Värmebehandling 4: Quenching, Tempering, Normalizing, Annealing

Värmebehandling 4: släckning, temperering, normalisering, glödgning

Först, släckning

1. Vad släcker?

Stålsläckning är ett av stål som värms till en kritisk temperatur Ac3 (hypoeutektoidstål) eller Ac1 (hypereutektoidstål) över temperatur, värmebehandling under en tidsperiod, gör hela eller en del av austenitiseringen, då vid större än den kritiska kylningen hastighet av kyla snabbare kall under Ms till martensit isotermisk nära (eller Ms) eller bainitisk omvandling av värmebehandlingsprocessen. I allmänhet kallas den fasta lösningsbehandlingen av aluminiumlegering, kopparlegering, titanlegering, härdat glas och andra material eller värmebehandlingsprocess med snabb kylningsprocess quenching.

2. Syftet med släckning:

1) förbättra de mekaniska egenskaperna hos metallprodukter eller delar Till exempel: förbättra hårdheten och slitstyrkan hos verktyg, lager, etc., förbättra fjäderns elastiska gräns, förbättra axeldelarnas övergripande mekaniska egenskaper etc.
2) förbättra material eller kemiska egenskaper hos vissa speciella stål. Såsom att förbättra korrosionsbeständigheten i rostfritt stål, öka det permanenta magnetiska stålet etc

Avkylning av kylning, förutom behovet av ett rimligt val av släckmedium, men även den korrekta släckningsmetoden, de vanliga släckningsmetoderna, i synnerhet singelvätskeblusning, dubbelvätskekvällning, släckning, isotermisk släckning, lokal släckning.

3. Stålets arbetsstycke har följande egenskaper efter släckning:

(1) martensit, bainit, resterande austenit och andra obalanserade (det vill säga instabila) strukturer erhölls.
(2) det finns en stor inre stress.
(3) De mekaniska egenskaperna kan inte uppfylla kraven. Därför är stålstycket efter släckning i allmänhet genom härdning

För det andra tempereringen

1. Vad är härdning?

Tempererande efter avkylning av metalltimmer eller delar av uppvärmning till en viss temperatur, värmebehandling, efter en viss tid på ett visst sätt kylning av värmebehandlingsprocessen och temperering följs av en operation, efter avkylning är också vanligtvis arbetsstyckets värmebehandling vid slutet av förfarandet och har sålunda en kombination av släcknings- och tempereringsprocess som kallas slutbehandling.

2. De främsta syftet med släckning och härdning är:

1) minska den inre spänningen och minska brittleness, det finns mycket stress och brittleness i de släckande delarna, till exempel inte tidig temperering skapar ofta deformation eller till och med sprickbildning.
2) Justera arbetsstyckets mekaniska egenskaper, arbetsstycket efter släckning, hög hårdhet, brittleness, för att uppfylla olika arbetsstyckes olika prestandakrav, kan justeras genom temperering, hårdhet, styrka, plasticitet och seghet.
3) stabilisera arbetsstyckets storlek. Den metallografiska strukturen kan stabiliseras genom temperering för att säkerställa att deformationen inte kommer att uppstå vid framtida användning.
4) förbättra skärprestanda hos vissa legerade stål.

3. Tempereringseffekten är:

(1) förbättra organisationens stabilitet så att arbetsstycket vid användningen av processen inte längre uppstår organisatorisk omvandling, så att arbetsstyckets geometriska storlek och prestanda förblir stabila.
(2) eliminera den inre spänningen, för att förbättra arbetsstyckets prestanda och stabilitet i arbetsstyckets geometriska storlek.
(3) justera de mekaniska egenskaperna hos stål för att uppfylla kraven för användning.

Anledningen till att härdning har dessa effekter är att när temperaturen stiger, ökar aktiviteten hos atomer och atomer av järn, kol och andra legeringselement i stål kan diffunderas snabbare för att uppnå omorganisering och kombination av atomer, så som att gradvis omvandla den instabila obalanserade strukturen till en stabil jämviktsstruktur. Avlägsnandet av inre stress är också relaterad till minskningen av metallstyrka när temperaturen ökar. Allmänt stål temperament, hårdhet och styrka nedgång, förbättrad plasticitet. Ju högre tempereringstemperatur desto större förändring av dessa mekaniska egenskaper. Vissa legeringsstål med högre innehåll av legeringselement, när de tempereras i ett visst temperaturområde, kommer att fälla ut några fina metallföreningar, vilket gör att styrkan och hårdheten stiger. Detta fenomen kallas sekundär härdning.

Tempererande krav: Arbetsstycken med olika ändamål bör tempereras vid olika temperaturer för att uppfylla kraven vid användning.

