Tepelné zpracování 4: kalení, kalení, normalizace, žíhání

Tepelné zpracování 4: kalení, popouštění, normalizace, žíhání

Zaprvé, zchlazení

1. Co je zhášení?

Zchlazování oceli je jednou z ocelí, která je ohřívána na kritickou teplotu Ac3 (hypoeutektoidní ocel) nebo Ac1 (hypereutektoidní ocel) nad teplotou, tepelnou konzervaci po určitou dobu, výrobu všech nebo části austenitizace, pak větší než kritické chlazení rychlost studené rychleji studené pod Ms na martenzitovou izotermní blízko (nebo Ms) nebo bainitovou transformaci procesu tepelného zpracování. Obecně platí, že zpracování hliníkových slitin, slitin mědi, slitin titanu, tvrzeného skla a jiných materiálů nebo procesu tepelného zpracování s rychlým ochlazováním se nazývá kalení.

2. Účel kalení:

1) zlepšit mechanické vlastnosti kovových výrobků nebo jejich částí. Například: zlepšit tvrdost a odolnost proti opotřebení nástrojů, ložisek atd., Zlepšit pružnou mez pružiny, zlepšit komplexní mechanické vlastnosti částí hřídele atd.
2) zlepšit materiálové nebo chemické vlastnosti některých speciálních ocelí. Jako je zlepšení korozní odolnosti nerezové oceli, zvýšení trvalé magnetické oceli, atd

Chlazení chladicího zařízení, kromě potřeby rozumné volby kalicího média, ale i správné metody kalení, běžných kalicích metod, hlavně kalení kapalinou, kalení dvojitou kapalinou, kalení, izotermického kalení, lokálního kalení.

3. Ocelový obrobek má po kalení následující vlastnosti:

(1) byly získány martenzit, bainit, zbytkový austenit a další nevyvážené (tj. Nestabilní) struktury.
(2) existuje velké vnitřní napětí.
(3) Mechanické vlastnosti nemohou splňovat požadavky. Proto je ocelový obrobek po kalení zpravidla popouštěním

Za druhé, temperování

1. Co je temperování?

Popouštění po kalení kovového dřeva nebo částí ohřevu na určitou teplotu, tepelná konzervace, po určité době určitým způsobem chlazení chladicího procesu a popouštění následuje provoz, po kalení jsou také obvykle tepelné zpracování obrobku na na konci postupu, a tak mají kombinaci procesu kalení a popouštění, známého jako konečné zpracování.

2. Hlavními účely kalení a popouštění jsou:

1) snížit vnitřní napětí a snížit křehkost, je zde velké množství napětí a křehkost v kalicích částech, jako není včasné popouštění často způsobují deformaci nebo dokonce praskání.
2) přizpůsobení mechanických vlastností obrobku, obrobek po kalení, vysoká tvrdost, křehkost, aby byly splněny různé požadavky na obrobky různé požadavky na výkon, mohou být upraveny temperování, tvrdost, pevnost, plasticita a houževnatost.
3) stabilizujte velikost obrobku. Metalografickou strukturu lze stabilizovat temperováním, aby se zajistilo, že v budoucnu nedojde k deformaci.
4) zlepšit řezný výkon některých legovaných ocelí.

3. Efekt zmírnění je:

(1) zlepšit stabilitu organizace, aby se obrobek při použití procesu již nedochází k organizační transformaci, takže geometrický rozměr a výkon obrobku zůstávají stabilní.
(2) odstranit vnitřní napětí, aby se zlepšil výkon obrobku a stabilita velikosti geometrie obrobku.
(3) přizpůsobit mechanické vlastnosti oceli tak, aby splňovaly požadavky použití.

Důvodem, proč má zmírnění tyto účinky, je to, že když teplota stoupá, aktivita atomů je zvýšena a atomy železa, uhlíku a dalších legujících prvků v oceli mohou být rychleji rozptýleny, aby se dosáhlo přeskupení a kombinace atomů. postupně přeměnit nestabilní nevyváženou strukturu na stabilní rovnovážnou strukturu. Odstranění vnitřního napětí souvisí také s poklesem pevnosti kovu při vzrůstající teplotě. Obecná povaha oceli, tvrdost a pokles pevnosti, zlepšená plasticita. Čím vyšší je teplota popouštění, tím větší je změna těchto mechanických vlastností. Některé legované oceli s vyšším obsahem legujících prvků, při temperování v určitém teplotním rozmezí, vysrážejí některé jemné kovové sloučeniny, což zvyšuje pevnost a tvrdost. Tento jev se nazývá sekundární kalení.

Požadavky na popouštění: obrobky s různým účelem by měly být temperovány při různých teplotách, aby byly splněny požadavky při používání.

