วิธีแยกแยะการชุบ การแบ่งเบาบรรเทา การทำให้เป็นมาตรฐาน และการหลอม

การแบ่งเบาบรรเทาคืออะไร?

การแบ่งเบาบรรเทาเป็นกระบวนการบำบัดความร้อนโดยให้ความร้อนกับวัสดุหรือชิ้นส่วนโลหะที่ดับแล้วจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด และเก็บไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงทำให้เย็นลงในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง การอบคืนตัวเป็นการดำเนินการทันทีหลังจากการชุบแข็ง และโดยปกติจะเป็นส่วนสุดท้ายของการอบชุบชิ้นงานด้วยความร้อน กระบวนการดับและแบ่งเบาบรรเทารวมกันเรียกว่าการบำบัดขั้นสุดท้าย วัตถุประสงค์หลักของการดับและแบ่งเบาบรรเทาคือ:

1) ลดความเครียดภายในและลดความเปราะบาง ชิ้นส่วนที่ดับแล้วจะมีความเครียดและความเปราะบางอย่างมาก พวกมันมีแนวโน้มที่จะเสียรูปหรือแตกร้าวหากไม่ปรับให้ทันเวลา

2) ปรับคุณสมบัติทางกลของชิ้นงาน หลังจากดับแล้วชิ้นงานจะมีความแข็งสูงและมีความเปราะสูง สามารถปรับได้โดยการแบ่งเบาบรรเทา ความแข็ง ความแข็งแรง ความเป็นพลาสติก และความเหนียว เพื่อตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกันของชิ้นงานต่างๆ

3) รักษาขนาดของชิ้นงานให้คงที่ โครงสร้างทางโลหะวิทยาสามารถทำให้เสถียรได้โดยการแบ่งเบาบรรเทาเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่เกิดการเสียรูปในระหว่างการใช้งานในอนาคต

4) ปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดของโลหะผสมบางชนิด
ผลของการแบ่งเบาบรรเทาคือ:

1 ปรับปรุงเสถียรภาพขององค์กรเพื่อให้โครงสร้างของชิ้นงานไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการใช้งานอีกต่อไป เพื่อให้ขนาดทางเรขาคณิตและประสิทธิภาพยังคงมีเสถียรภาพ

2. ขจัดความเครียดภายในเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของชิ้นงาน และรักษาขนาดทางเรขาคณิตของชิ้นงานให้คงที่

3. ปรับคุณสมบัติทางกลของเหล็กให้ตรงตามความต้องการใช้งาน

สาเหตุที่การแบ่งเบาบรรเทามีผลกระทบเหล่านี้ก็คือ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น กิจกรรมของอะตอมก็จะเพิ่มขึ้น อะตอมของเหล็ก คาร์บอน และธาตุผสมอื่นๆ ในเหล็กสามารถแพร่กระจายได้เร็วขึ้นเพื่อให้เกิดการจัดเรียงใหม่และการรวมกันของอนุภาค ทำให้อนุภาคไม่เสถียร องค์กรที่ไม่สมดุลค่อยๆ แปรเปลี่ยนเป็นองค์กรที่มั่นคงและสมดุล การขจัดความเครียดภายในยังสัมพันธ์กับความแข็งแรงของโลหะที่ลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อเหล็กทั่วไปถูกอบคืนตัว ความแข็งและความแข็งแรงจะลดลง และความเป็นพลาสติกจะเพิ่มขึ้น ยิ่งอุณหภูมิการอบคืนตัวสูงขึ้นเท่าใด การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกลเหล่านี้ก็จะยิ่งมีนัยสำคัญมากขึ้นเท่านั้น เหล็กกล้าโลหะผสมบางชนิดที่มีส่วนประกอบของโลหะผสมสูงกว่าจะตกตะกอนอนุภาคละเอียดของสารประกอบโลหะเมื่อถูกทำให้ร้อนในช่วงอุณหภูมิที่กำหนด ซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการชุบแข็งทุติยภูมิ
ข้อกำหนดในการอบคืนตัว: ชิ้นงานที่มีจุดประสงค์ต่างกันควรได้รับการอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่างๆ เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดในการใช้งาน

