Til þess að gera málmvinnsluhlutinn nauðsynlegan vinnuafköst er hitameðferðarferlið oft nauðsynlegt. Hitameðferðarferlið felur almennt í sér þrjú ferli upphitunar, varmavarðveislu og kælingu. Vegna mismunandi ferla er því skipt í slökkvun, temprun, eðlileg og glæðingu. Geturðu greint muninn?
01
Hvað er slökkvistarf?
Slökkun á stáli er að hita stálið í hitastig yfir mikilvægu hitastigi Ac3 (hypereutectoid steel) eða Ac1 (hypereutectoid steel), halda því heitu í nokkurn tíma til að gera það austenitized að fullu eða að hluta og kæla það síðan með kælihraði meiri en mikilvægur kælihraði. Hitameðferðarferli fyrir hraða og hraða kælingu undir Ms (eða jafnhita nálægt Ms) fyrir martensít (eða bainít) umbreytingu. Venjulega er meðhöndlun á fastri lausn á álblöndu, koparblendi, títan ál, hertu gleri og öðrum efnum eða hitameðhöndlunarferlið með hraðri kælingu kallað slökkva.
Tilgangur að slökkva:
1) Bættu vélrænni eiginleika málmvara eða hluta. Til dæmis: að bæta hörku og slitþol verkfæra, legur osfrv., auka teygjanlegt mörk gorma, bæta alhliða vélræna eiginleika skaftshluta osfrv.
2) Bættu efniseiginleika eða efnafræðilega eiginleika sumra sérstála. Svo sem að bæta tæringarþol ryðfríu stáli, auka varanlega segulmagn segulstáls osfrv.
Við slökkvistarf og kælingu, auk hæfilegs vals á slökkviefni, er einnig krafist réttar slökkviaðferðir. Algengar slökkviaðferðir fela aðallega í sér slökkvun með einum vökva, slökkvun með tvöföldum vökva, stigslökkvun, jafnhita slökkvun og slökkvun að hluta.
Stálvinnustykki hafa eftirfarandi eiginleika eftir slökun:
① Ójafnvægi (þ.e. óstöðug) mannvirki eins og martensít, bainít og varðveitt austenít fást.
② Það er mikið innra álag.
③ Vélrænni eiginleikar geta ekki uppfyllt kröfurnar. Þess vegna verða stál vinnustykki almennt að vera mildaður eftir að slökkt hefur verið.
02
Hvað er temprun?
Hitun er hitameðhöndlunarferli sem hitar slökktar málmvörur eða hluta í ákveðið hitastig og kælir þær síðan á ákveðinn hátt eftir að hafa haldið í ákveðinn tíma. Hitun er aðgerð sem framkvæmd er strax eftir slökun og er venjulega síðasta hitameðhöndlun vinnuhlutans. Ferli, þannig að sameiginlegt ferli slökunar og temprunar er kallað lokameðferð.
Megintilgangur slökkva og mildunar er að:
1) Draga úr innri streitu og draga úr stökkleika. Slokkaðir hlutar hafa mikla streitu og stökkleika. Ef þau eru ekki milduð í tíma munu þau oft afmyndast eða jafnvel sprunga.
2) Stilltu vélrænni eiginleika vinnustykkisins. Eftir slökun hefur vinnustykkið mikla hörku og mikla brothættu. Til þess að mæta mismunandi frammistöðukröfum ýmissa vinnsluhluta er hægt að stilla það með mildun, hörku, styrk, mýkt og seigleika.
3) Stöðug stærð vinnustykkisins. Málmbyggingu er hægt að koma á stöðugleika með mildun til að tryggja að engin aflögun komi fram við notkun í framtíðinni.
4) Bættu skurðafköst sumra álstála.
Hlutverk temprunar er að:
① Bættu stöðugleika uppbyggingarinnar, þannig að vinnustykkið muni ekki lengur gangast undir vefumbreytingu meðan á notkun stendur, þannig að rúmfræðileg stærð og afköst vinnustykkisins haldist stöðug.
