عملیات حرارتی فولادها

Ⅰ مفهوم اساسی عملیات حرارتی.

الف. مفهوم اساسی عملیات حرارتی.
عناصر اساسی و عملکردهایعملیات حرارتی:
1. گرمایش
هدف به دست آوردن ساختار آستنیتی یکنواخت و ظریف است.
2. برگزاری
هدف اطمینان از گرم شدن کامل قطعه کار و جلوگیری از کربن زدایی و اکسیداسیون است.
3. خنک کننده
هدف تبدیل آستنیت به ریزساختارهای مختلف است.
ریزساختارها پس از عملیات حرارتی
در طی فرآیند خنک‌سازی پس از گرم شدن و نگهداری، آستنیت بسته به سرعت خنک‌سازی به ریزساختارهای مختلفی تبدیل می‌شود. ریزساختارهای مختلف خواص متفاوتی از خود نشان می دهند.
ب. مفهوم اساسی عملیات حرارتی.
طبقه بندی بر اساس روش های گرمایش و سرمایش و همچنین ریزساختار و خواص فولاد
1. عملیات حرارتی معمولی (عملیات حرارتی کلی): تمپر کردن، بازپخت، عادی سازی، خاموش کردن
2. درمان حرارتی سطح: خاموش کردن سطح، خاموش کردن سطح گرمایش القایی، خاموش کردن سطح حرارتی شعله، خاموش کردن سطح حرارتی تماس الکتریکی.
3. عملیات حرارتی شیمیایی: کربورسازی، نیترید کردن، کربونیتر کردن.
4. سایر عملیات حرارتی: عملیات حرارتی اتمسفر کنترل شده، عملیات حرارتی خلاء، عملیات حرارتی تغییر شکل.

ج. دمای بحرانی فولادها

دمای گرم فولادها

دمای تبدیل بحرانی فولاد مبنای مهمی برای تعیین فرآیندهای گرمایش، نگهداری و سرمایش در طی عملیات حرارتی است. با نمودار فاز آهن-کربن تعیین می شود.

نتیجه گیری کلیدی:دمای تبدیل بحرانی واقعی فولاد همیشه از دمای تبدیل بحرانی نظری عقب است. این به این معنی است که در هنگام گرم کردن نیاز به گرمای بیش از حد و در هنگام خنک کردن سرد کردن کمتر است.

Ⅱ. بازپخت و نرمال کردن فولاد

1. تعریف آنیل
بازپخت شامل حرارت دادن فولاد تا دمای بالاتر یا پایین‌تر از نقطه بحرانی Ac1 است که آن را در آن دما نگه می‌دارد و سپس به آرامی آن را معمولاً در داخل کوره خنک می‌کند تا ساختاری نزدیک به تعادل حاصل شود.
2. هدف از آنیل
①تنظیم سختی برای ماشین کاری: دستیابی به سختی قابل ماشینکاری در محدوده HB170~230.
②رفع استرس باقیمانده: از تغییر شکل یا ترک خوردن در طی فرآیندهای بعدی جلوگیری می کند.
③ ساختار دانه را اصلاح کنید: ریزساختار را بهبود می بخشد.
④آماده سازی برای عملیات حرارتی نهایی: پرلیت دانه ای (کره ای) را برای خاموش کردن و تمپر کردن بعدی به دست می آورید.

3. آنیلینگ کروی
مشخصات فرآیند: دمای گرمایش نزدیک به نقطه Ac1 است.
هدف: کروی کردن سیمانیت یا کاربیدهای موجود در فولاد، که در نتیجه پرلیت دانه ای (کرویی) ایجاد می شود.
محدوده کاربردی: برای فولادهایی با ترکیبات یوتکتوئیدی و هایپریوتکتوئیدی استفاده می شود.
4. بازپخت پراکنده (همگن کننده آنیل)
مشخصات فرآیند: دمای گرمایش کمی زیر خط حلقوی در نمودار فاز است.
هدف: حذف تفکیک

آنیل کردن

① برای کمفولاد کربنیبا محتوای کربن کمتر از 0.25٪، نرمال سازی به عنوان یک عملیات حرارتی مقدماتی بر آنیل ترجیح داده می شود.
②برای فولاد با کربن متوسط ​​با محتوای کربن بین 0.25٪ تا 0.50٪، می توان از آنیل یا نرمال سازی به عنوان عملیات حرارتی مقدماتی استفاده کرد.
③ برای فولادهای با کربن متوسط ​​تا زیاد با محتوای کربن بین 0.50٪ تا 0.75٪، بازپخت کامل توصیه می شود.
④برای بالافولاد کربنیبا محتوای کربن بیشتر از 0.75٪، ابتدا از نرمال سازی برای حذف شبکه Fe3C استفاده می شود، و سپس از آنیل کردن کروی استفاده می شود.