1. เครื่องมือ ตลับลูกปืน ชิ้นส่วนที่ชุบคาร์บูไรซ์และชุบแข็ง และชิ้นส่วนที่ชุบแข็งที่พื้นผิวมักจะมีอุณหภูมิต่ำกว่า 250°C ความแข็งเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหลังจากการอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่ำ ความเค้นภายในลดลง และความเหนียวดีขึ้นเล็กน้อย

2. สปริงจะถูกปรับอุณหภูมิที่อุณหภูมิปานกลาง 350~500°C เพื่อให้ได้ความยืดหยุ่นและความเหนียวที่จำเป็นมากขึ้น

3 ชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็กโครงสร้างคาร์บอนปานกลางมักจะผ่านการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง 500~600°C เพื่อให้ได้ความแข็งแรงและความเหนียวที่เหมาะสม

 

เมื่อเหล็กผ่านการอบคืนตัวที่อุณหภูมิประมาณ 300°C ก็มักจะเพิ่มความเปราะบาง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าอารมณ์เปราะประเภทแรก โดยทั่วไปไม่ควรอบอุณหภูมิในช่วงอุณหภูมินี้ เหล็กโครงสร้างโลหะผสมคาร์บอนปานกลางบางชนิดก็มีแนวโน้มที่จะเปราะหากถูกทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ จนถึงอุณหภูมิห้องหลังจากการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าอารมณ์เปราะประเภทที่สอง การเติมโมลิบดีนัมลงในเหล็กหรือการทำให้เย็นลงในน้ำมันหรือน้ำในระหว่างการอบคืนตัวสามารถป้องกันความเปราะบางของอารมณ์ประเภทที่สองได้ ความเปราะชนิดนี้สามารถกำจัดได้โดยการอุ่นเหล็กเปราะชนิดที่สองให้ร้อนอีกครั้งจนถึงอุณหภูมิการอบคืนตัวเดิม

ในการผลิต มักขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของชิ้นงาน ตามอุณหภูมิความร้อนที่แตกต่างกัน การแบ่งเบาบรรเทาจะแบ่งออกเป็นอุณหภูมิต่ำ อุณหภูมิปานกลาง และอุณหภูมิสูง กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่รวมการชุบแข็งและการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูงตามมา เรียกว่าการชุบแข็งและการอบคืนตัว ซึ่งหมายความว่ามีความแข็งแรงสูงและมีความเหนียวพลาสติกที่ดี

1. การแบ่งเบาบรรเทาอุณหภูมิต่ำ: 150-250°C, รอบ M, ลดความเครียดภายในและความเปราะบาง, ปรับปรุงความเหนียวของพลาสติก, และมีความแข็งและความต้านทานการสึกหรอสูงขึ้น ฉันเคยทำเครื่องมือวัด เครื่องมือตัด ตลับลูกปืนกลิ้ง ฯลฯ

2. การแบ่งเบาบรรเทาอุณหภูมิระดับกลาง: 350-500 ℃, รอบ T, ความยืดหยุ่นสูง, ความเป็นพลาสติกบางอย่างและความแข็ง ใช้ทำสปริง ตีขึ้นรูป ฯลฯชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

3. การแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิสูง: 500-650 ℃ เวลา S พร้อมคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมดี ฉันเคยทำเกียร์ เพลาข้อเหวี่ยง ฯลฯ

การทำให้เป็นมาตรฐานคืออะไร?

