Ⅰ Osnovni koncept toplotne obrade.
A. Osnovni koncept topline.
Osnovni elementi i funkcijetoplotni tretman:
1. sušenje
Svrha je dobiti jednoličnu i finu austenitnu strukturu.
2. HEARGE
Cilj je osigurati da se radni komad temeljito zagrijava i za sprečavanje dekarburizacije i oksidacije.
3. hlađenje
Cilj je transformirati austenit u različite mikrostrukture.
Mikrostrukture nakon termičke obrade
Tokom procesa hlađenja nakon zagrijavanja i držanja, Austenit se pretvara u različite mikrostrukture ovisno o stopi hlađenja. Različite mikrostrukture pokazuju različita svojstva.
B. Osnovni koncept toplotne obrade.
Klasifikacija na osnovu metoda grijanja i hlađenja, kao i mikrostrukture i svojstva čelika
1.Konvencionalna toplotna obrada (ukupna toplotna obrada): kaljenje, žarenje, normalizacija, gašenje
2.Surface toplotne obrade: Površinsko gašenje, indukcijsko grijanje Površinsko gašenje, gašenje površina za grijanje, električno kontaktno grijanje površine.
3.Hemijski toplotni tretman: karburizacija, nitridiranje, karbonicriding.
4.Ostale toplotne tretmane: kontrolirana toplotna obrada atmosfere, vakuum toplotni tretman, toplotna obrada deformacije.
C. Kritična temperatura čelika
Kritična temperatura transformacije čelika važna je osnova za određivanje procesa grijanja, držanja i hlađenja tokom termičke obrade. Određuje se dijagramom faza željeznog ugljika.
Ključni zaključak:Stvarna kritična temperatura transformacije čelika uvijek zaostaje iza teorijske kritične temperature transformacije. To znači da je pregrijavanje potrebno tokom grijanja, a podhlađivanje je potrebno tokom hlađenja.
Ⅱnoaniziranje i normalizaciju čelika
1. Definicija žarstva
Isključuje se čelik za grijanje na temperaturu iznad ili ispod kritične tačke ac₁ drži ga na toj temperaturi, a zatim je polako hladi, obično unutar peći za postizanje strukture blizu ravnoteže.
2. Svrha žarenja
①ADJUST Tvrdoća za obradu: postizanje čvrstoće za obradu u rasponu HB170 ~ 230.
Oprema preostalog stresa: sprečava deformaciju ili pucanje tokom narednih procesa.
Struktura žitarica: poboljšava mikrostrukturu.
④Preparat za završni toplinski tretman: dobija granularno (sferoidizirano) Pearlite za naknadno gašenje i kaljenje.
3.Speroidiziranje žarstva
Specifikacije procesa: Temperatura grijanja je blizu ac₁ tačke.
Svrha: sferoidizirati cementitni ili karbide u čeliku, što rezultira granularnim (sferoidiziranim) biserima.
Primjenjivi raspon: koristi se za čelike sa eutektoidnim i hipereutectovanim kompozicijama.
4.Iffiranje žarstva (homogeniziranje žarstva)
Specifikacije procesa: Temperatura grijanja je nešto ispod solvus linije na faznoj dijagramu.
Svrha: eliminirati segregaciju.
①Za nisko-Carbon čelikSa sadržajem ugljika manji od 0,25%, normalizacija se preferira zbog žarstva kao pripremne toplotne obrade.
②Za srednje ugljični čelik sa sadržajem ugljika između 0,25% i 0,50%, bilo je žarljivo ili normalizacija može se koristiti kao pripremna toplinska obrada.
Preporučuje se srednje - do visokog ugljičnog čelika sa sadržajem ugljika između 0,50% i 0,75%, preporučuje se puna žarstva.
④Za visoko-Carbon čelikSa sadržajem ugljika većim od 0,75%, normalizacija se prvo koristi za uklanjanje mrežne fe₃c, nakon čega slijedi sferentna žarenje.
Ⅲ.Kvršenje i kaljenje čelika
A.Quefing
1. Definicija gašenja: gašenje uključuje čelik za grijanje na određenu temperaturu iznad ac₃ ili ac₁ tačke, držeći ga na tu temperaturu, a zatim ga hladi po brzini veće od kritične stope hlađenja za formiranje martenzita.