Ⅲ.کوئنچ و تلطیف فولاد

دما

الف. خاموش کردن
1. تعریف Quenching: کوئنچ شامل حرارت دادن فولاد تا دمای معینی بالاتر از نقطه Ac3 یا Ac1، نگه داشتن آن در آن دما و سپس سرد کردن آن با سرعتی بیشتر از سرعت سرد شدن بحرانی برای تشکیل مارتنزیت است.
2. هدف از خاموش کردن: هدف اولیه به دست آوردن مارتنزیت (یا گاهی اوقات بینیت پایین تر) برای افزایش سختی و مقاومت در برابر سایش فولاد است. کوئنچینگ یکی از مهمترین فرآیندهای عملیات حرارتی برای فولاد است.
3. تعیین دمای خاموش کردن برای انواع مختلف فولاد
فولاد Hypoeutectoid: Ac3 + 30 ° C تا 50 ° C
فولاد یوتکتوئید و هایپریوتکتوئید: Ac1 + 30 درجه سانتیگراد تا 50 درجه سانتیگراد
فولاد آلیاژی: 50 درجه سانتیگراد تا 100 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای بحرانی

4. ویژگی های خنک کننده یک محیط خنک کننده ایده آل:
خنک کننده آهسته قبل از دمای "دما": برای کاهش کافی تنش حرارتی.
ظرفیت خنک کنندگی بالا دمای نزدیک به دماغه: برای جلوگیری از تشکیل ساختارهای غیر مارتنزیتی.
خنک کننده آهسته نزدیک نقطه M5: برای به حداقل رساندن تنش ناشی از تبدیل مارتنزیتی.

ویژگی های خنک کننده
روش خاموش کردن

5. روش های خاموش کردن و ویژگی های آنها:
① Quenching ساده: کارکرد آسان و مناسب برای قطعات کوچک و ساده شکل. ریزساختار حاصل مارتنزیت (M) است.
②کوئنچ دوبل: کنترل پیچیده‌تر و دشوارتر، برای فولاد با کربن بالا با شکل پیچیده و قطعات کار فولاد آلیاژی بزرگتر استفاده می‌شود. ریزساختار حاصل مارتنزیت (M) است.
③ کوئنچ شکسته: فرآیند پیچیده تری است که برای قطعات کار فولاد آلیاژی بزرگ و پیچیده استفاده می شود. ریزساختار حاصل مارتنزیت (M) است.
④ Quenching همدما: برای قطعات کوچک و پیچیده شکل با نیازهای بالا استفاده می شود. ریزساختار حاصل بینیت پایینی (B) است.

6. عوامل موثر بر سختی
میزان سختی پذیری به پایداری آستنیت فوق سرد شده در فولاد بستگی دارد. هرچه پایداری آستنیت فوق سرد شده بیشتر باشد، سختی پذیری بهتری دارد و بالعکس.
عوامل موثر بر پایداری آستنیت فوق خنک:
موقعیت منحنی C: اگر منحنی C به سمت راست تغییر کند، نرخ خنک‌سازی بحرانی برای خاموش کردن کاهش می‌یابد و سختی‌پذیری را بهبود می‌بخشد.
نتیجه گیری کلیدی:
هر عاملی که منحنی C را به سمت راست تغییر دهد، سختی پذیری فولاد را افزایش می دهد.
عامل اصلی:
ترکیب شیمیایی: به جز کبالت (Co)، همه عناصر آلیاژی حل شده در آستنیت، سختی پذیری را افزایش می دهند.
هر چه محتوای کربن به ترکیب یوتکتوئید در فولاد کربنی نزدیکتر باشد، منحنی C بیشتر به سمت راست جابه جا می شود و سختی پذیری بالاتری دارد.

