Staaluitgloeiing as 'n tipe hittebehandeling. Metaal tegnologie

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2024-01-02 13:48

Die skep van nuwe materiale en die beheer daarvan is die kuns van meta altegnologie. Een van sy gereedskap is hittebehandeling. Hierdie prosesse maak dit moontlik om die eienskappe en dienooreenkomstig die gebruiksgebiede van legerings te verander. Staalgloeiing is 'n wyd gebruikte opsie om vervaardigingsdefekte in produkte uit te skakel, wat hul sterkte en betroubaarheid verhoog.

Verwerk take en sy variëteite

Gloeibewerkings word uitgevoer met die doel om:

• optimering van intrakristallyne struktuur, ordening van legeringselemente;
• minimalisering van interne vervorming en spanning as gevolg van vinnige prosestemperatuurskommelings;
• verhoging van die buigsaamheid van voorwerpe vir daaropvolgende sny.

Die klassieke operasie word "volle uitgloeiing" genoem, maar daar is 'n aantal van sy variëteite, afhangende van die gespesifiseerde eienskappe en die kenmerke van die take: onvolledig, laag, diffusie (homogenisering),isotermies, herkristallisasie, normalisering. Almal van hulle is soortgelyk in beginsel, maar die maniere van hittebehandeling van staal verskil aansienlik.

Hittebehandeling gebaseer op grafiek

Alle transformasies in ysterhoudende metallurgie, wat gebaseer is op die spel van temperature, stem duidelik ooreen met die diagram van yster-koolstof-legerings. Dit is 'n visuele hulpmiddel om die mikrostruktuur van koolstofstaal of gietyster te bepaal, asook die transformasiepunte van strukture en hul kenmerke onder die invloed van verhitting of verkoeling.

Meta altegnologie reguleer alle soorte uitgloeiing van koolstofstaal met hierdie skedule. Vir onvolledige, lae, en ook vir herkristallisasie, is die "begin" temperatuurwaardes die PSK-lyn, naamlik sy kritieke punt Ac₁. Volle uitgloeiing en normalisering van staal is termies georiënteer na die GSE-diagramlyn, sy kritieke punte Ac₃ en Ac_{m. Die diagram stel ook duidelik die verband van 'n sekere hittebehandelingsmetode met die tipe materiaal vas in terme van koolstofinhoud en die ooreenstemmende moontlikheid van die implementering daarvan vir 'n bepaalde legering.}

Volledige uitgloeiing

Voorwerpe: gietstukke en smee van 'n hipoeutektoïede legering, terwyl die staalsamestelling koolstof in 'n hoeveelheid van tot 0,8% moet vul.

Teiken:

• maksimum verandering in die mikrostruktuur verkry deur giet en warm druk, wat die onhomogene grofkorrelige ferriet-perliet-samestelling in 'n homogene fynkorrelige; bring
• verminder hardheid en verhoog smeebaarheid vir verdere verwerkingsny.

Tegnologie. Die uitgloeitemperatuur van staal is 30-50˚С hoër as die kritieke punt Ac_{3. Wanneer die metaal die gespesifiseerde termiese eienskappe bereik, word dit vir 'n geruime tyd op hierdie vlak gehandhaaf, wat dit moontlik maak om al die nodige transformasies te voltooi. Groot pêrelietiese en ferritiese korrels verander heeltemal in austeniet. Die volgende stadium is stadige afkoeling saam met 'n oond, waartydens ferriet en perliet weer geskei word van austeniet, wat 'n fyn korrel en 'n eenvormige struktuur het.}

Volledige uitgloeiing van staal maak dit moontlik om die moeilikste interne defekte uit te skakel, maar dit is baie lank en energie-intensief.

Onvolledige uitgloeiing

Objekte: hipoeutektoïede staal sonder ernstige interne inhomogeniteite.

Doel: Maal en versag perlietkorrels, sonder om die ferritiese basis te verander.

Tegnologie. Verhit die metaal tot temperature wat binne die interval tussen die kritieke punte Ac₁ en Ac_{3 val. Blootstelling van spasies in die oond met stabiele eienskappe dra by tot die voltooiing van die nodige prosesse. Verkoeling geskied stadig saam met die oond. By die uitset word dieselfde perliet-ferriet fynkorrelige struktuur verkry. Met so 'n termiese effek verander perliet in fynkorrelige, terwyl ferriet onveranderd kristallyn bly, en slegs struktureel kan verander, ook maal.}

Onvolledige uitgloeiing van staal laat jou toe om die interne toestand en eienskappe van eenvoudige voorwerpe te balanseer, dit is minder energie-intensief.

Lae uitgloeiing(herkristallisasie)

Voorwerpe: alle soorte gerolde koolstofstaal, legeringstaal met 'n koolstofinhoud binne 0,65% (byvoorbeeld kogellagers), onderdele en spasies gemaak van nie-ysterhoudende metale wat nie ernstige interne defekte bevat nie, maar benodig lae-energie regstelling.

Teiken:

• verwydering van interne spannings en verharding as gevolg van die invloed van beide koue en warm vervorming;
• skakel die negatiewe effekte van ongelyke verkoeling van gelaste strukture uit, verhoog die plastisiteit en sterkte van die nate;
• maak die mikrostruktuur van nie-ysterhoudende metallurgieprodukte eenvormig;
• sferoidisering van lamellêre perliet - gee dit 'n korrelvorm.

Tegnologie.