② Útrýmdu innri streitu til að bæta frammistöðu vinnustykkisins og koma á stöðugleika í rúmfræðilegum stærðum vinnustykkisins.
③ Stilltu vélrænni eiginleika stáls til að uppfylla kröfur um notkun.
Ástæðan fyrir því að temprun hefur þessi áhrif er sú að þegar hitastig hækkar eykst virkni atóma og frumeindir járns, kolefnis og annarra málmbandi frumefna í stáli geta dreifst hratt til að átta sig á endurröðun atóma og þannig gera þau óstöðug. Ójafnvægið skipulag breytist smám saman í stöðugt jafnvægisskipulag. Léttir innri streitu tengist einnig minnkun málmstyrks þegar hitastigið eykst. Almennt, þegar stál er mildað, minnkar hörku og styrkur og mýktin eykst. Því hærra sem hitastigið er, því meiri breyting verður á þessum vélrænu eiginleikum. Sumt stálblendi með mikið innihald af málmblöndur munu fella út nokkur fínkorna málmsambönd þegar þau eru milduð á ákveðnu hitastigi, sem mun auka styrk og hörku. Þetta fyrirbæri er kallað aukahersla.
Herðunarkröfur: Vinnuhlutir með mismunandi notkun ættu að vera mildaðir við mismunandi hitastig til að uppfylla kröfurnar í notkun.
① Skurðarverkfæri, legur, karburaðir og slökktir hlutar og yfirborðsslökkt hlutar eru venjulega mildaðir við hitastig undir 250 gráður. Eftir lághitahitun breytist hörkan ekki mikið, innra álagið minnkar og hörkuna batnar lítillega.
② Fjaðrið er mildað við meðalhita við 350-500 gráðu til að fá mikla mýkt og nauðsynlega seiglu.
③ Hlutar úr miðlungs kolefnisbyggingarstáli eru venjulega mildaðir við háan hita sem er 500-600 gráður C til að fá góða samsetningu styrks og seiglu.
Þegar stál er mildað við um 300 gráður eykst stökkleiki þess oft. Þetta fyrirbæri er kallað fyrsta tegund skapstökks. Almennt ætti það ekki að vera mildað á þessu hitastigi. Sum burðarstál úr meðalstórum kolefnisblendi er einnig viðkvæmt fyrir að verða brothætt ef þau eru kæld hægt niður í stofuhita eftir háhitahitun. Þetta fyrirbæri er kallað önnur tegund skapstökks. Með því að bæta mólýbdeni við stálið, eða kæling í olíu eða vatni við temprun, getur komið í veg fyrir seinni tegund skapstökks. Hægt er að útrýma þessum stökkleika með því að endurhita seinni gerð af tempruðu stökku stáli í upprunalegt temprunarhitastig.
Í framleiðslu er það oft byggt á kröfum um frammistöðu vinnustykkisins. Í samræmi við mismunandi hitunarhitastig er temprun skipt í lághitatemprun, miðlungshitahitun og háhitatemprun. Hitameðhöndlunarferlið sem sameinar slökkvun og síðari háhitahitun er kallað slökkva og temprun, það er að segja að það hefur góða mýkt og seigleika á meðan það hefur mikinn styrk.
1) Lágt hitastig: 150-250 gráður, M sinnum, draga úr innri streitu og brothættu, bæta plastseigu, hafa meiri hörku og slitþol. Notað til að búa til mælitæki, hnífa og rúllulegur o.fl.
2) Hitun við meðalhita: 350-500 gráður, T tími, með mikilli mýkt, ákveðinni mýkt og hörku. Notað til að búa til gorma, smíða deyjur osfrv.
3) Háhitahitun: 500-650 gráður, S hitun, með góða alhliða vélrænni eiginleika. Notað til að búa til gíra, sveifarása osfrv.
03
Hvað er eðlilegt?