7. تعیین و نمایش سختی پذیری
①تست سختی پذیری پایان کوئنچ: سختی پذیری با استفاده از روش تست پایان کوئنچ اندازه گیری می شود.
②روش قطر کوئنچ بحرانی: قطر بحرانی کوئنچ (D₀) حداکثر قطر فولادی را نشان می‌دهد که می‌تواند به طور کامل در یک محیط کوئنچ خاص سخت شود.

سختی پذیری

ب.تمرینگ

1. تعریف Tempering
تمپرینگ یک فرآیند عملیات حرارتی است که در آن فولاد خاموش شده مجدداً تا دمای زیر نقطه A1 گرم می شود، در آن دما نگهداری می شود و سپس تا دمای اتاق خنک می شود.
2. هدف از معتدل کردن
کاهش یا از بین بردن استرس باقیمانده: از تغییر شکل یا ترک خوردن قطعه کار جلوگیری می کند.
کاهش یا حذف آستنیت باقیمانده: ابعاد قطعه کار را تثبیت می کند.
از بین بردن شکنندگی فولاد کوئنچ شده: ریزساختار و خواص را برای برآوردن نیازهای قطعه کار تنظیم می کند.
نکته مهم: فولاد باید بلافاصله پس از کوئنچ شدن حرارت داده شود.

3. فرآیندهای تعدیل

1. درجه حرارت کم
هدف: برای کاهش تنش خاموش کردن، بهبود چقرمگی قطعه کار و دستیابی به سختی و مقاومت در برابر سایش بالا.
دما: 150 تا 250 درجه سانتی گراد.
عملکرد: سختی: HRC 58 ~ 64. سختی بالا و مقاومت در برابر سایش.
کاربردها: ابزارها، قالب ها، یاتاقان ها، قطعات کربن دار و قطعات سخت شده سطحی.
2. درجه حرارت بالا
هدف: دستیابی به چقرمگی بالا همراه با استحکام و سختی کافی.
دما: 500 تا 600 درجه سانتی گراد
عملکرد: سختی: HRC 25 ~ 35. خواص مکانیکی کلی خوب.
کاربردها: شفت، چرخ دنده، شاتون و غیره.
پالایش حرارتی
تعریف: کوئنچ و به دنبال آن تلطیف در دمای بالا، تصفیه حرارتی یا به سادگی تمپر نامیده می شود. فولاد پردازش شده توسط این فرآیند عملکرد کلی عالی دارد و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

Ⅳ. عملیات حرارتی سطح فولاد

الف. کوئنچینگ سطحی فولادها

1. تعریف سطح سخت شدن
سخت شدن سطحی یک فرآیند عملیات حرارتی است که برای تقویت لایه سطحی قطعه کار با حرارت دادن سریع آن به منظور تبدیل لایه سطحی به آستنیت و سپس خنک کردن سریع آن طراحی شده است. این فرآیند بدون تغییر ترکیب شیمیایی فولاد یا ساختار هسته ماده انجام می شود.
2. مواد مورد استفاده برای سخت شدن سطحی و ساختار پس از سخت شدن
مواد مورد استفاده برای سخت شدن سطح
مواد معمولی: فولاد کربن متوسط ​​و فولاد آلیاژ کربن متوسط.
قبل از درمان: فرآیند معمولی: معتدل کردن. اگر ویژگی های اصلی حیاتی نیستند، می توان به جای آن از نرمال سازی استفاده کرد.
ساختار پس از سخت شدن
ساختار سطحی: لایه سطحی معمولاً ساختار سخت شده ای مانند مارتنزیت یا بینیت را تشکیل می دهد که سختی و مقاومت در برابر سایش بالایی را ایجاد می کند.
ساختار هسته: هسته فولاد به طور کلی ساختار اولیه خود را حفظ می کند، مانند پرلیت یا حالت تمپر شده، بسته به فرآیند پیش تصفیه و خواص مواد پایه. این تضمین می کند که هسته سختی و استحکام خوبی را حفظ می کند.

