytvoril sa vločkovitý grafit.

⑥ Difúzne žíhanie. Používa sa na homogenizáciu chemického zloženia zliatinových odliatkov a zlepšenie ich výkonu. Metóda spočíva v zahriatí odliatku na najvyššiu možnú teplotu bez jeho dlhého tavenia a pomalého ochladzovania po difúzii rôznych prvkov v zliatine, ktorá má tendenciu byť rovnomerne rozložená.

⑦ Žíhanie na zmiernenie stresu. Eliminuje vnútorné pnutie oceľových odliatkov a zváraných dielov. Pri oceľových výrobkoch je teplota, pri ktorej sa po zahriatí začína vytvárať austenit, 100-200 ℃ a vnútorné napätie možno eliminovať ochladzovaním na vzduchu po udržiavaní teploty.