(1) skärverktyg, lager, karburiserande och släckande delar, ytutsläckande delar ofta under 250 ° temperatursänkning. Efter temperering vid låg temperatur förändras hårdheten lite, den inre spänningen minskar och segheten ökar något.
(2) våren i 350 ~ 500 ° C under tempereringstemperaturen, hög elasticitet och den nödvändiga segheten kan erhållas.
(3) i kolkonstruktionsståldelarna görs vanligtvis i 500 ~ 600 ° hög temperaturhärdning, för att erhålla lämpligt med bra styrka och seghet.

Stål vid 300 ℃ temperering, gör ofta sin brittleness ökar, detta fenomen kallas den första typen av humör brittleness. Temperering bör normalt inte utföras inom detta temperaturområde. Några medelstora kol legeringsstrukturer stål tenderar också att vara sköra om de sakta kyls till rumstemperatur efter hög temperering. Detta fenomen är känt som den andra typen av temperament brittleness. Att tillsätta molybden till stål eller kyla det i olja eller vatten under temperering kan förhindra den andra typen av temperament brittleness. Denna brittleness kan elimineras genom att återuppvärma den andra typen av temperament sprött stål till den ursprungliga tempereringstemperaturen.

I produktion, ofta enligt prestandakraven för arbetsstycket. Enligt den olika uppvärmningstemperaturen kan tempereringen delas upp i låg temperering, mediumhärdning och hög temperering. Värmebehandlingsprocessen som kombinerar släckning och efterföljande hög temperaturhärdning kallas släckning och temperering, det vill säga det har hög hållfasthet och god duktilitet samtidigt.

1) låg temperatur temperering: 150-250 ℃, M tillbaka, minska inre stress och brittleness, förbättra plast seghet, högre hårdhet och slitstyrka. Används för att göra mätverktyg, skärverktyg och rullager etc.
Temperaturhärdning i 2): 350-500 ℃, T tillbaka, har hög elasticitet, har viss plasticitet och hårdhet. Används för att tillverka fjädrar, smide dörrar etc.
3) hög temperatur temperering: 500-650 ℃, S tillbaka, har bra omfattande mekaniska egenskaper. Används för att göra kugghjul, vevaxlar mm

Tredje normaliserande

1. Vad är normalisering?

Normalisering är en värmebehandling som förbättrar stålets seghet. Värm stålelementen till Ac3 efter mer än 30 ~ 50 ° C , värmebehandling under en tidsperiod från luftkylning. Huvudegenskapen är att kylhastigheten är snabbare än den för glödgning men lägre än den som släcker. Vid normalisering kan de kristalliserade kornkornen raffineras i något snabbare kylning, vilket inte bara kan uppnå tillfredsställande styrka, men kan också avsevärt förbättra segheten (AKV-värdet) och minska komponentens krackningsutveckling. Efter normalisering av vissa legerade varmvalsade stålplattor, smide och gjutningsdelar kan materialets omfattande mekaniska egenskaper förbättras avsevärt och skäregenskaperna kan också förbättras.

2. Normalisering har följande ändamål och ANVÄNDER:

(1) för hypoeutektoidstål, normaliserande för att eliminera gjutning, smidning, svetsdelar av den överhettade grova kristallstrukturen och wechslerstrukturen, rullad i bandstrukturen; Raffinering av spannmål; Och kan användas som förvärmebehandling före släckning.
(2) för hypereutektoid stål kan normalisering eliminera nätverkets sekundära cementit och göra perlititraffinering, inte bara förbättra de mekaniska egenskaperna utan också bidra till framtida sfäroidiseringsglödgning.
(3) för lågkolv djupdragning tunn stålplåt, normalisering kan eliminera korngränsfri cementit, för att förbättra sin djupdragning.

(4) för lågkolvstål och lågkolv låglegerat stål, med normalisering, kan få mer fina pärlstrukturer, öka hårdheten till hb140-190, undvik "fenomen" stickkniv vid skärning, förbättra skärbearbetningen. För medium kolstål är normalisering mer ekonomisk och bekväm när både normalisering och glödgning är tillgänglig.
(5) för vanligt medelstålkonstruktionsstål, i händelse av mekaniska egenskaper vid tillfälle är inte högt, kan användas istället för att släcka och hög temperatur temperering, inte bara lätt att använda, och göra stålkonstruktionen och storleksstabiliteten.
( 6 ) hög temperatur normalisering (150 ~ 200 ° C över Ac3) på grund av hög temperatur diffusionshastighet är högre, kan minska sammansättningen segregering av gjutningar och smide. De grova kornen efter normalisering av hög temperatur kan raffineras genom den andra efterföljande normaliseringen vid lägre temperatur.