ب. ویژگی های سخت شدن سطح القایی
1. دمای گرمایش بالا و افزایش سریع دما: سخت شدن سطح القایی معمولاً شامل دماهای گرمایش بالا و نرخ گرمایش سریع است که امکان گرم کردن سریع را در مدت زمان کوتاهی فراهم می کند.
2. ساختار دانه آستنیت ریز در لایه سطحی: در طی فرآیند گرمایش سریع و متعاقب آن خاموش کردن، لایه سطحی دانه های ریز آستنیت را تشکیل می دهد. پس از کوئنچ، سطح عمدتاً از مارتنزیت ریز تشکیل شده است که سختی آن معمولاً 2-3 HRC بیشتر از کوئنچ معمولی است.
3. کیفیت سطح خوب: به دلیل زمان گرمایش کوتاه، سطح قطعه کار کمتر در معرض اکسیداسیون و کربن زدایی است و تغییر شکل ناشی از خاموش شدن به حداقل می رسد و کیفیت سطح خوب را تضمین می کند.
4. استحکام خستگی بالا: تبدیل فاز مارتنزیتی در لایه سطحی تنش فشاری ایجاد می کند که استحکام خستگی قطعه کار را افزایش می دهد.
5. راندمان تولید بالا: سخت شدن سطح القایی برای تولید انبوه مناسب است و راندمان عملیاتی بالایی را ارائه می دهد.

ج. طبقه بندی عملیات حرارتی شیمیایی
کربوریزه کردن،کربوریزه کردن،کربورسازی،کرومیزه کردن،سیلیکونیزه کردن،سیلیکونیزه کردن،سیلیکونیزه کردن،کربونیتر کردن،بروکربورسازی

D.Gas Carburizing
کربن‌سازی گاز فرآیندی است که در آن یک قطعه کار در یک کوره کربن‌سازی گاز مهر و موم شده قرار می‌گیرد و تا دمایی گرم می‌شود که فولاد را به آستنیت تبدیل می‌کند. سپس، یک عامل کربورساز به داخل کوره چکه می‌شود، یا یک اتمسفر کربن‌کننده مستقیما وارد می‌شود و به اتم‌های کربن اجازه می‌دهد تا در لایه سطحی قطعه کار پخش شوند. این فرآیند باعث افزایش محتوای کربن (wc%) در سطح قطعه کار می شود.
√عوامل کربورکننده:
•گازهای غنی از کربن: مانند گاز زغال سنگ، گاز مایع (LPG) و غیره.
•مایعات آلی: مانند نفت سفید، متانول، بنزن و غیره.
√پارامترهای فرآیند کربورسازی:
•دمای کربورسازی: 920~950 درجه سانتی گراد.
•زمان کربورسازی: به عمق مورد نظر لایه کربوره و دمای کربورسازی بستگی دارد.

E. عملیات حرارتی پس از کربورسازی
فولاد پس از کربورسازی باید تحت عملیات حرارتی قرار گیرد.
فرآیند عملیات حرارتی پس از کربورسازی:
√کوئنچ + معتدل در دمای پایین
1. خاموش کردن مستقیم پس از پیش سرد کردن + دمای پایین: قطعه کار از دمای کربورسازی تا کمی بالاتر از دمای Ar1 هسته از قبل خنک می شود و سپس بلافاصله خاموش می شود و به دنبال آن درجه حرارت پایین در 160 تا 180 درجه سانتیگراد خنک می شود.
2. Single Quenching After Pre-Cooling + Tempering Temperature پایین: پس از کربور کردن، قطعه کار به آرامی تا دمای اتاق خنک می شود، سپس برای خاموش کردن و تهویه دمای پایین دوباره گرم می شود.
3. کوئنچ مضاعف بعد از پیش سرد کردن + دمپر کردن با دمای پایین: قطعه کار پس از کربورسازی و سرد شدن آهسته، دو مرحله گرم شدن و خاموش شدن را پشت سر می گذارد و به دنبال آن دمپر شدن در دمای پایین انجام می شود.

