Värmebehandling avser en termisk process där metallmaterialet värms upp, hålls och kyls genom uppvärmning i fast tillstånd för att erhålla önskad organisation och egenskaper.
I. Värmebehandling
1, Normalisering: Stålet eller stålstyckena värms upp till den kritiska punkten för AC3 eller ACM över lämplig temperatur för att bibehålla en viss tidsperiod efter kylning i luften, för att få den perlitiska typen av organisation av värmebehandlingsprocessen.
2, Glödgning: Eutektiskt stålarbetsstycke värms upp till AC3 över 20-40 grader, efter att ha hållits under en tidsperiod, kyls långsamt (eller begravs i sand eller kalkkylning) till 500 grader under kylningen i luftbehandlingsprocessen.
3, Värmebehandling i fast lösning: Legeringen upphettas till en enfasig högtemperatur med konstant temperatur för att bibehålla överskottsfasen helt upplöst i fast lösning, och kyls sedan snabbt för att få en övermättad värmebehandlingsprocess i fast lösning.
4. Åldrande: Efter värmebehandling i fast lösning eller kallplastisk deformation av legeringen, när den placeras i rumstemperatur eller förvaras vid en något högre temperatur än rumstemperatur, förändras dess egenskaper med tiden.
5. Behandling med fast lösning: så att legeringen i olika faser löses upp helt, stärker den fasta lösningen och förbättrar segheten och korrosionsbeständigheten, eliminerar stress och mjukning, för att fortsätta bearbetningen av gjutningen.
6, Åldringsbehandling: Uppvärmning och hållning vid temperaturen för utfällningen av armeringsfasen, så att utfällningen av armeringsfasen utfälls, härdas och förbättrar styrkan.
7. Kylning: Stålet austeniseras efter kylning med lämplig kylningshastighet, så att arbetsstycket i hela eller ett visst tvärsnitt av instabil organisationsstruktur, såsom martensittransformation, värmebehandlingsprocessen.
8, Anlöpning: Det kylda arbetsstycket värms upp till den kritiska punkten AC1 under lämplig temperatur under en viss tidsperiod och kyls sedan i enlighet med metodens krav för att uppnå önskad organisation och egenskaper hos värmebehandlingsprocessen.
9, Stålkarbonitrering: Karbonitrering är en process där kol och kväve samtidigt infiltreras i stålets ytskikt. Traditionell karbonitrering, även känd som cyanid, medeltemperaturgaskarbonitrering och lågtemperaturgaskarbonitrering (dvs. gasnitrokarburering), används ofta. Huvudsyftet med medeltemperaturgaskarbonitrering är att förbättra stålets hårdhet, slitstyrka och utmattningshållfasthet. Lågtemperaturgaskarbonitrering är baserad på nitrering, och dess huvudsyfte är att förbättra stålets slitstyrka och bitmotstånd.
10, Anlöpning (härdning och anlöpning): Den allmänna sedvänjan är att kyla och anlöpa vid höga temperaturer i kombination med värmebehandling, så kallad anlöpning. Anlöpning används ofta för en mängd olika viktiga konstruktionsdelar, särskilt de som arbetar under alternerande belastning av vevstakar, bultar, kugghjul och axlar. Efter anlöpning erhålls en anlöpt sohnitstruktur. Dess mekaniska egenskaper är bättre än normaliserad sohnitstruktur med samma hårdhet. Dess hårdhet beror på anlöpningstemperaturen vid hög temperatur, stålets anlöpningsstabilitet och arbetsstyckets tvärsnittsstorlek, vanligtvis mellan HB200-350.
11. Lödning: Lödmaterialet använder två typer av värmebehandlingsprocesser för att smälta och binda arbetsstycket samman.
II.Tprocessens egenskaper
Metallvärmebehandling är en av de viktigaste processerna inom mekanisk tillverkning. Jämfört med andra bearbetningsprocesser förändrar värmebehandling i allmänhet inte arbetsstyckets form eller den övergripande kemiska sammansättningen, utan genom att ändra arbetsstyckets interna mikrostruktur eller ändra arbetsstyckets kemiska sammansättning på ytan, ger eller förbättrar man användningen av arbetsstyckets egenskaper. Det kännetecknas av en förbättring av arbetsstyckets inneboende kvalitet, vilket i allmänhet inte är synligt för blotta ögat. För att tillverka metallarbetsstycket med de erforderliga mekaniska, fysikaliska och kemiska egenskaperna, är värmebehandlingsprocessen ofta nödvändig, utöver ett rimligt materialval och en mängd olika gjutprocesser. Stål är det mest använda materialet inom mekanisk industri, stålets mikrostrukturkomplex kan kontrolleras genom värmebehandling, så värmebehandling av stål är huvuddelen av metallvärmebehandlingen. Dessutom kan aluminium, koppar, magnesium, titan och andra legeringar också värmebehandlas för att ändra deras mekaniska, fysikaliska och kemiska egenskaper, för att uppnå olika prestanda.