การทำให้เป็นมาตรฐานคือการบำบัดความร้อนที่ช่วยเพิ่มความเหนียวของเหล็ก หลังจากที่ส่วนประกอบเหล็กถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 30~50°C เหนืออุณหภูมิ Ac3 ส่วนประกอบนั้นจะถูกเก็บไว้ให้อบอุ่นและระบายความร้อนด้วยอากาศ คุณสมบัติหลักคืออัตราการทำความเย็นเร็วกว่าการหลอมและต่ำกว่าการชุบแข็ง ในระหว่างการทำให้เป็นมาตรฐาน เม็ดคริสตัลของเหล็กสามารถถูกทำให้บริสุทธิ์ได้ด้วยการทำความเย็นที่เร็วขึ้นเล็กน้อย ไม่เพียงแต่จะได้ความแข็งแรงที่น่าพอใจเท่านั้น แต่ยังสามารถปรับปรุงและลดความเหนียว (ค่า AKV) ได้อย่างมากอีกด้วย ซึ่งก็คือแนวโน้มของส่วนประกอบที่จะแตกร้าว - หลังจากปรับมาตรฐานการรักษาแผ่นเหล็กรีดร้อนโลหะผสมต่ำ การตีขึ้นรูปเหล็กโลหะผสมต่ำ และการหล่อแล้ว คุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมของวัสดุสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญ และประสิทธิภาพการตัดก็ดีขึ้นเช่นกันส่วนอลูมิเนียม

การทำให้เป็นมาตรฐานมีวัตถุประสงค์และการใช้งานดังต่อไปนี้:

1. สำหรับเหล็กกล้าไฮเปอร์ยูเทคตอยด์ การปรับมาตรฐานจะใช้เพื่อกำจัดโครงสร้างเม็ดหยาบที่ได้รับความร้อนมากเกินไป และโครงสร้าง Widmanstatten ของการหล่อ การตีขึ้นรูป และการเชื่อม และโครงสร้างของแถบในวัสดุรีด ปรับแต่งธัญพืช และสามารถใช้เป็นการบำบัดความร้อนก่อนการดับได้

2 สำหรับเหล็กไฮเปอร์ยูเทคตอยด์ การทำให้เป็นมาตรฐานสามารถกำจัดซีเมนต์ไทต์ทุติยภูมิที่ถูกเรียงซ้อนและปรับแต่งเพิร์ลไลต์ ปรับปรุงคุณสมบัติทางกล และอำนวยความสะดวกในการหลอมแบบทรงกลมในภายหลัง

3 สำหรับแผ่นเหล็กบางที่ขึ้นรูปลึกคาร์บอนต่ำ การทำให้เป็นมาตรฐานสามารถกำจัดซีเมนต์อิสระในขอบเขตของเกรนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการขึ้นรูปลึก

④ สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและเหล็กกล้าโลหะผสมคาร์บอนต่ำ การทำให้เป็นมาตรฐานสามารถรับโครงสร้างเกล็ดเพิร์ลไลท์ได้มากขึ้น เพิ่มความแข็งเป็น HB140-190 หลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ "มีดติด" ในระหว่างการตัด และปรับปรุงความสามารถในการแปรรูป การทำให้เป็นมาตรฐานจะประหยัดกว่าและสะดวกกว่าสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง เมื่อมีการทำให้เป็นมาตรฐานและการอบอ่อนชิ้นส่วนกลึงห้าแกน

⑤ สำหรับเหล็กโครงสร้างคาร์บอนปานกลางธรรมดาที่มีคุณสมบัติทางกลไม่สูง สามารถใช้การทำให้เป็นมาตรฐานแทนการชุบแข็งและการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง ซึ่งใช้งานง่ายและมีเสถียรภาพในโครงสร้างและขนาดของเหล็ก

⑥ การทำให้อุณหภูมิสูงเป็นมาตรฐาน (150~200°C เหนือ Ac3) สามารถลดการแยกองค์ประกอบของการหล่อและการตีขึ้นรูปได้ เนื่องจากอัตราการแพร่กระจายสูงที่อุณหภูมิสูง หลังจากการทำให้เป็นมาตรฐานที่อุณหภูมิสูง การทำให้เป็นมาตรฐานด้วยอุณหภูมิที่ต่ำกว่าครั้งที่สองจะสามารถปรับเกรนหยาบได้