Ⅴ. عملیات حرارتی شیمیایی فولادها

1.تعریف عملیات حرارتی شیمیایی
عملیات حرارتی شیمیایی یک فرآیند عملیات حرارتی است که در آن یک قطعه کار فولادی در یک محیط فعال خاص قرار می‌گیرد، گرم می‌شود و در دما نگهداری می‌شود و به اتم‌های فعال در محیط اجازه می‌دهد تا در سطح قطعه کار پخش شوند. این امر ترکیب شیمیایی و ریزساختار سطح قطعه کار را تغییر می دهد و در نتیجه خواص آن را تغییر می دهد.
2. فرآیند اساسی عملیات حرارتی شیمیایی
تجزیه: در طول گرم شدن، محیط فعال تجزیه می شود و اتم های فعال آزاد می شود.
جذب: اتم های فعال توسط سطح فولاد جذب شده و در محلول جامد فولاد حل می شوند.
انتشار: اتم های فعال جذب و حل شده در سطح فولاد به داخل مهاجرت می کنند.
انواع سخت کاری سطحی القایی
a. گرمایش القایی فرکانس بالا
فرکانس فعلی: 250 ~ 300 کیلوهرتز.
عمق لایه سخت شده: 0.5 ~ 2.0 میلی متر.
موارد استفاده: چرخ دنده های مدول متوسط ​​و کوچک و شفت های کوچک تا متوسط.
ب. گرمایش القایی فرکانس متوسط
فرکانس فعلی: 2500 ~ 8000 کیلوهرتز.
عمق لایه سخت شده: 2 تا 10 میلی متر.
کاربردها: شفت های بزرگتر و چرخ دنده های ماژول بزرگ تا متوسط.
ج. گرمایش القایی با فرکانس برق
فرکانس فعلی: 50 هرتز
عمق لایه سخت شده: 10 تا 15 میلی متر.
موارد استفاده: قطعات کار که نیاز به یک لایه سخت شده بسیار عمیق دارند.

3. سخت شدن سطح القایی
اصل اساسی سخت شدن سطح القایی
اثر پوستی:
هنگامی که جریان متناوب در سیم پیچ القایی جریانی را در سطح قطعه کار القا می کند، اکثر جریان القایی در نزدیکی سطح متمرکز می شود، در حالی که تقریبا هیچ جریانی از داخل قطعه کار عبور نمی کند. این پدیده به عنوان اثر پوستی شناخته می شود.
اصل سخت شدن سطح القایی:
بر اساس اثر پوستی، سطح قطعه کار به سرعت تا دمای آستنیته (در چند ثانیه تا 800 تا 1000 درجه سانتیگراد افزایش می یابد) گرم می شود، در حالی که قسمت داخلی قطعه کار تقریباً گرم نشده باقی می ماند. سپس قطعه کار با پاشش آب سرد می شود و به سختی سطحی دست می یابد.

شکنندگی مزاج

4. شکنندگی مزاج
شکنندگی معتدل در فولاد خاموش
شکنندگی تمپرینگ به پدیده ای اطلاق می شود که در آن چقرمگی ضربه ای فولاد کوئنچ شده به طور قابل توجهی در هنگام گرم شدن در دماهای خاص کاهش می یابد.
نوع اول شکنندگی معتدل
محدوده دما: 250 تا 350 درجه سانتی گراد
خصوصیات: اگر فولاد کوئنچ شده در این محدوده دمایی حرارت داده شود، به احتمال زیاد این نوع شکنندگی تلطیف ایجاد می شود که قابل حذف نیست.
راه حل: از تلطیف فولاد خاموش شده در این محدوده دما خودداری کنید.
اولین نوع شکنندگی معتدل به عنوان شکنندگی معتدل در دمای پایین یا شکنندگی معتدل غیرقابل برگشت نیز شناخته می شود.

Ⅵ.تمرینگ

1. Tempering یک فرآیند عملیات حرارتی نهایی است که به دنبال خاموش کردن است.
چرا فولادهای کوئنچ شده نیاز به تمپر دارند؟
ریزساختار پس از کوئنچ: پس از کوئنچ، ریزساختار فولاد معمولاً از مارتنزیت و آستنیت باقیمانده تشکیل شده است. هر دو فاز ناپایدار هستند و تحت شرایط خاصی تبدیل می شوند.
ویژگی های مارتنزیت: مارتنزیت با سختی بالا اما همچنین شکنندگی بالا (به ویژه در مارتنزیت سوزنی مانند با کربن بالا) مشخص می شود که الزامات عملکرد را برای بسیاری از کاربردها برآورده نمی کند.
ویژگی های تبدیل مارتنزیتی: تبدیل به مارتنزیت بسیار سریع اتفاق می افتد. پس از کوئنچ، قطعه کار دارای تنش های داخلی باقی مانده است که می تواند منجر به تغییر شکل یا ترک شود.
نتیجه گیری: قطعه کار را نمی توان مستقیماً پس از خاموش کردن استفاده کرد! تمپر برای کاهش تنش های داخلی و بهبود چقرمگی قطعه کار ضروری است و آن را برای استفاده مناسب می کند.