III.Tprocessen
Värmebehandlingsprocessen omfattar vanligtvis uppvärmning, hållning och kylning i tre processer, ibland endast uppvärmning och kylning i två processer. Dessa processer är sammankopplade och kan inte avbrytas.
Uppvärmning är en av de viktiga processerna inom värmebehandling. Metallvärmebehandling är en av många uppvärmningsmetoder, den tidigaste är användningen av träkol och kol som värmekälla, den senaste användningen av flytande och gasformiga bränslen. Användningen av elektricitet gör uppvärmningen enkel att kontrollera och förhindrar miljöföroreningar. Användningen av dessa värmekällor kan värmas direkt, men även genom smält salt eller metall, till flytande partiklar för indirekt uppvärmning.
Metalluppvärmning, arbetsstycket exponeras för luft, oxidation, avkolning sker ofta (dvs. kolhalten på ytan i ståldelarna minskar), vilket har en mycket negativ inverkan på ytegenskaperna hos de värmebehandlade delarna. Därför bör metallen vanligtvis värmas i kontrollerad atmosfär eller skyddande atmosfär, smält salt och vakuum, men det finns även tillgängliga beläggningar eller förpackningsmetoder för skyddande uppvärmning.
Uppvärmningstemperaturen är en av de viktiga processparametrarna i värmebehandlingsprocessen. Valet och kontrollen av uppvärmningstemperaturen är huvudsakligen avsedd att säkerställa värmebehandlingens kvalitet. Uppvärmningstemperaturen varierar beroende på det behandlade metallmaterialet och syftet med värmebehandlingen, men i allmänhet uppvärms den över fasövergångstemperaturen för att uppnå en hög temperaturorganisation. Dessutom kräver omvandlingen en viss tid, så att när ytan på metallarbetsstycket uppnår den erforderliga uppvärmningstemperaturen måste den också bibehållas vid denna temperatur under en viss tidsperiod, så att de inre och yttre temperaturerna är jämna och mikrostrukturomvandlingen är fullständig, vilket kallas hålltid. Användningen av högenergitäthetsuppvärmning och ytvärmebehandling gör att uppvärmningshastigheten är extremt snabb, det finns i allmänhet ingen hålltid, medan hålltiden vid kemisk värmebehandling ofta är längre.
Kylning är också ett oumbärligt steg i värmebehandlingsprocessen. Kylningsmetoder används främst för att kontrollera kylningshastigheten på grund av olika processer. Den allmänna kylningshastigheten vid glödgning är den lägsta, kylningshastigheten vid normalisering är snabbare och kylningshastigheten vid kylning är snabbare. Men också på grund av olika ståltyper och olika krav kan lufthärdat stål kylas med samma kylningshastighet som vid normalisering.
IV.Pprocessklassificering
Metallvärmebehandlingsprocessen kan grovt delas in i tre kategorier: värmebehandling, ytbehandling och kemisk värmebehandling. Beroende på uppvärmningsmedium, uppvärmningstemperatur och kylningsmetod kan varje kategori delas in i ett antal olika värmebehandlingsprocesser. Samma metall kan genom olika värmebehandlingsprocesser erhålla olika strukturer och därmed olika egenskaper. Järn och stål är den mest använda metallen inom industrin, och stålets mikrostruktur är också den mest komplexa, så det finns en mängd olika värmebehandlingsprocesser för stål.
Total värmebehandling är den totala uppvärmningen av arbetsstycket och sedan kylningen med lämplig hastighet för att erhålla den erforderliga metallurgiska organisationen och ändra dess övergripande mekaniska egenskaper genom värmebehandlingsprocessen. Total värmebehandling av stål omfattar fyra grundläggande processer: glödgning, normalisering, kylning och anlöpning.
Process betyder:
Glödgning innebär att arbetsstycket värms upp till lämplig temperatur, beroende på materialet och arbetsstyckets storlek, med olika hålltider och sedan kyls långsamt. Syftet är att uppnå eller nära jämviktstillstånd i metallen för att erhålla god processprestanda och prestanda, eller för ytterligare kylning för att organisera beredningen.
Normalisering innebär att arbetsstycket värms upp till lämplig temperatur efter att det kylts i luften. Effekten av normalisering liknar glödgning, bara för att få en finare struktur. Det används ofta för att förbättra materialets skärprestanda, men används ibland även för att slutligen behandla mindre krävande delar.
Härdning innebär att arbetsstycket värms upp och isoleras i vatten, olja eller andra oorganiska salter, organiska vattenlösningar och andra härdningsmedier för snabb kylning. Efter härdning blir ståldelarna hårda, men samtidigt spröda. För att eliminera sprödheten i tid är det i allmänhet nödvändigt att härda i tid.