Normalizing er hitameðferð sem bætir hörku stáls. Eftir að stálhlutinn hefur verið hitaður í 30-50 gráðu yfir Ac3 hitastigi er hann geymdur í nokkurn tíma og síðan loftkældur. Helstu eiginleiki er að kælihraði er hraðari en glæðing og lægri en slökkun. Meðan á eðlilegu stendur er hægt að betrumbæta kristallkornin af stáli í örlítið hraðari kælingu, ekki aðeins hægt að fá fullnægjandi styrk, heldur einnig geta verulega bætt hörku (AKV gildi), dregið úr sprungutilhneigingu íhlutanna. Eftir nokkrar lágblendir heitvalsaðar stálplötur, eru smíðar og steypu úr lágblendi stáli staðlað, hægt er að bæta alhliða vélræna eiginleika efnisins til muna og skurðafköst eru einnig betri.
Stöðlun hefur eftirfarandi tilgang og notkun:
① Fyrir hypoeutectoid stál er normalizing notuð til að útrýma ofhitnuðu grófkorna uppbyggingu og Widmanstatten uppbyggingu steypu, smíða og suðu, og banded uppbyggingu í valsuðum efnum; betrumbæta korn; og hægt að nota sem forhitameðferð áður en slökkt er.
② Fyrir ofureutectoid stál getur normalizing útrýmt reticular secondary sementite og betrumbætt perlít, sem bætir ekki aðeins vélræna eiginleika, heldur auðveldar einnig síðari kúluglæðingu.
③ Fyrir lágkolefnisdjúptregnar þunnar stálplötur getur normalizing útrýmt fríu sementíti við kornamörk til að bæta djúpdráttareiginleika þeirra.
④ Fyrir lágkolefnisstál og lágkolefnislítilblandað stál, notaðu normalizing til að fá fínni-flögulaga perlítbyggingu, auka hörku í HB140-190, forðast fyrirbærið „stunghníf“ meðan á skurði stendur og bæta vélhæfni. Fyrir miðlungs kolefnisstál, þegar hægt er að nota bæði normalizing og glæðingu, er hagkvæmara og þægilegra að nota normalizing.
⑤ Fyrir venjulegt miðlungs kolefnisbyggingarstál er hægt að nota eðlilega í stað þess að slökkva og hitastig við háhita þegar vélrænni eiginleikar eru ekki háir, sem er ekki aðeins auðvelt í notkun, heldur einnig stöðugleika uppbyggingu og stærð stálsins.
⑥ Stöðlun við háan hita (150-200 gráðu yfir Ac3) getur dregið úr samsetningu aðskilnað steypu og smíða vegna mikils útbreiðsluhraða við háan hita. Gróft korn eftir eðlileg við háan hita er hægt að betrumbæta með því að staðla það í kjölfarið við annað lægra hitastig.
⑦ Fyrir sumt stál með lágt og meðalstórt kolefnisblendi sem notað er í gufuhverflum og kötlum, er normalisering oft notuð til að fá bainítbyggingu og síðan milduð við háan hita. Það hefur góða skriðþol þegar það er notað við 400-550 gráður.
⑧ Til viðbótar við stálhluti og stálvörur er normalizing einnig mikið notað í hitameðhöndlun sveigjanlegs járns til að fá perlít fylki og bæta styrk sveigjanlegs járns.
Þar sem eðlileg einkenni einkennist af loftkælingu, hafa umhverfishiti, stöflun, loftflæði og stærð vinnustykkisins öll áhrif á uppbyggingu og frammistöðu eftir eðlilegt ástand. Einnig er hægt að nota eðlilega uppbyggingu sem flokkunaraðferð á stálblendi. Almennt er álstáli skipt í perlítstál, bainítstál, martensítstál og austenítískt stál í samræmi við örbygginguna sem fæst með því að hita sýni með þvermál 25 mm til 900 gráður og loftkælingu.
04
Hvað er glæðing?
