Tepelné spracovanie je veľmi dôležitým krokom pri spracovaní kovových materiálov.Tepelné spracovanie môže zmeniť fyzikálne a mechanické vlastnosti kovových materiálov, zlepšiť ich tvrdosť, pevnosť, húževnatosť a ďalšie vlastnosti.
Aby sa zabezpečilo, že štruktúra návrhu produktu je bezpečná, spoľahlivá, ekonomická a efektívna, stavební inžinieri vo všeobecnosti potrebujú porozumieť mechanickým vlastnostiam materiálov, vybrať vhodné procesy tepelného spracovania založené na požiadavkách na dizajn a materiálových charakteristikách a zlepšiť ich výkon a dĺžka života.Nasleduje 13 procesov tepelného spracovania súvisiacich s kovovými materiálmi, dúfajúc, že budú užitočné pre každého.
1. Žíhanie
Proces tepelného spracovania, pri ktorom sa kovové materiály zahrievajú na vhodnú teplotu, udržiavajú sa po určitú dobu a potom sa pomaly ochladzujú.Účelom žíhania je najmä zníženie tvrdosti kovových materiálov, zlepšenie plasticity, uľahčenie rezného alebo tlakového spracovania, zníženie zvyškového napätia, zlepšenie rovnomernosti mikroštruktúry a zloženia, prípadne príprava mikroštruktúry pre následné tepelné spracovanie.Bežné procesy žíhania zahŕňajú rekryštalizačné žíhanie, úplné žíhanie, sféroidizačné žíhanie a žíhanie na uvoľnenie napätia.
Kompletné žíhanie: Zjemnite veľkosť zrna, rovnomernú štruktúru, znížte tvrdosť, úplne odstráňte vnútorné napätie.Kompletné žíhanie je vhodné pre výkovky alebo oceľové odliatky s obsahom uhlíka (hmotnostný zlomok) pod 0,8 %.
Sferoidizačné žíhanie: znižuje tvrdosť ocele, zlepšuje rezný výkon a pripravuje na budúce kalenie, aby sa znížila deformácia a praskanie po kalení.Sferoidizačné žíhanie je vhodné pre uhlíkovú oceľ a legovanú nástrojovú oceľ s obsahom uhlíka (hmotnostný zlomok) väčším ako 0,8 %.
Žíhanie odľahčujúce napätie: Eliminuje vnútorné napätie vznikajúce pri zváraní a rovnaní oceľových dielov za studena, eliminuje vnútorné napätie vznikajúce pri precíznom obrábaní dielov a zabraňuje deformácii pri následnom spracovaní a používaní.Žíhanie na odľahčenie pnutia je vhodné pre rôzne odliatky, výkovky, zvárané diely a diely lisované za studena.
2. Normalizácia
Vzťahuje sa na proces tepelného spracovania pri zahrievaní ocele alebo oceľových komponentov na teplotu 30-50 ℃ nad Ac3 alebo Acm (teplota horného kritického bodu ocele), ich udržiavanie na primeranú dobu a ochladzovanie na nehybnom vzduchu.Účelom normalizácie je najmä zlepšenie mechanických vlastností nízkouhlíkovej ocele, zlepšenie obrobiteľnosti, zjemnenie zrnitosti, odstránenie štrukturálnych chýb a príprava konštrukcie na následné tepelné spracovanie.
3. Kalenie
Vzťahuje sa na proces tepelného spracovania spočívajúci v zahriatí oceľového komponentu na teplotu vyššiu ako Ac3 alebo Ac1 (teplota dolného kritického bodu ocele), jeho udržaní po určitú dobu a následnom získaní martenzitovej (alebo bainitovej) štruktúry pri primeranú rýchlosť chladenia.Účelom kalenia je získať požadovanú martenzitickú štruktúru oceľových dielov, zlepšiť tvrdosť, pevnosť a odolnosť obrobku proti opotrebeniu a pripraviť štruktúru na následné tepelné spracovanie.
Bežné procesy kalenia zahŕňajú kalenie v soľnom kúpeli, martenzitické kalenie, izotermické kalenie bainitu, povrchové kalenie a lokálne kalenie.
Kalenie v jednej kvapaline: Kalenie v jednej kvapaline je použiteľné len pre časti z uhlíkovej ocele a legovanej ocele s relatívne jednoduchými tvarmi a nízkymi technickými požiadavkami.Počas kalenia by sa pre diely z uhlíkovej ocele s priemerom alebo hrúbkou väčšou ako 5-8 mm mala použiť slaná voda alebo vodné chladenie;Diely z legovanej ocele sú chladené olejom.
Dvojité ochladzovanie kvapalinou: Oceľové diely zahrejte na ochladzovaciu teplotu, po izolácii ich rýchlo ochlaďte vo vode na 300-400 °C a potom ich preneste do oleja na ochladenie.