För att minska ståldelars sprödhet, kyls ståldelarna vid en lämplig temperatur högre än rumstemperatur och lägre än 650 ℃ under en längre period av isolering, och sedan kyls, denna process kallas anlöpning. Glödgning, normalisering, kylning och anlöpning är den övergripande värmebehandlingen i "fyra bränder", där kylning och anlöpning är nära besläktade, och används ofta i kombination med varandra, vilket är oumbärligt. "Fyrbränder" har olika uppvärmningstemperaturer och kylningslägen och utvecklat olika värmebehandlingsprocesser. För att uppnå en viss grad av hållfasthet och seghet kombineras kylning och anlöpning vid höga temperaturer med en process som kallas anlöpning. Efter att vissa legeringar har kylts för att bilda en övermättad fast lösning, hålls de vid rumstemperatur eller vid en något högre lämplig temperatur under en längre tid för att förbättra legeringens hårdhet, hållfasthet eller elektriska magnetism. En sådan värmebehandlingsprocess kallas åldringsbehandling.
Genom att effektivt och nära kombinera tryckbehandling, deformation och värmebehandling, uppnås en mycket god hållfasthet och seghet för arbetsstycket, vilket kallas deformationsvärmebehandling. Vid värmebehandling i negativt tryck eller vakuum, kallad vakuumvärmebehandling, kan arbetsstycket inte bara oxideras, inte avkolnas, bevara arbetsstyckets yta efter behandlingen och förbättra arbetsstyckets prestanda, utan även användas för kemisk värmebehandling med hjälp av osmotiska medel.
Ytbehandling av ytskiktet är att endast värma upp arbetsstyckets ytskikt för att ändra de mekaniska egenskaperna hos ytskiktet under värmebehandlingsprocessen. För att endast kunna värma upp arbetsstyckets ytskikt utan att överdriven värmeöverföring till arbetsstycket måste värmekällan ha en hög energitäthet, det vill säga att ge en större värmeenergi per ytenhet, så att arbetsstyckets ytskikt kan nå höga temperaturer under en kort tidsperiod eller omedelbart. De viktigaste metoderna för ytbehandling är flamsläckning och induktionsvärme. Vanligtvis används värmekällor som oxiacetylen- eller oxipropanflamma, induktionsström, laser och elektronstråle.
Kemisk värmebehandling är en värmebehandlingsprocess för metaller genom att ändra den kemiska sammansättningen, organisationen och egenskaperna hos arbetsstyckets ytskikt. Kemisk värmebehandling skiljer sig från ytbehandling genom att den förra ändrar den kemiska sammansättningen av arbetsstyckets ytskikt. Kemisk värmebehandling utförs på arbetsstycket som innehåller kol, saltmedium eller andra legeringsämnen i mediet (gas, vätska, fast material) under en längre tid för uppvärmning och isolering, så att kol, kväve, bor och krom och andra element kan tränga in i arbetsstyckets ytskikt. Efter trängning av elementen kan ibland andra värmebehandlingsprocesser, såsom kylning och anlöpning, utföras. De viktigaste metoderna för kemisk värmebehandling är karburering, nitrering och metallpenetrering.
Värmebehandling är en av de viktiga processerna i tillverkningsprocessen för mekaniska delar och formar. Generellt sett kan den säkerställa och förbättra arbetsstyckets olika egenskaper, såsom slitstyrka och korrosionsbeständighet. Den kan också förbättra organiseringen av ämnet och spänningstillståndet för att underlätta en mängd olika kalla och varma bearbetningar.
Till exempel: vitt gjutjärn kan efter lång glödgning erhållas som smidbart gjutjärn, vilket förbättrar plasticiteten; kugghjul med korrekt värmebehandling kan ha en livslängd på mer än ett par gånger eller dussintals gånger värmebehandlade kugghjul; dessutom har billigt kolstål, genom infiltration av vissa legeringsämnen, prestanda hos vissa dyra legeringsstål och kan ersätta en del värmebeständigt stål och rostfritt stål; formar och matriser behöver nästan alla genomgå värmebehandling och kan endast användas efter värmebehandling.
Kompletterande medel
I. Typer av glödgning
Glödgning är en värmebehandlingsprocess där arbetsstycket värms upp till en lämplig temperatur, hålls under en viss tid och sedan långsamt kyls ner.
Det finns många typer av stålglödgningsprocesser, och enligt uppvärmningstemperaturen kan de delas in i två kategorier: den ena är vid den kritiska temperaturen (Ac1 eller Ac3) över glödgningen, även känd som fasförändringsglödgning med omkristallisation, inklusive fullständig glödgning, ofullständig glödgning, sfäroidglödgning och diffusionsglödgning (homogeniseringsglödgning), etc.; den andra är under den kritiska temperaturen för glödgningen, inklusive omkristallisationsglödgning och avspänningsglödgning, etc. Enligt kylningsmetoden kan glödgning delas in i isotermisk glödgning och kontinuerlig kylglödgning.