2. Svrha ustanka: primarni cilj je dobiti martenzit (ili ponekad nižeg bainita) za povećanje tvrdoće i otpornosti na trošenje čelika. Quachinging je jedan od najvažnijih procesa toplinske obrade čelika.
3.Određivanje temperature gašenja za različite vrste čelika
Hipoeutektoidni čelik: Ac₃ + 30 ° C do 50 ° C
Eutectoid i hipereutektoidni čelik: Ac₁ + 30 ° C do 50 ° C
Legura čelika: 50 ° C do 100 ° C iznad kritične temperature
4. Ohlađivanje karakteristika idealnog utapanja:
Sporo hlađenje prije "nosa" temperature: da dovoljno smanji toplotni stres.
Visok kapacitet hlađenja u blizini temperature "nos": Da biste izbjegli formiranje nestenzitnih struktura.
Sporo hlađenje u blizini M₅ tačke: da se umanji stres izazvan martunzitnom transformacijom.
5. Isqueching metode i njihove karakteristike:
①Simple ganch: Jednostavan za rukovanje i pogodno za male, jednostavne radne komade. Rezultirajuća mikrostruktura je martensit (m).
②Buble utapkivanje: složenije i teže kontrolirati, koristi se za složene čelične čelične čelične oblikovane i veće legure čelika. Rezultirajuća mikrostruktura je martensit (m).
③Proken gangning: složeniji proces, koji se koristi za velike, složene legure od legure od legure. Rezultirajuća mikrostruktura je martensit (m).
④isetermAl ganching: Koristi se za male, složene radne komade sa visokim zahtjevima. Rezultirajuća mikrostrukcija je donji bainit (B).
6.Kaktori koji utiču na ublaživost
Nivo otvršćenosti ovisi o stabilnosti superhlađenog austenita u čeliku. Što je viša stabilnost superhlađenog austenita, bolja ublažavanja i obrnuto.
Čimbenici koji utječu na stabilnost superhlađenog Austenita:
Položaj C-Curve: Ako se C-krivulja prebacuje udesno, kritična brzina hlađenja za gašenje smanjuje se, poboljšanje učvršćivanja.
Ključni zaključak:
Svaki faktor koji pomiče C-Curve udesno povećava čelik ublaživost.
Glavni faktor:
Hemijski sastav: osim za Cobalt (CO), svi legirani elementi otopljeni u Austenitu povećavaju otkazivost.
Bliži sadržaj ugljika je na eutektoidni sastav u ugljičnom čeliku, što više mijenja C-krivulje udesno, a veća je ublažajnost.
7.determinacija i zastupanje uglednosti
Ispitivanje ①END Test utapanja: Utvrdljivost se mjeri pomoću metode ispitivanja krajnjeg utapanja.
Crtiitni metod promjera utapa: Kritički prečnik (D₀) predstavlja maksimalni promjer čelika koji se može u potpunosti otvrditi u specifičnom pretragu.
B.Memperaring
1. Definicija kaljenja
Kaljenje je proces toplotnog obrade u kojem se pretraženi čelik pregrijava na temperaturu ispod A₁ točke, drži se na toj temperaturi, a zatim se ohladi na sobnu temperaturu.
2. Svrha kaljenja
Smanjite ili uklonite preostali stres: sprečava deformaciju ili pucanje radnog komada.
Smanjite ili uklonite preostali Austenit: stabilizira dimenzije radnog komada.
Eliminirajte BITLELNOST KUTHENCED STEEL: Podešava mikrostrukturu i svojstva kako bi udovoljili zahtjevima obrade.
VAŽNA NAPOMENA: Čelik treba ublažiti odmah nakon gašenja.
3.Meper procesi
1.LOW kaljenje
Svrha: Smanjiti gašenje stresa, poboljšati žilavost radnog dijela i postići visoku tvrdoću i otpornost na habanje.
Temperatura: 150 ° C ~ 250 ° C.
Performanse: tvrdoća: HRC 58 ~ 64. Visoka tvrdoća i otpornost na habanje.