⑦ สำหรับเหล็กกล้าโลหะผสมคาร์บอนต่ำและปานกลางบางชนิดที่ใช้ในกังหันไอน้ำและหม้อไอน้ำ การทำให้เป็นมาตรฐานมักใช้เพื่อให้ได้โครงสร้างเบนไนต์ จากนั้น หลังจากการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง จะมีความต้านทานการคืบคลานที่ดีเมื่อใช้ที่อุณหภูมิ 400-550°C

⑧ นอกเหนือจากชิ้นส่วนเหล็กและเหล็กกล้าแล้ว การทำให้เป็นมาตรฐานยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาความร้อนของเหล็กดัดเพื่อให้ได้เมทริกซ์เพิร์ลไลต์และปรับปรุงความแข็งแรงของเหล็กดัด

เนื่องจากลักษณะของการทำให้เป็นมาตรฐานคือการระบายความร้อนด้วยอากาศ อุณหภูมิโดยรอบ วิธีการซ้อน การไหลของอากาศ และขนาดชิ้นงาน ล้วนส่งผลต่อองค์กรและประสิทธิภาพหลังจากการทำให้เป็นมาตรฐาน โครงสร้างการทำให้เป็นมาตรฐานยังสามารถใช้เป็นวิธีการจำแนกประเภทสำหรับโลหะผสมเหล็กได้ โดยทั่วไป เหล็กกล้าโลหะผสมจะถูกแบ่งออกเป็นเหล็กกล้าเพิร์ลไลท์ เบนไนต์ มาร์เทนซิติก และออสเทนนิติกตามโครงสร้างที่ได้จากการระบายความร้อนด้วยอากาศ หลังจากที่ตัวอย่างที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มม. ถูกให้ความร้อนถึง 900°C

การหลอมคืออะไร?

การหลอมเป็นกระบวนการให้ความร้อนกับโลหะที่จะค่อยๆ ให้ความร้อนโลหะจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด เก็บไว้เป็นระยะเวลาที่เพียงพอ จากนั้นจึงทำให้โลหะเย็นลงด้วยความเร็วที่เหมาะสม การอบอ่อนด้วยความร้อนแบ่งออกเป็นการอบอ่อนที่ไม่สมบูรณ์ g และการอบอ่อนเพื่อบรรเทาความเครียด คุณสมบัติทางกลของวัสดุอบอ่อนสามารถทดสอบได้โดยการทดสอบแรงดึงหรือความแข็ง เหล็กหลายชนิดถูกจำหน่ายในสถานะการอบอ่อนด้วยความร้อน เครื่องทดสอบความแข็งแบบ Rockwell สามารถทดสอบความแข็งของเหล็กเพื่อทดสอบความแข็ง HRB สำหรับแผ่นเหล็กที่บางกว่า แผ่นเหล็ก และท่อเหล็กผนังบาง เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell พื้นผิว สามารถใช้ทดสอบความแข็ง HRT ได้ -

วัตถุประสงค์ของการหลอมคือ:

1. ปรับปรุงหรือกำจัดข้อบกพร่องทางโครงสร้างและความเค้นตกค้างที่เกิดจากการหล่อเหล็ก การตี การรีด และการเชื่อม และป้องกันการเสียรูปและการแตกร้าวของชิ้นงาน

② ทำให้ชิ้นงานสำหรับการตัดนิ่มลง

3 ปรับแต่งเกรนและปรับปรุงโครงสร้างเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของชิ้นงาน

④ เตรียมองค์กรสำหรับการอบชุบด้วยความร้อนขั้นสุดท้าย (การชุบ การให้ความร้อน)

กระบวนการหลอมที่ใช้กันทั่วไปคือ:

① อบอ่อนอย่างสมบูรณ์ มันถูกใช้เพื่อปรับแต่งโครงสร้างความร้อนยวดยิ่งหยาบที่มีคุณสมบัติเชิงกลต่ำหลังจากการหล่อ การตีขึ้นรูป g และการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางและคาร์บอนต่ำ ให้ความร้อนชิ้นงานที่อุณหภูมิ 30-50°C เหนืออุณหภูมิที่เฟอร์ไรต์ทั้งหมดจะถูกเปลี่ยนเป็นออสเทนไนต์ เก็บไว้สักครู่ จากนั้นค่อย ๆ ทำให้เย็นลงด้วยเตาหลอม ในระหว่างกระบวนการทำความเย็น ออสเทนไนต์จะเปลี่ยนรูปอีกครั้งเพื่อทำให้โครงสร้างเหล็กละเอียดยิ่งขึ้น