1, fullständig glödgning och isotermisk glödgning
Fullständig glödgning, även känd som omkristallisationsglödgning, allmänt kallad glödgning, är stål eller stål som upphettas till Ac3 över 20 ~ 30 ℃, och isoleringen är tillräckligt lång för att göra organisationen fullständigt austenitiserad efter långsam kylning, för att uppnå nästan jämviktsorganisation i värmebehandlingsprocessen. Denna glödgning används huvudsakligen för subeutektisk sammansättning av olika kol- och legeringsstålgjutgods, smidesgods och varmvalsade profiler, och används ibland även för svetsade konstruktioner. Vanligtvis används den ofta som slutlig värmebehandling av ett antal lätta arbetsstycken, eller som förvärmningsbehandling av vissa arbetsstycken.
2, kulglödgning
Sfäroidglödgning används huvudsakligen för övereutektiskt kolstål och legerat verktygsstål (såsom tillverkning av eggverktyg, givare, formar och matriser som används i stålet). Dess huvudsakliga syfte är att minska hårdheten, förbättra bearbetbarheten och förbereda för framtida kylning.
3, spänningsavlastningsglödgning
Spänningsavlastningsglödgning, även känd som lågtemperaturglödgning (eller högtemperaturanlöpning), används huvudsakligen för att eliminera restspänningar i gjutgods, smidesgods, svetsgods, varmvalsade delar, kalldragna delar och andra. Om dessa spänningar inte elimineras kommer stålet att deformeras eller spricka efter en viss tid eller under den efterföljande skärprocessen.
4. Ofullständig glödgning innebär att stålet värms upp till Ac1 ~ Ac3 (subutektiskt stål) eller Ac1 ~ ACcm (övereutektiskt stål) mellan värmekonservering och långsam kylning för att erhålla en nästan balanserad organisation av värmebehandlingsprocessen.
II.kylning, är det vanligast använda kylmediet saltlake, vatten och olja.
Saltvattenkylning av arbetsstycket ger lätt hög hårdhet och slät yta, vilket inte är lätt att producera hårda mjuka fläckar, men det är lätt att orsaka allvarliga deformationer och till och med sprickbildning i arbetsstycket. Användningen av olja som kylmedium är endast lämplig för att uppnå stabil underkyld austenit, vilket är relativt stort i vissa legeringsstål eller för att kyla arbetsstycket i kolstål med liten storlek.
III.syftet med stålhärdning
1. Minska sprödhet och eliminera eller minska inre spänningar. Vid härdning av stål uppstår en stor mängd inre spänningar och sprödhet. Otillräcklig härdning leder ofta till deformation eller till och med sprickbildning i stålet.
2, för att uppnå de erforderliga mekaniska egenskaperna hos arbetsstycket, arbetsstycket har hög hårdhet och sprödhet efter kylning. För att uppfylla kraven på olika egenskaper hos olika arbetsstycken kan hårdheten justeras genom lämplig anlöpning för att minska sprödheten och den erforderliga segheten och plasticiteten.
3. Stabilisera arbetsstyckets storlek
4. Vid glödgning är det svårt att mjukgöra vissa legeringsstål. Vid kylning (eller normalisering) används ofta högtemperaturanlöpning för att få stålkarbiden att aggregera på lämpligt sätt och minska hårdheten för att underlätta skärning och bearbetning.
Kompletterande begrepp
1, glödgning: avser metallmaterial som upphettas till lämplig temperatur, bibehålls under en viss tid och sedan långsamt kyls ner genom värmebehandling. Vanliga glödgningsprocesser är: omkristallisationsglödgning, spänningsavlastningsglödgning, sfäroidglödgning, fullständig glödgning etc. Syftet med glödgning: huvudsakligen att minska metallmaterialens hårdhet, förbättra plasticiteten, för att underlätta skärning eller tryckbearbetning, minska kvarvarande spänningar, förbättra organiseringen och sammansättningen av homogeniseringen, eller för den senare värmebehandlingen för att göra organiseringsklar.
2, normalisering: avser stål eller stål som upphettas till eller (stål vid kritisk temperatur) över 30 ~ 50 ℃ för att upprätthålla lämplig kylningstid, och kylning i stilla luft utförs. Syftet med normalisering: främst att förbättra de mekaniska egenskaperna hos lågkolstål, förbättra skärförmågan och bearbetbarheten, förbättra kornförfiningen, eliminera strukturella defekter och sedan förbereda strukturen genom värmebehandling.
3, kylning: avser stål som upphettas till Ac3 eller Ac1 (stål under den kritiska temperaturpunkten) över en viss temperatur, hålls under en viss tid och sedan kyls ner med lämplig kylningshastighet för att erhålla martensit (eller bainit)-organisation i värmebehandlingsprocessen. Vanliga kylprocesser är enkelmediumsläckning, dubbelmediumsläckning, martensitkylning, isotermisk bainitkylning, ytkylning och lokal kylning. Syftet med kylningen: att ståldelarna ska få den erforderliga martensitorganisationen, förbättra arbetsstyckets hårdhet, hållfasthet och nötningsbeständighet, och förbereda sig väl för den senare värmebehandlingen.