(7) Alla markägare till vissa som används för ångturbin och panna av låg- och mediumlegerat stållegering, normaliseras vanligtvis för att erhålla bainitstruktur, sedan genom hög temperaturhärdning, vid användning i 400 ~ 550 ° C har den goda förmågan att motstå kryp .
(8) Förutom stål och stål används normalisering också mycket vid värmebehandling av nodulärt gjutjärn, så att det har pearlitmatris, förbättra styrkan hos nodulärt gjutjärn.

Eftersom normalisering kännetecknas av luftkylning, påverkar omgivande temperatur, staplingsläge, luftflöde och arbetsstyckestorlek strukturen och prestandan efter normalisering. Normaliserande mikrostruktur kan också användas som klassificeringsmetod för legerat stål. Vanligen enligt provet uppvärms till 900 ℃ för 25 mm i diameter, luftkylning av organisation, legerat stål kan delas in i perlitit, bainitstål, stål martensitiskt stål och austenitiskt stål.

Fyra, glödgning

1. Vad är glödgning?

Annealing är en värmebehandlingsprocess där metall uppvärms långsamt till en viss temperatur, hålles under en tillräcklig tid och kyls sedan till en lämplig hastighet. Annealing värmebehandling är indelad i fullständig glödgning, ofullständig glödgning och spänningslindning glödgning. De mekaniska egenskaperna hos glödgade material kan testas med dragprov eller hårdhetsprov. Många stål levereras i tillståndet för annealing värmebehandling. Rockwell hardness tester kan användas för att testa HRB-hårdhet för hårdhetsprovning av stål. För tunnare stålplattor, stålbälten och tunnväggiga stålrör, kan hårdhetstester för ytrockwellwell användas för att testa HRT-hårdhet.

2. Syftet med glödgning är:

(1) förbättra eller eliminera stål vid gjutning, smide, rullande och svetsprocess orsakad av en mängd vävnadsdefekter och restspänning för att förhindra arbetsstyckets deformation, sprickbildning.
(2) för att mjuka arbetsstycket för skärning.
(3) förfina kornet, förbättra organisationen för att förbättra arbetsstyckets mekaniska egenskaper.
(4) för slutlig värmebehandling (släckning, temperering) för att förbereda organisationen.

3. Vanliga glödgningsprocesser innefattar:

(1) Komplett glödgning. Används till gjutning, smide och svetsning av medelstål och kolstål, efter de mekaniska egenskaperna hos den stackars grova överhettningsstrukturen. Allt i arbetsstycket uppvärmd till ferrit austenitemperatur mer än 30-50 ° C , värmebehandlingen under en tidsperiod och sedan med långsam kylugn, austenit under kylning för att byta igen, kan göra stålorganets organisation.

(2) Spheroidiserande glödgning. För att minska hårdheten hos verktygsstål och bär stål efter smidning. Arbetsstycket uppvärmd för att bilda austenitisk ståltemperatur över 20 ~ 40 ° C , långsam kylning efter värmebehandling, i processen att kyla perlellamellärcementit i en boll, vilket minskar hårdheten.

(3) Isotermisk glödgning. För att minska den höga hårdheten hos vissa legeringsstrukturer med högt innehåll av nickel och krom för skärning. I övrigt kyles austeniten till austenitens mest instabila temperatur vid en relativt snabb hastighet först och hårdheten kan reduceras när austeniten omvandlas till tortuoit eller sorbitit efter lämplig värmebehandling.

(4) Omkristalliseringsglödgning. För att eliminera metalltråden, tunnplåt i processen med kallritning, kallvalsningshärdning fenomen (hårdhet ökning, plastnedgång). Uppvärmningstemperaturen är vanligtvis stål började bilda austenitisk temperatur under 50 ~ 150 ° C , bara på detta sätt kan eliminera stamhärdningseffekten för att mjukna en metall.

(5) Grafitiseringsglödgning. Det används för att omvandla gjutjärn innehållande en stor mängd cementit i formbar järn med god plasticitet. Gjutningsprocessen värms upp till 950 ℃ eller så, lämplig kylning efter värmebehållningstid, gör cementit sönderdelningsform flockningsmassig grafit.

(6) Diffusionglödgning. Det används för att homogenisera den kemiska sammansättningen av legeringsgjutning och förbättra dess prestanda. Metoden är att värma gjutningen till högsta möjliga temperatur utan att smälta och hålla det varmt under lång tid, och sedan kyla det långsamt efter att alla element i legeringen är diffunderade och jämnt fördelade.

(7) Spänningsglödgning. För att eliminera den inre spänningen i stålgjutningar och svetsdelar. För började efter bildandet av austenitisk stål uppvärmningstemperatur under 100 ~ 200 ° C , hålla i luften efter kylning, kan eliminera inre stress.