(1) řezné nástroje, ložiskové, nauhličovací a kalící části, povrchové kalící části často pod 250 ℃ nízkoteplotní popouštění. Po zahřátí při nízké teplotě se tvrdost mění jen málo, vnitřní napětí se snižuje a lehce se zvyšuje houževnatost.
(2) pružina 350 ~ 500 ℃ za teploty popouštění, vysoká elasticita a potřebná houževnatost.
(3) uhlíkové konstrukční části jsou obvykle vyráběny při 500 - 600 ° C vysokoteplotním temperování, aby se dosáhlo vhodné pevnosti a houževnatosti.

Ocel při 300 ° C popouštění často zvyšuje její křehkost, tento jev se nazývá první druh křehkosti. V tomto teplotním rozsahu by se normálně nemělo provádět temperování. Některé středně legované uhlíkové slitiny mají tendenci být křehké, pokud se po vysokém popouštění pomalu ochladí na teplotu místnosti. Tento jev je znám jako druhý typ křehkosti. Přidání molybdenu do oceli nebo jeho ochlazení v oleji nebo vodě během popouštění může zabránit druhému typu křehkosti. Tato křehkost může být odstraněna opětovným ohřevem druhého typu temperové křehké oceli na původní teplotu popouštění.

Ve výrobě, často podle požadavků na výkon obrobku. Podle různých teplot ohřevu lze popouštění rozdělit na nízké popouštění, střední popouštění a vysoké popouštění. Proces tepelného zpracování kombinující kalení a následné vysokoteplotní popouštění se nazývá kalení a popouštění, to znamená, že má současně vysokou pevnost a dobrou tažnost.

1) nízkoteplotní popouštění: 150-250 ℃, M zpět, snížit vnitřní napětí a křehkost, zlepšit plastickou houževnatost, vyšší tvrdost a odolnost proti opotřebení. Používá se pro výrobu měřicích nástrojů, řezných nástrojů a valivých ložisek atd.
Tepelné popouštění ve 2): 350-500 ℃, T zpět, má vysokou elasticitu, má jistou plasticitu a tvrdost. Používá se pro výrobu pružin, kovacích zápustek atd.
3) vysokoteplotní popouštění: 500-650 ℃, S zpět, má dobré komplexní mechanické vlastnosti. Používá se pro výrobu ozubených kol, klikových hřídelí atd.

Za třetí, normalizace

1. Co je normalizace?

Normalizace je tepelné zpracování, které zlepšuje houževnatost oceli. Po více než 30 ~ 50 ° C teplotě ohřejte ocelové prvky na Ac3, po určitou dobu z chladicího vzduchu. Hlavní vlastností je, že rychlost chlazení je rychlejší než rychlost žíhání, ale nižší než rychlost kalení. Při normalizaci lze krystalizovaná zrna oceli rafinovat při mírně rychlejším ochlazení, které nejenže může dosáhnout uspokojivé pevnosti, ale také může výrazně zlepšit houževnatost (hodnota AKV) a snížit tendenci složek ke vzniku trhlin. Po normalizaci některých nízkolegovaných ocelových plechů válcovaných za tepla, výkovků a odlitků lze výrazně zlepšit celkové mechanické vlastnosti materiálů a také zlepšit vlastnosti řezání.

2. Normalizace má tyto účely a POUŽITÍ:

(1) pro hypoeutektoidní ocel, normalizující pro odstranění odlévání, kování, svařovací části přehřáté hrubé krystalové struktury a wechslerovy struktury, válcované ve struktuře pásu; Rafinace obilí; A může být použit jako předehřátí před kalením.
(2) pro hypereutektoidní oceli, normalizace může odstranit síť sekundární cementit, a aby rafinace perlit, nejen zlepšit mechanické vlastnosti, ale také přispívá k budoucí spheroidization žíhání.
(3) pro nízký uhlík hluboké tažení tenké ocelové desky, normalizace může eliminovat zrno bez cementitu, aby se zlepšila jeho hluboké tažení výkonu.

(4) pro nízkouhlíkové oceli a nízkouhlíkové nízkolegované oceli, s použitím normalizaci, může získat více jemných vloček pearlite struktury, aby tvrdost zvýšena na hb140-190, vyhnout se "stick nůž" fenomén při řezání, zlepšení řezání zpracování. Pro středně uhlíkovou ocel je normalizace hospodárnější a výhodnější, když je k dispozici jak normalizace, tak žíhání.
(5) pro obyčejné střední uhlíkové struktury oceli, mechanických vlastností není vysoká, lze použít místo kalení a vysokoteplotní popouštění, a to nejen snadno ovladatelný, a aby ocelové konstrukce a velikost stability.
( 6 ) vysokoteplotní normalizace (150 ~ 200 ℃ nad Ac3) v důsledku vysoké teploty šíření rychlosti je vyšší, může snížit složení segregace odlitků a výkovků. Hrubá zrna po normalizaci vysoké teploty mohou být vylepšena druhou následnou normalizací při nižší teplotě.