2. تفاوت بین سختی پذیری و ظرفیت سخت شدن:
سختی پذیری:
سختی پذیری به توانایی فولاد برای دستیابی به عمق خاصی از سخت شدن (عمق لایه سخت شده) پس از کوئنچ اشاره دارد. این بستگی به ترکیب و ساختار فولاد، به ویژه عناصر آلیاژی آن و نوع فولاد دارد. سختی پذیری معیاری است که نشان می دهد فولاد چقدر می تواند در طول ضخامت خود در طول فرآیند کوئنچ سخت شود.
سختی (ظرفیت سخت شدن):
سختی یا ظرفیت سخت شدن به حداکثر سختی اطلاق می شود که می توان در فولاد پس از کوئنچ به دست آورد. تا حد زیادی تحت تأثیر محتوای کربن فولاد است. محتوای کربن بیشتر به طور کلی منجر به سختی بالقوه بالاتر می شود، اما این می تواند توسط عناصر آلیاژی فولاد و اثربخشی فرآیند خاموش کردن محدود شود.

3. سختی پذیری فولاد
√مفهوم سختی پذیری
سختی پذیری به توانایی فولاد برای دستیابی به عمق مشخصی از سخت شدن مارتنزیتی پس از خاموش شدن از دمای آستنیته اشاره دارد. به عبارت ساده تر، توانایی فولاد برای تشکیل مارتنزیت در هنگام خاموش کردن است.
اندازه گیری سختی پذیری
اندازه سختی پذیری با عمق لایه سخت شده که در شرایط مشخص پس از کوئنچ بدست می آید نشان داده می شود.
عمق لایه سخت شده: این عمق از سطح قطعه کار تا ناحیه ای است که ساختار نیمه مارتنزیت است.
رسانه های خاموش کننده رایج:
•آب
ویژگی ها: مقرون به صرفه با قابلیت خنک کنندگی قوی، اما دارای سرعت خنک کننده بالایی در نزدیکی نقطه جوش است که می تواند منجر به خنک سازی بیش از حد شود.
کاربرد: معمولاً برای فولادهای کربنی استفاده می شود.
آب نمک: محلولی از نمک یا قلیایی در آب است که در دماهای بالا ظرفیت خنک کنندگی بالاتری نسبت به آب دارد و برای فولادهای کربنی مناسب است.
•روغن
ویژگی ها: سرعت خنک کنندگی کمتری در دماهای پایین (نزدیک نقطه جوش) فراهم می کند که به طور موثر تمایل به تغییر شکل و ترک را کاهش می دهد، اما قابلیت خنک کنندگی کمتری در دماهای بالا دارد.
کاربرد: مناسب برای فولادهای آلیاژی.
انواع: شامل روغن خاموش کننده، روغن ماشین و سوخت دیزل است.

زمان گرمایش
زمان گرمایش هم از نرخ گرمایش (زمان صرف شده برای رسیدن به دمای مورد نظر) و هم از زمان نگهداری (زمان نگهداری در دمای هدف) تشکیل شده است.
اصول تعیین زمان گرمایش: از توزیع یکنواخت دما در سرتاسر قطعه کار چه در داخل و چه در خارج اطمینان حاصل کنید.
اطمینان حاصل کنید که آستنیت کامل و یکنواخت و ریز آستنیت تشکیل شده است.
مبنای تعیین زمان گرمایش: معمولاً با استفاده از فرمول های تجربی تخمین زده می شود یا از طریق آزمایش تعیین می شود.
رسانه خاموش کننده
دو جنبه کلیدی:
a.Cooling Rate: نرخ سرد شدن بالاتر باعث تشکیل مارتنزیت می شود.
ب. تنش پسماند: سرعت خنک‌شدن بالاتر تنش پسماند را افزایش می‌دهد که می‌تواند منجر به تمایل بیشتر برای تغییر شکل و ترک در قطعه کار شود.