Primjene: Alati, kalupi, ležajevi, karburizirani dijelovi i komponente za očvršćene površine.
2.igh kaljenje
Svrha: postići visoku žilavost zajedno sa dovoljnom snagom i tvrdoćom.
Temperatura: 500 ° C ~ 600 ° C.
Performanse: tvrdoća: HRC 25 ~ 35. Dobra ukupna mehanička svojstva.
Primjene: osovine, zupčanici, priključni štapovi itd.
Toplotno rafiniranje
Definicija: gašenje nakon čega slijedi temperaturnu temperaturu naziva se termički rafiniranje ili jednostavno kaljenje. Čelik tretiran ovim procesom ima odlične ukupne performanse i široko se koristi.
Ⅳ.Surface toplotne obrade čelika
A.SURFACE KUTHENCIJA čelika
1. Definicija očvršćivanja površina
Očvršćivanje površine je proces toplotnog obrade dizajniran za jačanje površinskog sloja radnog komada tako brzo zagrijavanjem da transformiše površinski sloj u Austenite, a zatim ga brzo hladi. Ovaj se postupak vrši bez promjene hemijskog sastava čelika ili jezgrene strukture materijala.
2. Materijali koji se koriste za površinsku stvrdnjavanje i strukturu nakon otvrdnjavanja
Materijali koji se koriste za površinsko očvršćivanje
Tipični materijali: Srednji čelik od ugljika i srednjeg ugljenika.
Pred-tretman: tipičan proces: kaljenje. Ako je osnovna svojstva nisu kritična, umjesto toga se može koristiti normalizacija.
Struktura nakon stvrdnjavanja
Površinska konstrukcija: površinski sloj obično formira očvrsnutu strukturu poput martenzita ili bainita, što pruža visoku tvrdoću i otpornost na habanje.
Osnovna struktura: Jezgra čelika uglavnom zadržava svoju originalnu strukturu, poput bisernog ili kaljenog stanja, ovisno o procesu predrezicije i svojstava osnovnog materijala. To osigurava da jezgra održava dobru žilavost i snagu.
B.Kalegistike indukcijske površine očvršćivanja
1. porast temperature grijanja i brzi temperaturni temperatura: indukcijsko površinsko očvršćivanje obično uključuje visoke temperature grijanja i brze stope grijanja, omogućavajući brzo zagrijavanje u kratkom vremenu.
2.Fine strukture zrna u površinskom sloju: Tijekom brzog grijanja i naknadnog procesa gašenja, površinski sloj formira finu austenitnu žitaricu. Nakon gašenja, površina se prvenstveno sastoji od finog martenzita, s tvrdoćom obično 2-3 HRC veće od klasičnog gašenja.
3.Ood kvalitete površine: Zbog kratkog vremena grijanja, površina radnog komada manje je sklona oksidacijskoj i dekarburizaciji, a deformacija izazvanog utapanja je minimizirana, osiguravajući dobru kvalitetu površine.
4. Prilagođavanje umora: Martenzitna fazna transformacija u površinskom sloju generira kompresivni stres, što povećava snagu umornog prostora.
5.Višuška efikasnost proizvodnje: indukcijska površina je pogodna za masovnu proizvodnju, nudeći visoku operativnu efikasnost.
C.Casifikacija hemijskog termičke obrade
Karburizacija, karburizacija, karburizacija, kromiranje, silikoniziranje, silikoniziranje, silikoniziranje, karboniiranje, borokarburizacija
D.GAS karburizacija
Gas karburizacija je proces u kojem se nalazi radni komad u zatvorenoj peći za plin i zagrijava se na temperaturu koja pretvori čelik u austenit. Zatim se u peći otpadne agent za karburizuju, ili se atmosfera karburizacije direktno uvodi, omogućavajući atomima ugljika da se difuzne u površinski sloj radnog dijela. Ovaj proces povećava sadržaj ugljika (WC%) na površini radnog komada.
√Carburizirajuće agense:
• Gasovi koji se boju u ugljiku: poput plina uglja, ukapljeni naftni gas (UNP), itd.
• Organske tečnosti: kao što su kerozin, metanol, benzen itd.