(7) Všichni majitelé pozemků, kteří se používají pro parní turbíny a kotle z nízkolegovaných a středně uhlíkových slitin, se obvykle používají k získání bainitové struktury, pak se při vysokoteplotním popouštění při použití 400 ~ 550 ℃ má dobrá odolnost proti tečení .
(8) Kromě oceli a oceli, normalizace je také široce používán v tepelném zpracování nodulární litiny, takže má perlit matrice, zlepšit pevnost nodulární litiny.

Protože normalizaci charakterizuje vzduchové chlazení, okolní teplota, režim stohování, proudění vzduchu a velikost obrobku mají vliv na strukturu a výkon po normalizaci. Normalizační mikrostruktura může být také použita jako klasifikační metoda pro legované oceli. Obvykle podle vzorku se zahřeje na 900 ℃ na 25 mm v průměru, vzduchové chlazení organizace, legovaná ocel může být rozdělena na perlit, bainit ocel, ocel martensitic oceli a austenitické oceli.

Čtyři, žíhání

1. Co je žíhání?

Žíhání je proces tepelného zpracování, při kterém se kov pomalu zahřívá na určitou teplotu, udržuje se po dostatečnou dobu a pak se ochladí na vhodnou rychlost. Tepelné zpracování žíháním je rozděleno na kompletní žíhání, nekompletní žíhání a žíhání na uvolnění napětí. Mechanické vlastnosti žíhaných materiálů mohou být testovány zkouškou tahem nebo zkouškou tvrdosti. Mnoho ocelí je dodáváno ve stavu tepelného zpracování žíháním. Tvrdoměr Rockwell lze použít k testování tvrdosti HRB pro zkoušky tvrdosti oceli. Pro tenčí ocelové plechy, ocelové pásy a tenkostěnné ocelové trubky je možné k testování tvrdosti HRT použít tester tvrdosti povrchu Rockwell.

2. Účelem žíhání je:

(1) zlepšení nebo odstranění oceli při odlévání, kování, válcování a svařování způsobené různými vadami tkání a zbytkovým napětím, aby se zabránilo deformaci obrobku, prasklinám.
(2) změkčení obrobku pro řezání.
(3) zjemnit zrna, zlepšit organizaci, aby se zlepšily mechanické vlastnosti obrobku.
(4) pro konečné tepelné zpracování (kalení, popouštění) pro přípravu organizace.

3. Běžné procesy žíhání zahrnují:

(1) Kompletní žíhání. Používá se pro jemné odlévání středních a nízkých uhlíkových ocelí, kování a svařování po mechanických vlastnostech struktury chudého hrubého přehřátí. Do obrobku zahřátého na feritovou austenitovou teplotu více než 30 ~ 50 ° C , může být tepelná ochrana po určitou dobu a pak s pomalým chlazením pece, austenitem během chlazení znovu změněna, uspořádání oceli.

(2) Sferoidizační žíhání. Ke snížení vysoké tvrdosti nástrojové oceli a ložiskové oceli po kování. Obrobek se zahřívá, aby začal tvořit austenitickou teplotu oceli nad 20 ~ 40 ° C , pomalé chlazení po uchování tepla, v procesu chlazení perlitových lamelárních cementitů do kuličky, čímž se snižuje tvrdost.

(3) Izotermické žíhání. Snížení vysoké tvrdosti některých legovaných konstrukčních ocelí s vysokým obsahem niklu a chromu pro řezání. Obecně je austenit nejprve ochlazován na nejstabilnější teplotu austenitu relativně rychlou rychlostí a tvrdost může být snížena, když je austenit přeměněn na tortuoit nebo sorbit po řádném uchování tepla.

(4) Rekrystalizační žíhání. K odstranění kovového drátu, tenké desky v procesu tažení za studena, jevu válcování za studena (zvýšení tvrdosti, úbytek plastu). Teplota zahřívání se obvykle začíná tvořit austenitickou teplotou pod 50 ~ 150 ° C , pouze tímto způsobem lze eliminovat deformační zpevňující účinek ke změkčení kovu.

(5) Grafitizační žíhání. Používá se k přeměně litiny obsahující velké množství cementitu na tvárné železo s dobrou plasticitou. Proces odlévání se zahřívá na 950 ° C nebo tak, vhodné chlazení po době uchování tepla, způsobuje rozklad cementitu z vločkovitého hmotnostního grafitu.

(6) Difuzní žíhání. Používá se k homogenizaci chemického složení odlitku ze slitin a ke zlepšení jeho provozních vlastností. Metoda spočívá v zahřátí odlitku na nejvyšší možnou teplotu, aniž by se tavila a udržovala ji po dlouhou dobu v teple, a pak ji pomalu ochladit po rozptýlení a rovnoměrném rozložení všech prvků ve slitině.

(7) Žíhání ke zmírnění napětí. Odstranění vnitřního napětí ocelových odlitků a svařovacích dílů. Pro začátek po vytvoření austenitické oceli ohřívací teploty pod 100 ~ 200 ℃ , držení ve vzduchu po ochlazení, může odstranit vnitřní napětí.