Glæðing er málmhitameðferð þar sem málmurinn er hitaður hægt upp í ákveðið hitastig, geymdur í nægjanlegan tíma og síðan kældur á viðeigandi hraða. Hitameðferð við hitameðferð skiptist í fullglæðingu, ófullkomna glæðingu og álagsglæðingu. Hægt er að greina vélræna eiginleika glaðaðra efna með togprófi eða hörkuprófi. Margar stálvörur eru afgreiddar í því ástandi að glæða og hitameðferð. Rockwell hörkuprófari er hægt að nota til að prófa hörku stáls. Fyrir þynnri stálplötur, stálræmur og þunnveggða stálrör er hægt að nota Rockwell hörkuprófara til að prófa hörku hormónauppbótarmeðferðar. .
Tilgangur glæðingar er að:
① Bæta eða útrýma ýmsum byggingargöllum og afgangsálagi af völdum stálsteypu, smíða, veltings og suðu, og koma í veg fyrir aflögun og sprungur á vinnuhlutum.
② Mýkið vinnustykkið til að klippa.
③ Betrumbæta korn og bæta uppbyggingu til að bæta vélrænni eiginleika vinnustykkisins.
④ Gerðu skipulagslegan undirbúning fyrir endanlega hitameðferð (slökkva, herða).
Algengt notaðir glæðingarferli eru:
① Alveg glæður. Það er notað til að betrumbæta grófa ofhitaða uppbyggingu með lélega vélrænni eiginleika eftir steypu, smíða og suðu á miðlungs og lágkolefnisstáli. Hitaðu vinnustykkið í 30-50 gráðu yfir hitastiginu þar sem ferrít er algjörlega umbreytt í austenít, haltu því heitu í nokkurn tíma og kældu síðan hægt með ofninum. Á meðan á kælingu stendur mun austenítið umbreytast aftur til að gera stálbygginguna þynnri.
② Kúlueyðandi glæðing. Það er notað til að draga úr mikilli hörku verkfærastáls og burðarstáls eftir smíða. Vinnustykkið er hitað í 20-40 gráðu yfir hitastiginu þar sem stálið byrjar að mynda austenít og síðan kælt hægt eftir hita varðveislu. Við kælingu verður lamellar sementítið í perlítinu kúlulaga og dregur þar með úr hörku.
③ Jafnhitaglæðing. Það er notað til að draga úr mikilli hörku sumra álbyggingarstála með hátt nikkel- og króminnihald til að skera. Almennt er það fyrst kælt niður í óstöðugasta austeníthitastigið með hraðari hraða og austenítinu er umbreytt í troostite eða sorbít í viðeigandi tíma og hægt er að minnka hörku.
④ Endurkristöllunarglæðing. Það er notað til að útrýma herslufyrirbæri (aukning á hörku og lækkun á mýkt) málmvírs og þunnrar plötu í kalda teikningu og kaldvalsingu. Hitastigið er yfirleitt 50-150 gráðu undir því hitastigi sem stálið byrjar að mynda austenít við. Aðeins þannig er hægt að útrýma vinnuherðandi áhrifum og mýkja málminn.
⑤ Grafitunarglæðing. Það er notað til að breyta steypujárni sem inniheldur mikið magn af sementíti í sveigjanlegt steypujárn með góðri mýkt. Ferlið er að hita steypuna í um það bil 950 gráður, halda því heitu í ákveðinn tíma og kæla það síðan almennilega til að brjóta niður sementið til að mynda hóp af flókandi grafíti.
⑥ Dreifingarglæðing. Það er notað til að einsleita efnasamsetningu steypu úr álfelgur og bæta árangur þeirra. Aðferðin er að hita steypuna upp í hæsta mögulega hitastig án þess að bráðna, og halda því heitu í langan tíma og kólna síðan hægt eftir að dreifing ýmissa frumefna í málmblöndunni hefur tilhneigingu til að dreifast jafnt.
⑦ Álagslosun. Notað til að koma í veg fyrir innra álag á stálsteypu og suðu. Fyrir járn- og stálvörur sem eru hitaðar að 100-200 gráðu undir hitastigi sem austenít byrjar að myndast við, getur kæling í lofti eftir varmavernd eytt innri streitu