√Carburiziranje parametara procesa:
• Temperatura karbulizacije: 920 ~ 950 ° C.
• Vrijeme karbulizacije: ovisi o željenoj dubini karburiziranog sloja i temperature karburizacije.
E.Heat tretman nakon karburizacije
Čelik mora proći toplinsko obradu nakon karburizacije.
Postupak toplotnog obrade nakon karburizacije:
√Qupning + Temperatura niskog temperature
1.Direct ganch nakon hlađenja + kaljenje niskog temperature: Radni komad je unaprijed hlađen iz temperature karburizacije do samo iznad jezgrenog arš temperature, a zatim se odmah ugasio, nakon čega je odmah ugasio, nakon čega je odmah ugasio, nakon čega je odmah ugasio, nakon čega je odmah ugasio temperaturu na 160 ~ 180 ° C.
2.Single ganching nakon rashladne temperiranje + kaljenje niskog temperature: Nakon karburizacije, radni komad se polako ohladi na sobnu temperaturu, a zatim zagrevan za utapanje i temperaturnu temperaturu.
3. Dvostruki utapanje nakon prehlade + kaljenje niskog temperature: Nakon rashladnog i sporog hlađenja, radni komad podvrgava dvije faze grijanja i ukidanja, nakon čega slijedi temperatura niskog temperature.
Ⅴ.chemikalna toplinska obrada čelika
1.Odjela za hemijsku toplinsku obradu
Hemijska toplotna obrada je proces toplotnog obrade u kojem se čelični radni komad postavlja u određeni aktivni medij, zagrijan i drži na temperaturi, omogućavajući aktivnim atomima u mediju da se difundira u površinu radnog komada. To mijenja hemijski sastav i mikrostrukturu površine radničnih dijelova, mijenjaju svoja svojstva.
2.Basični proces hemijskog toplinskog obrade
Dekompozicija: Za vrijeme grijanja, aktivni medij razgrađuje, oslobađajući aktivne atome.
Apsorpcija: Aktivni atomi su adsorbirani površinom čelika i rastvaraju se u čvrsto rješenje čelika.
Difuzija: aktivni atomi apsorbirani i rastvaraju na površini čelika migriraju u unutrašnjost.
Vrste indukcijske površine očvršćivanja
A.IGigh-frekvencijsko indukcijsko grijanje
Trenutna frekvencija: 250 ~ 300 kHz.
Očvršćena dubina sloja: 0,5 ~ 2,0 mm.
Primjene: srednji i mali modul zupčanici i male do srednje osovine.
B.Medijum-frekvencija indukcijsko grijanje
Trenutna frekvencija: 2500 ~ 8000 kHz.
Očvršćena dubina sloja: 2 ~ 10 mm.
Primjene: veće osovine i velike do srednjeg modula.
C.Power-frekvencijsko indukcijsko grijanje
Trenutna frekvencija: 50 Hz.
Očvršćena dubina sloja: 10 ~ 15 mm.
Primjene: Radni komadi koji zahtijevaju vrlo duboko očvrsnuto sloj.
3. Indukcijska površinska očvršćivanje
Osnovni princip indukcijskog očvršćivanja
Efekat kože:
Kada naizmjeničnu struju na indukcijskom zavojnicu izaziva struju na površini radnog dijela, većina inducirane struje koncentrirana je u blizini površine, dok gotovo nikakvo struje prolazi kroz unutrašnjost radnog dijela. Ovaj fenomen je poznat kao efekat kože.
Princip indukcijskog očvršćivanja:
Na osnovu efekta kože, površina radnog komada brzo se zagrijava na temperaturu austeniziranja (koja se raste na 800 ~ 1000 ° C za nekoliko sekundi), dok unutrašnjost radnog dijela ostaje gotovo neozlijepljena. Radni komad se zatim ohladi raspršivanje vode, postižući površinsko očvršćivanje.
4.temper
Kaljenje od ublažavanog čelika
Temperatura BITLESELENS odnosi se na fenomen gdje se utjecaj žilavost udaranog čelika značajno opada prilikom kaljenog na određene temperature.
Prva vrsta kaljenja
Raspon temperature: 250 ° C do 350 ° C.