Onderdele word 50-100˚C onder die kritieke punt Ac_{1 verhit. Onder die invloed van sulke invloede word geringe interne veranderinge uitgeskakel. Die hele tegnologiese proses neem ongeveer 1-1,5 uur. Geskatte temperatuurreekse vir sommige materiale:}

1. Koolstofstaal en koperlegerings - 600-700˚C.
2. Nikkellegerings - 800-1200˚C.
3. Aluminiumlegerings - 300-450˚C.

Verkoeling word in die lug gedoen. Vir martensietiese en bainitiese staal verskaf meta altegnologie 'n ander naam vir hierdie proses - hoë tempering. Dit is 'n eenvoudige en bekostigbare manier om die eienskappe van onderdele en strukture te verbeter.

Homogenisering (diffusie-gloeiing)

Voorwerpe: groot gietprodukte, veral gietstukkelegeringstaal.

Doel: eenvormige verspreiding van atome van legeringselemente oor die kristalroosters en die hele volume van die ingot as gevolg van hoë-temperatuur diffusie; die struktuur van die werkstuk te versag, die hardheid daarvan te verminder voordat daaropvolgende tegnologiese bewerkings uitgevoer word.

Tegnologie. Die materiaal word verhit tot hoë temperature van 1000-1200˚С. Stabiele termiese eienskappe moet vir 'n lang tyd gehandhaaf word - ongeveer 10-15 uur, afhangende van die grootte en kompleksiteit van die gietstruktuur. Na voltooiing van alle stadiums van hoëtemperatuurtransformasies volg stadige afkoeling.

'n Arbeidsintensiewe maar hoogs effektiewe proses om die mikrostruktuur van groot strukture gelyk te maak.

Isotermiese uitgloeiing

Voorwerpe: koolstofstaalplate, allooi- en hoëlegeringsprodukte.

Doelwit: Verbetering van die mikrostruktuur, verwydering van interne defekte met minder tyd.

Tegnologie. Die metaal word aanvanklik verhit tot volle uitgloeiingstemperature en die tyd wat nodig is vir die transformasie van alle bestaande strukture in austeniet word gehandhaaf. Verkoel dan stadig deur onderdompeling in warm sout. Wanneer die hitte by 50-100˚C onder die Ac_{1 punt bereik word, word dit in 'n oond geplaas om dit op hierdie vlak te hou vir die tyd wat nodig is vir die volledige transformasie van austeniet in perliet en sementiet. Die finale verkoeling vind in lug plaas.}

Die metode laat jou toe om die vereiste eienskappe van allooistaal-blankes te bereik, terwyl jy tyd bespaar in vergelyking met die volleuitgloeiing.

Normalisering

Voorwerpe: gietstukke, smeewerk en onderdele gemaak van laekoolstof-, mediumkoolstof- en laelegeringsstaal.

Doel: om die interne toestand te stroomlyn, die verlangde hardheid en sterkte te gee, die interne toestand te verbeter voor die daaropvolgende stadiums van hittebehandeling en sny.

Tegnologie. Die staal word verhit tot temperature wat effens bokant die GSE-lyn en sy kritieke punte lê, in lug gehou en afgekoel. Dus neem die spoed van voltooiing van prosesse toe. Deur hierdie prosedure te gebruik, is dit egter moontlik om slegs 'n rasionele kalm struktuur te bereik wanneer die samestelling van die staal deur koolstof in 'n hoeveelheid van nie meer as 0,4% bepaal word nie. Met 'n toename in die hoeveelheid koolstof vind 'n toename in hardheid plaas. Dieselfde staal na normalisering het 'n groter hardheid saam met eweredig gespasieerde fyn korrels. Die tegniek laat toe om die weerstand van legerings teen vernietiging en die rekbaarheid van sny aansienlik te verhoog.

Moontlike uitgloeiingsdefekte

Tydens die uitvoering van hittebehandelingsoperasies is dit nodig om by die gespesifiseerde modusse van temperatuurverhitting en -verkoeling te hou. In die geval van oortreding van die vereistes kan verskeie defekte voorkom.

1. Oksidasie van die oppervlaklaag en die vorming van skaal. Tydens die operasie reageer die warm metaal met atmosferiese suurstof, wat lei tot die vorming van skaal op die oppervlak van die werkstuk. Om meganies of met skoongemaak te wordspesiale chemikalieë.
2. Koolstofverbranding. Dit kom ook voor as gevolg van die invloed van suurstof op warm metaal. 'n Afname in die hoeveelheid koolstof in die oppervlaklaag lei tot 'n afname in sy meganiese en tegnologiese eienskappe. Om hierdie prosesse te voorkom, moet staaluitgloeiing parallel met die inbring van beskermende gasse in die oond uitgevoer word, waarvan die hooftaak is om die interaksie van die legering met suurstof te voorkom.
3. Oorverhit. Dit is 'n gevolg van langdurige blootstelling in 'n oond by hoë temperatuur. Dit lei tot oormatige graangroei, die verkryging van 'n inhomogene growwe korrelstruktuur en 'n toename in brosheid. Om deur nog 'n volledige uitgloeistap reggestel te word.
4. Uitgebrand. Kom voor as gevolg van die oorskryding van die toelaatbare waardes van verhitting en blootstelling, lei tot die vernietiging van bindings tussen sommige korrels, bederf die hele struktuur van die metaal heeltemal en is nie onderhewig aan regstelling nie.

Om mislukkings te voorkom, is dit belangrik om hittebehandelingstake akkuraat uit te voer, professionele vaardighede te hê en die proses streng te beheer.

Staalgloeiing is 'n hoogs doeltreffende tegnologie om die mikrostruktuur van dele van enige kompleksiteit en samestelling tot die optimale interne struktuur en toestand te bring, wat benodig word vir die daaropvolgende stadiums van termiese invloede, sny en in werking stel van die struktuur.