Kalenie povrchu plameňa: Kalenie povrchu plameňa je vhodné pre veľké diely zo stredne uhlíkovej ocele a stredne uhlíkovej legovanej ocele, ako sú kľukové hriadele, prevody a vodiace lišty, ktoré vyžadujú tvrdé a opotrebeniu odolné povrchy a dokážu vydržať nárazové zaťaženie pri jednosériovej alebo malosériovej výrobe. .
Povrchové indukčné kalenie: Časti, ktoré prešli povrchovým indukčným kalením, majú tvrdý povrch odolný voči opotrebovaniu, pričom si zachovávajú dobrú pevnosť a húževnatosť v jadre.Povrchové indukčné kalenie je vhodné pre stredne uhlíkové ocele a diely z legovanej ocele s miernym obsahom uhlíka.
4. Temperovanie
Vzťahuje sa na proces tepelného spracovania, pri ktorom sú oceľové diely kalené a potom zahrievané na teplotu pod Ac1, udržiavané po určitú dobu a potom ochladené na izbovú teplotu.Účelom popúšťania je najmä eliminovať napätie vznikajúce na oceľových dieloch pri kalení, aby oceľové diely mali vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu, ako aj požadovanú plasticitu a húževnatosť.Bežné temperovacie procesy zahŕňajú nízkoteplotné temperovanie, stredne teplotné temperovanie, vysokoteplotné temperovanie atď.
Nízkoteplotné popúšťanie: Nízkoteplotné popúšťanie eliminuje vnútorné napätie spôsobené kalením v oceľových častiach a bežne sa používa pre rezné nástroje, meracie nástroje, formy, valivé ložiská a nauhličované diely.
Popúšťanie na strednú teplotu: Popúšťanie na strednú teplotu umožňuje oceľovým častiam dosiahnuť vysokú elasticitu, určitú húževnatosť a tvrdosť a vo všeobecnosti sa používa pre rôzne typy pružín, lisovníc za horúca a iných častí.
Vysokoteplotné popúšťanie: Vysokoteplotné popúšťanie umožňuje oceľovým dielom dosiahnuť dobré komplexné mechanické vlastnosti, konkrétne vysokú pevnosť, húževnatosť a dostatočnú tvrdosť, čím sa eliminuje vnútorné napätie spôsobené kalením.Používa sa hlavne na dôležité konštrukčné diely, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť a húževnatosť, ako sú vretená, kľukové hriadele, vačky, ozubené kolesá a ojnice.
5. Kalenie a temperovanie
Vzťahuje sa na kompozitný proces tepelného spracovania kalenia a temperovania ocele alebo oceľových komponentov.Oceľ používaná na kalenie a popúšťanie sa nazýva kalená a popúšťaná oceľ.Všeobecne sa vzťahuje na stredne uhlíkovú konštrukčnú oceľ a stredne uhlíkovú legovanú konštrukčnú oceľ.
6. Chemické tepelné spracovanie
Proces tepelného spracovania, pri ktorom sa kovový alebo zliatinový obrobok umiestni do aktívneho média pri určitej teplote na izoláciu, čo umožní jednému alebo viacerým prvkom preniknúť na jeho povrch, aby sa zmenilo jeho chemické zloženie, štruktúra a výkon.Účelom chemického tepelného spracovania je najmä zlepšenie povrchovej tvrdosti, odolnosti proti opotrebovaniu, odolnosti proti korózii, únavovej pevnosti a odolnosti proti oxidácii oceľových dielov.Bežné procesy chemického tepelného spracovania zahŕňajú karburizáciu, nitridáciu, karbonitridáciu atď.
Nauhličovanie: Na dosiahnutie vysokej tvrdosti (HRC60-65) a odolnosti proti opotrebeniu na povrchu pri zachovaní vysokej húževnatosti v strede.Bežne sa používa na diely odolné voči opotrebovaniu a nárazom, ako sú kolesá, ozubené kolesá, hriadele, piestne čapy atď.
Nitridácia: Zlepšenie tvrdosti, odolnosti proti opotrebeniu a odolnosti proti korózii povrchovej vrstvy oceľových častí, bežne používaných v dôležitých častiach, ako sú skrutky, matice a čapy.
Karbonitridovanie: zlepšuje tvrdosť a odolnosť povrchovej vrstvy oceľových dielov proti opotrebeniu, vhodné pre nízkouhlíkové ocele, stredne uhlíkové ocele alebo diely z legovanej ocele a možno ho použiť aj pre rezné nástroje z rýchloreznej ocele.
7. Ošetrenie tuhým roztokom
Vzťahuje sa na proces tepelného spracovania pri zahrievaní zliatiny na vysokoteplotnú jednofázovú zónu a udržiavaní konštantnej teploty, čo umožňuje prebytočnej fáze úplne sa rozpustiť v tuhom roztoku a potom rýchlo ochladiť, aby sa získal presýtený tuhý roztok.Účelom roztokovej úpravy je najmä zlepšenie plasticity a húževnatosti ocele a zliatin a príprava na precipitačné kalenie.
