Lämpökäsittelyn perusteiden yhteenveto!

Lämpökäsittelyllä tarkoitetaan metallin lämpökäsittelyä, jossa materiaalia lämmitetään, pidetään ja jäähdytetään kuumentamalla kiinteässä tilassa halutun organisaation ja ominaisuuksien saavuttamiseksi.

I. Lämpökäsittely

1. Normalisointi: teräs tai teräskappaleet lämmitetään kriittiseen AC3- tai ACM-pisteeseen sopivan lämpötilan yläpuolelle tietyn ajan jäähdyttämisen jälkeen ilmassa, jotta saadaan lämpökäsittelyprosessin perliittinen organisaatiotyyppi.

2, Hehkutus: eutektinen teräskappale kuumennetaan AC3:een yli 20–40 asteen lämpötilaan, minkä jälkeen sitä pidetään jonkin aikaa, ja uuni jäähdytetään hitaasti (tai haudataan hiekkaan tai kalkkiin jäähdyttäen) 500 astetta alle jäähdytyksen ilmalämpökäsittelyprosessissa.

3, Kiinteän liuoksen lämpökäsittely: seos kuumennetaan korkean lämpötilan yksifaasiseen alueeseen, jossa lämpötila pysyy vakiona, jotta ylimääräinen faasi liukenee kokonaan kiinteään liuokseen, ja sitten jäähdytetään nopeasti ylikyllästetyn kiinteän liuoksen lämpökäsittelyprosessin aikaansaamiseksi.

4, Vanhentaminen: Kun seos on lämpökäsitelty kiinteässä liuoksessa tai kylmämuovattu ja sitä on pidetty huoneenlämmössä tai hieman huoneenlämpöä korkeammassa lämpötilassa, sen ominaisuudet muuttuvat ajan myötä.

5, Kiinteän liuoksen käsittely: niin, että seos liukenee täysin eri vaiheissa, vahvistaa kiinteää liuosta ja parantaa sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä, poistaa rasituksen ja pehmenemisen, jotta muovausprosessia voidaan jatkaa.

6, Vanhentamiskäsittely: lämmittäminen ja pitäminen lujittavan faasin saostumislämpötilassa, jotta lujittavan faasin saostuminen saostuu, kovettuu ja parantaa lujuutta.

7, Sammutus: teräksen austenisointi jäähdytyksen jälkeen sopivalla jäähdytysnopeudella, jotta työkappaleen poikkileikkaus muuttuu tietyn asteen martensiittimuutoksen tai muun epävakaan organisaatiorakenteen omaavaksi lämpökäsittelyprosessiksi.

8, Karkaisu: Sammutettu työkappale kuumennetaan tietyn ajan kriittiseen pisteeseen AC1 sopivan lämpötilan alapuolelle ja jäähdytetään sitten menetelmän vaatimusten mukaisesti halutun organisaation ja lämpökäsittelyprosessin ominaisuuksien saavuttamiseksi.

9. Teräksen hiilinitritys: hiilinitritys on prosessi, jossa teräksen pintakerrokseen imeytetään samanaikaisesti hiiltä ja typpeä. Perinteinen hiilinitritys tunnetaan myös syanidi-, keskilämpötilan kaasu- ja matalalämpötilan kaasu-nitritys (eli kaasutyppihiiletys) nimillä. Keskilämpötilan kaasu-nitritysten päätarkoitus on parantaa teräksen kovuutta, kulutuskestävyyttä ja väsymislujuutta. Matalalämpötilan kaasu-nitritys on nitrausmenetelmä, jonka päätarkoitus on parantaa teräksen kulutuskestävyyttä ja purentolujuutta.

10. Päästökäsittely (sammutus ja päästö): Yleisesti ottaen päästökäsittely suoritetaan korkeissa lämpötiloissa sammuttamalla ja päästöllä yhdistettynä lämpökäsittelyyn. Päästökäsittelyä käytetään laajalti useissa tärkeissä rakenneosissa, erityisesti niissä, jotka toimivat vuorotellen kuormitettujen kiertokankien, pulttien, hammaspyörien ja akselien alaisena. Päästökäsittelyn jälkeen päästöllä saavutetaan karkaistun sohniittirakenteen mekaaniset ominaisuudet, jotka ovat parempia kuin vastaavan kovuuden normalisoidun sohniittirakenteen. Sen kovuus riippuu korkean lämpötilan päästölämpötilasta, teräksen päästöstabiilisuudesta ja työkappaleen poikkileikkauksen koosta, yleensä HB200-350.

11, Juotto: Juottomateriaalilla on kahdenlaisia ​​lämpökäsittelyprosesseja, joissa työkappale kuumennetaan ja sulatetaan yhteen.

II.Tprosessin ominaisuudet

Metallin lämpökäsittely on yksi koneenrakennuksen tärkeimmistä prosesseista. Verrattuna muihin työstöprosesseihin lämpökäsittely ei yleensä muuta työkappaleen muotoa tai yleistä kemiallista koostumusta, vaan se muuttaa työkappaleen sisäistä mikrorakennetta tai työkappaleen pinnan kemiallista koostumusta ja parantaa työkappaleen ominaisuuksia. Sille on ominaista työkappaleen luonnollisen laadun paraneminen, joka ei yleensä ole paljaalla silmällä havaittavissa. Jotta metallityökappaleella olisi vaaditut mekaaniset, fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, on usein välttämätöntä käyttää lämpökäsittelyprosessia kohtuullisten materiaalivalintojen ja monipuolisten muovausprosessien lisäksi. Teräs on konepajateollisuudessa eniten käytetty materiaali. Teräksen mikrorakenne on monimutkainen ja sitä voidaan kontrolloida lämpökäsittelyllä, joten teräksen lämpökäsittely on metallin lämpökäsittelyn pääsisältö. Lisäksi alumiinia, kuparia, magnesiumia, titaania ja muita seoksia voidaan lämpökäsitellä mekaanisten, fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien muuttamiseksi ja suorituskyvyn parantamiseksi.