Karakteristike: Ako je ugašen čelik kaljeno u okviru ovog temperaturnog raspona, vrlo je vjerovatno razvijati ovu vrstu temperamentne bašte, što se ne može eliminirati.
Rješenje: Izbjegavajte kaljenje kvadratnog čelika unutar ovog temperaturnog opsega.
Prva vrsta kaljenja BITTLESTNOSTI-ja poznata je i kao niskotemperaturna temperatura u kaljenju ili nepovratnu kaljenje.
Ⅵ.tempering
1.Meperzing je konačni proces toplotne obrade koji slijedi gašenje.
Zašto su ugašeni čelici trebaju kaljenje?
Mikrostruktura Nakon gašenja: Nakon gašenja čelika se obično sastoji od mačensite i zaostalog austenita. Obje su faze metasta i transformirat će se pod određenim uvjetima.
Svojstva martensita: Martensite karakteriše visoka tvrdoća, ali i velika ivica (posebno u mačensitu sličnom visoko ugljičnom igle), koja ne ispunjava zahtjeve za performanse za mnoge primjene.
Karakteristike martenzitne transformacije: Transformacija na Martenšit događa se vrlo brzo. Nakon gašenja, radni komad ima preostali unutarnji naponi koji mogu dovesti do deformacije ili pucanja.
Zaključak: Radni komad se ne može koristiti direktno nakon gašenja! Kaljenje je neophodno za smanjenje unutarnjih napona i poboljšanje žilavosti obratka, što ga čini pogodnim za upotrebu.
2.ference između sposobnosti učvršćivanja i otvrdnjavanja:
Utvrdljivost:
Utvrdljivost se odnosi na sposobnost čelika da postigne određenu dubinu stvrdnjavanja (dubinu očvrslog sloja) nakon gašenja. To ovisi o kompoziciji i strukturi čelika, posebno svojim legiranim elementima i vrsti čelika. Utvrdljivost je mjera koliko je čelika dobro očvrsnuo tokom svoje debljine tokom procesa gašenja.
Tvrdoća (kapacitet učvršćivanja):
Tvrdoća ili kapacitet stvrdnjavanja, odnosi se na maksimalnu tvrdoću koja se može postići u čeliku nakon gašenja. Na to je u velikoj mjeri utjecao sadržaj ugljika čelika. Veći sadržaj ugljika uglavnom dovodi do veće potencijalne tvrdoće, ali to može biti ograničeno čeličnim legiranjem elemenata i učinkovitosti procesa gašenja.
3.Prodabilnost čelika
√Koncepcija uglednosti
Utvrdljivost se odnosi na sposobnost čelika da postigne određenu dubinu martenzitnog očvršćivanja nakon utapanja iz temperature austeniziranja. U jednostavnijim uvjetima, to je sposobnost čelika za formiranje mačensita tokom gašenja.
Mjerenje uglednosti
Veličina otvršćenosti označena je dubinom očvršćenog sloja dobivenog pod određenim uvjetima nakon gašenja.
Očvršćena dubina sloja: Ovo je dubina od površine radnog komada u regiju u kojoj je struktura napola mačensite.
Uobičajeni gangni mediji:
• voda
Karakteristike: Ekonomična sa jakom sposobnosti hlađenja, ali ima visoku stopu hlađenja u blizini tačke ključanja, što može dovesti do prekomjernog hlađenja.
Primjena: Tipično se koristi za ugljične čelike.
Slana voda: otopina soli ili alkalije u vodi, koja ima veći kapacitet hlađenja na visokim temperaturama u odnosu na vodu, čineći ga pogodnim za karbonske čelike.
• ulje
Karakteristike: pruža sporije za hlađenje na niskim temperaturama (u blizini tačke ključanja), što učinkovito smanjuje tendenciju za deformaciju i pucanje, ali ima nižu sposobnost hlađenja na visokim temperaturama.
Primjena: Pogodno za legure čelika.
Vrste: uključuje gašenje ulja, strojno ulje i dizelsko gorivo.
Vrijeme grijanja
Vrijeme grijanja sastoji se od stope grijanja (vrijeme potrebno za postizanje željene temperature) i vremena zadržavanja (vrijeme održano na ciljnoj temperaturi).