8. Vytvrdzovanie zrážok (spevňovanie zrážok)
Proces tepelného spracovania, pri ktorom kov podlieha vytvrdzovaniu v dôsledku segregácie atómov rozpustenej látky v presýtenom pevnom roztoku a/alebo disperzie rozpustených častíc v matrici.Ak je austenitická precipitačná nehrdzavejúca oceľ podrobená precipitačnému kaleniu pri 400-500 ℃ alebo 700-800 ℃ po spracovaní v tuhom roztoku alebo opracovaní za studena, môže dosiahnuť vysokú pevnosť.
9. Včasnosť liečby
Vzťahuje sa na proces tepelného spracovania, pri ktorom zliatinové obrobky prechádzajú spracovaním v tuhom roztoku, plastickou deformáciou za studena alebo odlievaním a potom sú kované, umiestnené pri vyššej teplote alebo udržiavané pri izbovej teplote a ich vlastnosti, tvar a veľkosť sa časom menia.
Ak sa použije proces úpravy starnutia spočívajúci v zahrievaní obrobku na vyššiu teplotu a vykonávaní spracovania starnutím na dlhší čas, nazýva sa to umelé starnutie;Fenomén starnutia, ku ktorému dochádza, keď je obrobok dlhodobo skladovaný pri izbovej teplote alebo prirodzených podmienkach, sa nazýva prirodzené ošetrenie starnutia.Účelom spracovania starnutím je eliminovať vnútorné napätie v obrobku, stabilizovať štruktúru a veľkosť a zlepšiť mechanické vlastnosti.
10. Kalenie
Vzťahuje sa na charakteristiky, ktoré určujú hĺbku kalenia a rozdelenie tvrdosti ocele za špecifických podmienok.Dobrá alebo zlá prekaliteľnosť ocele je často reprezentovaná hĺbkou kalenej vrstvy.Čím väčšia je hĺbka kaliacej vrstvy, tým lepšia je prekaliteľnosť ocele.Kaliteľnosť ocele závisí hlavne od jej chemického zloženia, najmä od zliatinových prvkov a veľkosti zŕn, ktoré zvyšujú kaliteľnosť, teplotu ohrevu a dobu výdrže.Oceľ s dobrou prekaliteľnosťou môže dosiahnuť rovnomerné a konzistentné mechanické vlastnosti v celom priereze ocele a na zníženie deformácie a praskania je možné zvoliť kaliace činidlá s nízkym kaliacim napätím.
11. Kritický priemer (kritický priemer kalenia)
Kritický priemer sa vzťahuje na maximálny priemer ocele, keď sa celý martenzit alebo 50% martenzitická štruktúra získa v strede po kalení v určitom médiu.Kritický priemer niektorých ocelí možno vo všeobecnosti získať skúškami prekaliteľnosti v oleji alebo vo vode.
12. Sekundárne vytvrdzovanie
Niektoré zliatiny železo-uhlík (napríklad rýchlorezná oceľ) vyžadujú viac cyklov popúšťania na ďalšie zvýšenie ich tvrdosti.Tento jav kalenia, známy ako sekundárne kalenie, je spôsobený precipitáciou špeciálnych karbidov a/alebo premenou austenitu na martenzit alebo bainit.
13. Krehkosť pri popúšťaní
Vzťahuje sa na jav krehnutia kalenej ocele popúšťanej v určitých teplotných rozsahoch alebo pomaly ochladzovanej z popúšťacej teploty cez tento teplotný rozsah.Popúšťaciu krehkosť možno rozdeliť na prvý typ popúšťacej krehkosti a druhý typ popúšťacej krehkosti.
Prvý typ popúšťacej krehkosti, známy aj ako nevratná popúšťacia krehkosť, sa vyskytuje hlavne pri popúšťacej teplote 250-400 ℃.Po vymiznutí krehkosti po opätovnom ohreve sa krehkosť v tomto rozsahu opakuje a už sa nevyskytuje;
Druhý typ popúšťacej krehkosti, známy aj ako reverzibilná popúšťacia krehkosť, sa vyskytuje pri teplotách v rozmedzí od 400 do 650 ℃.Keď krehkosť po opätovnom zahriatí zmizne, mala by sa rýchlo ochladiť a nemala by zostať dlho alebo pomaly ochladzovať v rozsahu 400 až 650 ℃, inak sa znova objavia katalytické javy.
Výskyt popúšťacej krehkosti súvisí so zliatinovými prvkami obsiahnutými v oceli, ako je mangán, chróm, kremík a nikel, ktoré majú tendenciu vytvárať popúšťaciu krehkosť, zatiaľ čo molybdén a volfrám majú tendenciu oslabovať popúšťaciu krehkosť.
Nový kov Gapowerje profesionálny dodávateľ oceľových výrobkov.Oceľové rúry, cievky a tyčové ocele zahŕňajú ST35 ST37 ST44 ST52 42CRMO4, S45C CK45 SAE4130 SAE4140 SCM440 atď. Vítame zákazníka, ktorý sa pýta a navštívi továreň.
Čas odoslania: 23. novembra 2023