Ⅶ. عادی سازی

1. تعریف عادی سازی
نرمال کردن یک فرآیند عملیات حرارتی است که در آن فولاد تا دمای 30 تا 50 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای Ac3 گرم می شود، در آن دما نگهداری می شود و سپس با هوا خنک می شود تا ریزساختاری نزدیک به حالت تعادل به دست آید. در مقایسه با بازپخت، نرمالیزاسیون سرعت خنک‌سازی سریع‌تری دارد و در نتیجه ساختار پرلیت ظریف‌تری (P) و استحکام و سختی بالاتری دارد.
2. هدف از عادی سازی
هدف نرمال کردن شبیه به آنیل کردن است.
3. برنامه های نرمال سازی
سیمانیت ثانویه شبکه ای را حذف کنید.
•به عنوان عملیات حرارتی نهایی برای قطعات با نیاز کمتر عمل می کند.
•به عنوان یک عملیات حرارتی مقدماتی برای فولاد ساختاری با کربن کم و متوسط ​​عمل می کند تا ماشین کاری را بهبود بخشد.

4.انواع آنیلینگ
نوع اول آنیلینگ:
هدف و عملکرد: هدف القای تبدیل فاز نیست، بلکه انتقال فولاد از حالت نامتعادل به حالت متعادل است.
انواع:
• Diffusion Annealing: با حذف تفکیک، هدف یکسان سازی ترکیب را دارد.
• تبلور مجدد آنیلینگ: با از بین بردن اثرات سخت شدن کار، شکل پذیری را بازیابی می کند.
•Stress Relief Annealing: تنش های داخلی را بدون تغییر در ریزساختار کاهش می دهد.
نوع دوم آنیلینگ:
هدف و عملکرد: هدف تغییر ریزساختار و خواص، دستیابی به ریزساختار تحت سلطه پرلیت است. این نوع همچنین تضمین می کند که توزیع و مورفولوژی پرلیت، فریت و کاربیدها الزامات خاصی را برآورده می کند.
انواع:
بازپخت کامل: فولاد را بالاتر از دمای Ac3 گرم می کند و سپس به آرامی آن را خنک می کند تا یک ساختار پرلیت یکنواخت ایجاد کند.
آنیل ناقص: فولاد را بین دمای Ac1 و Ac3 گرم می کند تا ساختار را تا حدی تغییر دهد.
بازپخت همدما: فولاد را تا بالاتر از Ac3 گرم می کند و به دنبال آن سرد شدن سریع تا دمای همدما و نگه داشتن آن برای رسیدن به ساختار مورد نظر.
بازپخت کروی: یک ساختار کاربید کروی ایجاد می کند که ماشین کاری و چقرمگی را بهبود می بخشد.

Ⅷ.1.تعریف عملیات حرارتی
عملیات حرارتی به فرآیندی اطلاق می‌شود که در آن فلز حرارت داده می‌شود، در دمای مشخصی نگهداری می‌شود و سپس در حالت جامد سرد می‌شود تا ساختار داخلی و ریزساختار آن تغییر کند و در نتیجه خواص مورد نظر به دست آید.
2.ویژگی های عملیات حرارتی
عملیات حرارتی شکل قطعه کار را تغییر نمی دهد. در عوض، ساختار داخلی و ریزساختار فولاد را تغییر می دهد که به نوبه خود خواص فولاد را تغییر می دهد.
3. هدف از عملیات حرارتی
هدف از عملیات حرارتی بهبود خواص مکانیکی یا پردازشی فولاد (یا قطعات کار)، استفاده کامل از پتانسیل فولاد، افزایش کیفیت قطعه کار و افزایش عمر مفید آن است.
4. نتیجه گیری کلیدی
اینکه آیا می توان خواص یک ماده را از طریق عملیات حرارتی بهبود بخشید، به شدت به تغییراتی در ساختار و ساختار آن در طول فرآیند گرمایش و سرمایش بستگی دارد.


زمان ارسال: اوت-19-2024