4, anlöpning: avser värmebehandling av stål som härdats, sedan upphettas till en temperatur under Ac1, hålls i en behållare och sedan kyls ner till rumstemperatur. Vanliga anlöpningsprocesser är: lågtemperaturanlöpning, medeltemperaturanlöpning, högtemperaturanlöpning och flerfaldig anlöpning.
Anlöpningssyfte: huvudsakligen att eliminera den spänning som stålet producerar vid kylning, så att stålet har hög hårdhet och slitstyrka, och har den erforderliga plasticiteten och segheten.
5, anlöpning: hänvisar till stål eller stål som används för kylning och högtemperaturanlöpning i kompositvärmebehandlingsprocessen. Används i anlöpningsbehandlingen av stål som kallas anlöpt stål. Det hänvisar generellt till konstruktionsstål med medelhög kolhalt och konstruktionsstål med medelhög kolhalt.
6, karburering: karburering är processen där kolatomer tränger in i ytskiktet av stål. Syftet är också att få arbetsstycket av lågkolstål att ha ett ytskikt av högkolstål, och sedan efter kylning och lågtemperaturanlöpning få arbetsstyckets ytskikt hög hårdhet och slitstyrka, medan arbetsstyckets mittdel fortfarande bibehåller segheten och plasticiteten hos lågkolstål.
Vakuummetod
Eftersom uppvärmnings- och kylningsoperationerna för metallarbetsstycken kräver ett dussin eller till och med dussintals åtgärder för att slutföra. Dessa åtgärder utförs i vakuumvärmebehandlingsugnen, vilket operatören inte kan närma sig, så automatiseringsgraden i vakuumvärmebehandlingsugnen måste vara högre. Samtidigt ska vissa åtgärder, såsom uppvärmning och hållning av slutet av kylningsprocessen för metallarbetsstycket, vara sex, sju åtgärder och slutföras inom 15 sekunder. Under sådana smidiga förhållanden för att slutföra många åtgärder är det lätt att orsaka operatörens nervositet och leda till felaktig användning. Därför kan endast en hög grad av automatisering vara korrekt och snabb samordning i enlighet med programmet.
Vakuumvärmebehandling av metalldelar utförs i en sluten vakuumugn, och strikt vakuumtätning är välkänt. Därför är det av stor betydelse för att uppnå och bibehålla ugnens ursprungliga luftläckage, säkerställa vakuumet i vakuumugnen och säkerställa kvaliteten på delarna vid vakuumvärmebehandling. En viktig fråga för vakuumvärmebehandlingsugnar är därför att ha en tillförlitlig vakuumtätningsstruktur. För att säkerställa vakuumugnens vakuumprestanda måste vakuumvärmebehandlingsugnens strukturdesign följa en grundläggande princip, det vill säga att ugnskroppen använder gastät svetsning, samtidigt som ugnskroppen så lite öppnar eller inte öppnar hål som möjligt, och använder mindre eller undviker dynamisk tätningsstruktur för att minimera risken för vakuumläckage. Komponenter och tillbehör som installeras i vakuumugnskroppen måste också vara utformade för att täta strukturen.
De flesta värme- och isoleringsmaterial kan endast användas under vakuum. Uppvärmning och värmeisolering i vakuumvärmebehandlingsugnar används i vakuum- och högtemperaturarbete, så dessa material ställer höga krav på temperaturbeständighet, strålningsegenskaper, värmeledningsförmåga och andra egenskaper. Kraven på oxidationsbeständighet är inte höga. Därför används tantal, volfram, molybden och grafit i stor utsträckning för värme- och värmeisoleringsmaterial i vakuumvärmebehandlingsugnar. Dessa material oxiderar mycket lätt i atmosfäriskt tillstånd, därför kan dessa värme- och isoleringsmaterial inte användas i vanliga värmebehandlingsugnar.
Vattenkyld anordning: vakuumvärmebehandlingsugnens hölje, ugnslock, elektriska värmeelement, vattenkylda elektroder, mellanliggande vakuumvärmeisoleringsdörr och andra komponenter befinner sig i vakuum under värmearbete. Vid drift under sådana extremt ogynnsamma förhållanden måste man säkerställa att strukturen hos varje komponent inte deformeras eller skadas, och att vakuumtätningen inte överhettas eller bränns. Därför bör varje komponent ställas in enligt olika omständigheter för vattenkylningsanordningar för att säkerställa att vakuumvärmebehandlingsugnen kan fungera normalt och ha tillräcklig livslängd.
Användning av lågspänningsvakuumbehållare med hög ström: när vakuumgraden är inom ett antal lxlo-1 torr, kommer den spänningssatta ledaren i vakuumbehållaren att uppstå vid högre spänning, vilket kommer att orsaka glödurladdningsfenomen. I vakuumvärmebehandlingsugnen kommer allvarlig ljusbågsurladdning att bränna det elektriska värmeelementet och isoleringsskiktet, vilket orsakar allvarliga olyckor och förluster. Därför är arbetsspänningen för det elektriska värmeelementet i vakuumvärmebehandlingsugnen i allmänhet inte mer än 80 till 100 volt. Samtidigt bör effektiva åtgärder vidtas vid konstruktionen av det elektriska värmeelementet, såsom att försöka undvika att delarna stöter mot varandra och att elektrodavståndet mellan elektroderna inte är för litet för att förhindra glödurladdning eller ljusbågsurladdning.