Principi za određivanje vremena grijanja: Osigurajte jednoliku raspodjelu temperature u cijelom radnom komadu, kako unutar i izvana.
Osigurajte potpunu austenilizaciju i da je formiran austenit ujednačen i u redu.
Osnova za određivanje vremena grijanja: obično se procjenjuje korištenjem empirijskih formula ili određeno po eksperimentiranju.
Gašenje medija
Dva ključna aspekta:
A.Ooling stopa: veća brzina hlađenja promovira formiranje martenzita.
B.Prezidni stres: Veća stopa hlađenja povećava preostali stres koji može dovesti do veće tendencija za deformaciju i pucanje u radnom komadu.
Ⅶ.normaliziranje
1. Definicija normalizacije
Normalizacija je proces toplotnog obrade u kojem se čelik zagrijava na temperaturu 30 ° C do 50 ° C iznad temperature AC3, drži se na tu temperaturu, a zatim se ohlade za prikupljanje mikrostrukture u blizini ravnoteže. U usporedbi s žarenjem, normalizacija ima bržu stopu hlađenja, što rezultira finijom biserne strukturom (p) i većm čvrstoćom i tvrdom.
2. Svrha normalizacije
Svrha normalizacije slična je onoj žarnici.
3. Primjene normalizacije
• Eliminirajte umreženi sekundarni cementit.
• Poslužite kao konačni toplotni tretman za dijelove sa nižim zahtjevima.
• Zakon o pripremnom toplinskom tretmanu za niski i srednji konstrukcijski čelik za poboljšanje obrade.
4.tipovi za žarstva
Prva vrsta žarstva:
Svrha i funkcija: Cilj nije inducirati faznu transformaciju, već za prelazak čelika iz neuravnoteženog stanja u uravnoteženo stanje.
Vrste:
• Difuzijska žarenja: ima za cilj homogenizirati sastav eliminacijom segregacije.
• Rekristallizacija žarstva: obnavlja duktilnost uklanjanjem efekata otvrdnjavanja rada.
• Stresna olakšanje žarenja: smanjuje unutrašnje naprezanje bez promjene mikrostrukture.
Druga vrsta žarstva:
Svrha i funkcija: ima za cilj promijeniti mikrostrukturu i svojstva, postizanje mikrostrukture dominiranja u pearlitu. Ova vrsta također osigurava da raspodjela i morfologija biserna, ferita i karbida ispunjavaju posebne zahtjeve.
Vrste:
• Potpuno žarenje: zagrijava čelik iznad temperature AC3, a zatim je polako hladi da bi se stvorila jednolikualnu strukturu bisera.
• Nepotpuna žarstva: zagrijava čelik između temperature AC1 i AC3 za djelomično transformirati strukturu.
• Izotermna žarenje: zagrijava čelik iznad AC3, nakon čega slijedi brzo hlađenje na izotermnu temperaturu i držanje za postizanje željene strukture.
• Sferoidiziranje žarstva: proizvodi sferoidnu građevu karbidnu strukturu, poboljšanje obrade i žilavosti.
Ⅷ.1. Podefinacija toplotne obrade
Toplinska obrada odnosi se na proces u kojem se metal zagrijava, drži na određenoj temperaturi, a zatim se ohladi dok u čvrstom stanju da promijeni svoju unutrašnju strukturu i mikrostrukturu, čime se postigne željena svojstva.
2.Kaležnosti toplotne obrade
Toplinska obrada ne mijenja oblik radnog komada; Umjesto toga, mijenja unutranu strukturu i mikrostrukturu čelika, što zauzvrat mijenja svojstva čelika.
3.Purponi toplinske obrade
Svrha topline je poboljšanje mehaničkih ili prerađivanja svojstava čelika (ili radnih komada), u potpunosti iskoristiti potencijal čelika, poboljšati kvalitetu radnog dijela i proširiti svoj radni vijek.
4.Korisni zaključak
Da li se nekretnine materijala mogu poboljšati kroz toplotnu obradu, kritički ovisi o tome postoje li promjene u njenoj mikrostrukturi i strukturi tijekom postupka grijanja i hlađenja.
Vrijeme post: avg-19-2024