② การหลอมแบบ Spheroidizing ใช้เพื่อลดความแข็งสูงของเหล็กกล้าเครื่องมือและเหล็กแบริ่งหลังจากการปลอม ชิ้นงานจะถูกให้ความร้อนที่ 20-40°C เหนืออุณหภูมิที่เหล็กเกิดเป็นออสเทนไนต์ จากนั้นจึงค่อย ๆ เย็นลงหลังจากคงอุณหภูมิไว้ ในระหว่างกระบวนการทำความเย็น ลาเมลลาร์ซีเมนต์ไทต์ในเพิร์ลไลต์จะกลายเป็นทรงกลม ส่งผลให้ความแข็งลดลง

3 การหลอมด้วยความร้อนแบบไอโซเทอร์มอล จะช่วยลดความแข็งของเหล็กโครงสร้างโลหะผสมบางชนิดที่มีปริมาณนิกเกิลและโครเมียมสูงในการตัด โดยทั่วไป จะถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิออสเทนไนต์ที่ไม่เสถียรที่สุดในอัตราที่ค่อนข้างรวดเร็ว หลังจากถือไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง ออสเทนไนต์จะถูกเปลี่ยนเป็นทรูสต์ไทต์หรือซอร์ไบต์ และความกระด้างจะลดลง

④ การหลอมการตกผลึกซ้ำ ช่วยขจัดปรากฏการณ์การชุบแข็ง (เพิ่มความแข็งและลดความเป็นพลาสติก) ของลวดและแผ่นโลหะในระหว่างการดึงและรีดเย็น อุณหภูมิการให้ความร้อนโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 50 ถึง 150°C ซึ่งต่ำกว่าอุณหภูมิที่เหล็กเริ่มก่อตัวเป็นออสเทนไนต์ ด้วยวิธีนี้เท่านั้นที่สามารถกำจัดผลกระทบจากการแข็งตัวของงานและโลหะสามารถทำให้อ่อนลงได้

⑤ การหลอมกราฟิค ใช้ทำเหล็กหล่อที่มีซีเมนต์จำนวนมากเป็นเหล็กหล่ออ่อนและมีความเหนียวดี การดำเนินการของกระบวนการคือการให้ความร้อนแก่การหล่อที่อุณหภูมิประมาณ 950°C รักษาความอบอุ่นไว้ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงทำให้เย็นลงอย่างเหมาะสมเพื่อสลายซีเมนต์ไทต์ให้กลายเป็นกราไฟท์ที่ตกตะกอน

⑥ การหลอมแบบแพร่กระจาย ใช้เพื่อทำให้องค์ประกอบทางเคมีของการหล่อโลหะผสมเป็นเนื้อเดียวกันและปรับปรุงประสิทธิภาพ วิธีการคือให้ความร้อนแก่การหล่อให้มีอุณหภูมิสูงสุดที่เป็นไปได้โดยไม่ต้องหลอมละลายเป็นเวลานาน และค่อยๆ เย็นลงหลังจากการแพร่ขององค์ประกอบต่างๆ ในโลหะผสม ซึ่งมีแนวโน้มจะกระจายตัวเท่าๆ กัน

⑦ การบรรเทาความเครียด ช่วยขจัดความเครียดภายในของการหล่อเหล็กและชิ้นส่วนการเชื่อม สำหรับผลิตภัณฑ์เหล็ก อุณหภูมิที่ออสเทนไนต์เริ่มก่อตัวหลังจากการให้ความร้อนคือ 100-200°C และความเครียดภายในสามารถกำจัดได้โดยการทำให้อุณหภูมิเย็นลงในอากาศหลังจากคงอุณหภูมิไว้