Härdning
Enligt arbetsstyckets olika prestandakrav och anlöpningstemperaturer kan de delas in i följande typer av anlöpning:
(a) lågtemperaturhärdning (150–250 grader)
Lågtemperaturanlöpning av den resulterande organisationen för den anlöpta martensiten. Dess syfte är att bibehålla den höga hårdheten och höga slitstyrkan hos kylt stål med premissen att minska dess inre spänningar och sprödhet vid kylning, för att undvika flisning eller för tidig skada under användning. Det används huvudsakligen för en mängd olika skärverktyg med hög kolhalt, mätare, kalldragna formar, rullningslager och karburerade delar etc., efter anlöpning är hårdheten i allmänhet HRC58-64.
(ii) medeltemperaturhärdning (250–500 grader)
Medeltemperaturanlöpning för härdade kvartskroppar. Syftet är att uppnå hög sträckgräns, elasticitetsgräns och hög seghet. Därför används den huvudsakligen för en mängd olika fjädrar och varmbearbetning av formgjutningar, och anlöpningshårdheten är vanligtvis HRC35-50.
(C) högtemperaturhärdning (500-650 grader)
Högtemperaturanlöpning av anlöpningsstrukturen för anlöpt Sohnit. Den vanliga kombinerade värmebehandlingen med härdning och högtemperaturanlöpning, känd som anlöpning, syftar till att uppnå bättre styrka, hårdhet och plasticitet samt seghet för att förbättra de övergripande mekaniska egenskaperna. Därför används den ofta i bilar, traktorer, verktygsmaskiner och andra viktiga konstruktionsdelar, såsom vevstakar, bultar, kugghjul och axlar. Hårdheten efter anlöpning är vanligtvis HB200-330.
Deformationsförebyggande
Orsakerna till precisionskomplex formdeformation är ofta komplexa, men vi behöver bara behärska dess deformationslag, analysera dess orsaker och använda olika metoder för att förhindra, minska och kontrollera formdeformationen. Generellt sett kan värmebehandling av precisionskomplex formdeformation genomföras med följande metoder för att förebygga.
(1) Rimligt materialval. Precisionskomplexa formar bör väljas som material med god mikrodeformation av gjutstål (t.ex. luftkylningsstål). För seriösa gjutstål bör hårdmetallsegregation genomgå rimlig smidning och anlöpning, och för större gjutstål som inte kan smidas kan genomgå dubbel förfining av värmebehandling i fast lösning.
(2) Formstrukturen bör vara rimlig, tjockleken bör inte vara för ojämn och formen bör vara symmetrisk. För att deformationen ska kunna ske i större formar bör deformationslagen beaktas och bearbetningsmåttet måste sparas. För stora, precisa och komplexa formar kan kombinationer av strukturer användas.
(3) Precisions- och komplexa formar bör förvärmas för att eliminera den kvarvarande spänning som genereras under bearbetningsprocessen.
(4) Rimligt val av uppvärmningstemperatur, kontrollera uppvärmningshastigheten, för precisionskomplexa formar kan långsam uppvärmning, förvärmning och andra balanserade uppvärmningsmetoder användas för att minska formens värmebehandlingsdeformation.
(5) För att säkerställa formens hårdhet, försök att använda förkylning, graderad kylning eller temperaturkylning.
(6) För precisions- och komplexa formar, försök att använda vakuumvärmekylning och djupkylning efter kylning, under förutsättning att förhållandena tillåter.
(7) För vissa precisions- och komplexa formar kan förvärmebehandling, åldringsvärmebehandling, anlöpning och nitrering användas för att kontrollera formens noggrannhet.
(8) Vid reparation av formsandhål, porositet, slitage och andra defekter, använd kallsvetsmaskiner och annan termisk påverkan av reparationsutrustningen för att undvika deformation i reparationsprocessen.
Dessutom är korrekt värmebehandlingsprocess (såsom pluggning av hål, bundna hål, mekanisk fixering, lämpliga uppvärmningsmetoder, korrekt val av formens kylriktning och rörelseriktning i kylmediet, etc.) och rimlig anlöpningsvärmebehandlingsprocess effektiva åtgärder för att minska deformationen hos precisions- och komplexa formar.
Ytbehandling med kylning och anlöpning utförs vanligtvis med induktionsvärmning eller flamvärmning. De viktigaste tekniska parametrarna är ythårdhet, lokal hårdhet och effektivt härdningsskiktsdjup. Hårdhetsprovning kan användas som Vickers-hårdhetsprovare, men även som Rockwell- eller Rockwell-ythårdhetsprovare. Valet av provkraft (skala) är relaterat till djupet av det effektivt härdade skiktet och arbetsstyckets ythårdhet. Tre typer av hårdhetsprovare är inblandade här.
För det första är Vickers-hårdhetsprovare ett viktigt sätt att testa ythårdheten hos värmebehandlade arbetsstycken. Den kan väljas med en testkraft från 0,5 till 100 kg, och ythårdhetsskiktet kan testas så tunt som 0,05 mm, med högst noggrannhet. Det kan även urskilja små skillnader i ythårdheten hos värmebehandlade arbetsstycken. Dessutom bör djupet av det effektivt härdade lagret detekteras med Vickers-hårdhetsprovare. Därför är det nödvändigt att använda en Vickers-hårdhetsprovare för ytbehandling eller för att utföra ett stort antal ytbehandlingsarbeten.
För det andra är ythårdhetsmätaren Rockwell också mycket lämplig för att testa hårdheten hos ythärdade arbetsstycken. Ythårdhetsmätaren Rockwell har tre skalor att välja mellan. Den kan testa det effektiva härdningsdjupet på mer än 0,1 mm för olika ythärdade arbetsstycken. Även om ythårdhetsmätarens precision inte är lika hög som Vickers-hårdhetsmätaren, har den som en värmebehandlingsanläggnings kvalitetsstyrning och kvalificerade inspektionsmetoder kunnat uppfylla kraven. Dessutom har den enkel användning, är lätt att använda, har lågt pris, är snabb att mäta och kan direkt läsa av hårdhetsvärdet och andra egenskaper. Ythårdhetsmätaren Rockwell kan användas för snabb och icke-förstörande styckprovning av ytvärmebehandlade arbetsstycken. Detta är viktigt för metallbearbetnings- och maskintillverkningsanläggningar.
För det tredje, när det härdade ytskiktet som värmebehandlats är tjockare, kan Rockwell-hårdhetsmätare också användas. När det härdade ytskiktet är tjockare än 0,4 ~ 0,8 mm kan HRA-skala användas, och när det härdade ytskiktet är tjockare än 0,8 mm kan HRC-skala användas.
De tre typerna av Vickers, Rockwell och Surface Rockwell-hårdhetsvärden kan enkelt konverteras till varandra och konverteras till standarder, ritningar eller användarens behov av hårdhetsvärden. Motsvarande konverteringstabeller finns i den internationella standarden ISO, den amerikanska standarden ASTM och den kinesiska standarden GB/T.
Lokaliserad härdning
Om lokala hårdhetskrav för delar är högre, finns det möjlighet att använda induktionsvärmning och andra metoder för lokal kylning. Sådana delar måste vanligtvis markera platsen för lokal kylning och lokalt hårdhetsvärde på ritningarna. Hårdhetsprovning av delar bör utföras i det angivna området. Hårdhetsprovningsinstrument kan användas för att testa HRC-hårdhetsvärden för hårdhetsprovning, och för att testa HRC-hårdhetsvärden för ytligt härdande lager kan även användas för ytlig Rockwell-hårdhetsprovning och HRN-hårdhetsvärde.
Kemisk värmebehandling
Kemisk värmebehandling innebär att arbetsstyckets yta infiltreras av ett eller flera kemiska element eller atomer, vilket förändrar arbetsstyckets kemiska sammansättning, struktur och prestanda. Efter kylning och lågtemperaturanlöpning har arbetsstyckets yta hög hårdhet, slitstyrka och kontaktutmattningshållfasthet, medan arbetsstyckets kärna har hög seghet.
Enligt ovanstående är det mycket viktigt att detektera och registrera temperaturen i värmebehandlingsprocessen, och dålig temperaturkontroll har stor inverkan på produkten. Därför är det mycket viktigt att detektera temperaturen, och temperaturtrenden i hela processen är också mycket viktig. Detta resulterar i att temperaturförändringar under värmebehandlingsprocessen måste registreras. Detta kan underlätta framtida dataanalys, men också för att se när temperaturen inte uppfyller kraven. Detta kommer att spela en mycket stor roll för att förbättra värmebehandlingen i framtiden.
Driftsprocedurer
1. Rengör arbetsplatsen, kontrollera om strömförsörjningen, mätinstrumenten och olika brytare är normala och om vattenkällan är jämn.
2. Operatörer bör bära god arbetsskyddsutrustning, annars blir det farligt.
3, öppna den universella överföringsbrytaren för styrströmmen och se till att temperaturen stiger och faller i enlighet med utrustningens tekniska krav för att förlänga utrustningens livslängd och att utrustningen behålls.
4, uppmärksamma temperaturregleringen av värmebehandlingsugnen och regleringen av nätbältets hastighet, för att behärska de temperaturstandarder som krävs för olika material, för att säkerställa arbetsstyckets hårdhet och ytans rakhet och oxidationsskikt, och på allvar göra ett bra jobb med säkerheten.
5. För att vara uppmärksam på anlöpningsugnens temperatur och nätbandets hastighet, öppna frånluften så att arbetsstycket uppfyller kvalitetskraven efter anlöpning.
6, i arbetet bör hålla sig till stolpen.
7, att konfigurera nödvändig brandutrustning och vara bekant med användnings- och underhållsmetoderna.
8. När vi stoppar maskinen bör vi kontrollera att alla kontrollbrytare är i avstängt läge och sedan stänga universalomkopplaren.
Överhettning
Från den grova mynningen av rulltillbehörets lagerdelar kan man observera överhettning av mikrostrukturen efter kylning. Men för att bestämma den exakta graden av överhettning måste man observera mikrostrukturen. Om grov nålmartensit uppstår i GCr15-stålets kylorganisation, är det en överhettning av kylorganisationen. Orsaken till bildandet av kyltemperaturen kan vara för hög eller att uppvärmnings- och hålltiden är för lång på grund av överhettning. Det kan också bero på att hårdmetallbandet i den ursprungliga organisationen är allvarligt, vilket i det kolfattiga området mellan de två banden leder till en lokalt tjock martensitnål, vilket resulterar i lokal överhettning. Kvarvarande austenit i den överhettade organisationen ökar och dimensionsstabiliteten minskar. På grund av överhettning av kylorganisationen blir stålkristallen grov, vilket leder till minskad delarnas seghet, minskad slagtålighet och minskad livslängd. Allvarlig överhettning kan till och med orsaka sprickor i kylningen.
Underhettning
Låg kyltemperatur eller dålig kylning kommer att producera mer än standard Torrhenit-organisation i mikrostrukturen, känd som underhettningsorganisation, vilket gör att hårdheten minskar och slitstyrkan minskar kraftigt, vilket påverkar rullagrets livslängd.
Släckning av sprickor
På grund av inre spänningar bildas sprickor i rullagerdelar under kylning och kylningsprocessen, vilket kallas kylsprickor. Orsakerna till sådana sprickor är: för hög uppvärmningstemperatur eller för snabb kylning, för hög värmespänning och förändringar i metallmassavolymen i spänningsstrukturen är större än stålets brotthållfasthet; ursprungliga defekter i arbetsytan (såsom ytsprickor eller repor) eller inre defekter i stålet (såsom slagg, allvarliga icke-metalliska inneslutningar, vita fläckar, krymprester etc.) vilket leder till spänningskoncentrationer vid kylning; kraftig ytavkolning och karbidsegring; otillräcklig eller för tidig anlöpning av delar som kylts efter anlöpning; för stor kallstansspänning orsakad av föregående process, smidesveck, djupa svarvningsskärningar, vassa kanter på oljespår och så vidare. Kort sagt kan orsaken till kylsprickor vara en eller flera av ovanstående faktorer, och förekomsten av inre spänningar är den främsta orsaken till bildandet av kylsprickor. Kylsprickorna är djupa och smala, med raka brott och ingen oxiderad färg på den trasiga ytan. Det är ofta en längsgående plan spricka eller ringformad spricka på lagerkragen; formen på lagrets stålkula är S-formad, T-formad eller ringformad. De organisatoriska egenskaperna hos en härdningsspricka är att det inte finns något avkolningsfenomen på båda sidor om sprickan, vilket tydligt kan särskiljas från smidessprickor och materialsprickor.
Värmebehandlingsdeformation
NACHI-lagerdelar uppstår vid värmebehandling, bland annat termisk spänning och organisatorisk spänning. Denna interna spänning kan läggas ovanpå varandra eller delvis kompenseras. Den är komplex och variabel. Eftersom den kan ändras med uppvärmningstemperatur, uppvärmningshastighet, kylläge, kylningshastighet, form och storlek på delarna, är deformation oundviklig. Genom att förstå och behärska lagar kan deformation av lagerdelar (såsom ovala kragar, storlekar etc.) placeras inom ett kontrollerbart område, vilket bidrar till produktionen. Naturligtvis kommer mekaniska kollisioner under värmebehandlingsprocessen också att leda till deformation av delarna, men denna deformation kan användas för att förbättra driften och minska och undvika den.
Ytavkolning
Rulltillbehörslagerdelar under värmebehandlingsprocessen, om de upphettas i ett oxiderande medium, kommer ytan att oxideras så att delens kolhalt på ytan minskar, vilket resulterar i avkolning av ytan. Om djupet av avkolningsskiktet är större än den slutliga bearbetningens mängd retention kommer delarna att skrotas. Bestämning av djupet av avkolningsskiktet vid metallografisk undersökning med tillgängliga metallografiska metoder och mikrohårdhetsmetoder. Mikrohårdhetsfördelningskurvan för ytskiktet baseras på mätmetoden och kan användas som ett skiljekriterium.
Mjuk fläck
På grund av otillräcklig uppvärmning, dålig kylning och kylning orsakad av felaktig ythårdhet hos rullagerdelar är det inte tillräckligt med ett fenomen som kallas mjukfläckssläckning. Det är som att avkolning av ytan kan orsaka en allvarlig minskning av ytans slitstyrka och utmattningshållfasthet.
Publiceringstid: 5 december 2023