III.Thän prosessi

Lämpökäsittelyprosessiin kuuluu yleensä kolme lämmitystä, pitämistä ja jäähdytystä, joskus vain kaksi lämmitystä ja jäähdytystä. Nämä prosessit ovat yhteydessä toisiinsa, eikä niitä voida keskeyttää.

Lämmitys on yksi tärkeimmistä lämpökäsittelyprosesseista. Metallien lämpökäsittelyssä on monia lämmitysmenetelmiä, joista varhaisin on hiilen ja kivihiilen käyttö lämmönlähteenä, ja viime aikoina on käytetty nestemäisiä ja kaasumaisia ​​polttoaineita. Sähkön käyttö helpottaa lämmityksen hallintaa eikä aiheuta ympäristön saastumista. Näitä lämmönlähteitä voidaan käyttää lämmitykseen suoraan, mutta myös epäsuoraan kelluviin hiukkasiin sulan suolan tai metallin avulla.

Metallin kuumentamisen yhteydessä työkappale altistuu ilmalle, jolloin tapahtuu usein hapettumista eli hiilenpoistoa (eli teräsosien pinnan hiilipitoisuus vähenee), jolla on erittäin negatiivinen vaikutus lämpökäsiteltyjen osien pintaominaisuuksiin. Siksi metalli tulisi yleensä kuumentaa kontrolloidussa ilmakehässä tai suojakaasussa, suolasulatekaasussa ja tyhjiössä, mutta myös pinnoitteita tai pakkausmenetelmiä suojaavaa kuumennusta varten.

Lämmityslämpötila on yksi lämpökäsittelyprosessin tärkeimmistä prosessiparametreista. Lämmityslämpötilan valinta ja säätö ovat tärkeimpiä tekijöitä lämpökäsittelyn laadun varmistamisessa. Lämmityslämpötila vaihtelee käsitellyn metallimateriaalin ja lämpökäsittelyn tarkoituksen mukaan, mutta yleensä lämmitys ylittää faasimuutoslämpötilan korkean lämpötilan saavuttamiseksi. Lisäksi muutos vaatii tietyn ajan, joten metallin työkappaleen pinnan saavuttamiseksi vaadittu lämmityslämpötila on myös pidettävä tässä lämpötilassa tietyn ajan, jotta sisä- ja ulkolämpötilat pysyvät yhdenmukaisina ja mikrorakenteen muutos on valmis. Tätä kutsutaan pitoajaksi. Korkean energiatiheyden omaavalla lämmityksellä ja pintalämpökäsittelyllä lämmitysnopeus on erittäin nopea, eikä pitoaikaa yleensä ole, kun taas kemiallisessa lämpökäsittelyssä pitoaika on usein pidempi.

Jäähdytys on myös välttämätön vaihe lämpökäsittelyprosessissa. Jäähdytysmenetelmissä on erilaisia ​​prosesseja, jotka pääasiassa säätelevät jäähdytysnopeutta. Yleinen hehkutusjäähdytysnopeus on hitain, normalisointijäähdytysnopeus on nopeampi ja sammutusjäähdytysnopeus on nopeampi. Mutta myös terästyyppien ja niiden erilaisten vaatimusten vuoksi, kuten ilmakarkaistu teräs, voidaan sammuttaa samalla jäähdytysnopeudella kuin normalisointijäähdytys.

IV.Pprosessiluokittelu

Metallin lämpökäsittelyprosessit voidaan karkeasti jakaa kolmeen luokkaan: kokonaislämpökäsittelyyn, pintalämpökäsittelyyn ja kemialliseen lämpökäsittelyyn. Lämmitysväliaineen, lämmityslämpötilan ja jäähdytysmenetelmän mukaan kukin luokka voidaan jakaa useisiin erilaisiin lämpökäsittelyprosesseihin. Sama metalli voi eri lämpökäsittelyprosesseissa saada erilaisia ​​rakenteita ja siten erilaisia ​​ominaisuuksia. Rauta ja teräs ovat teollisuudessa eniten käytettyjä metalleja, ja teräksen mikrorakenne on myös monimutkaisin, joten teräksen lämpökäsittelyprosesseja on useita.

Kokonaisvaltainen lämpökäsittely tarkoittaa työkappaleen kokonaisvaltaista kuumentamista ja sen jälkeistä jäähdytystä sopivalla nopeudella vaaditun metallurgisen rakenteen saavuttamiseksi, jotta sen mekaaniset ominaisuudet muuttuvat metallin lämpökäsittelyprosessissa. Teräksen kokonaisvaltainen lämpökäsittely koostuu neljästä perusprosessista: karkeasta hehkuttamisesta, normalisoinnista, sammutuksesta ja päästöstä.

Prosessi tarkoittaa:

Hehkutus tarkoittaa, että työkappale kuumennetaan sopivaan lämpötilaan materiaalin ja työkappaleen koon mukaan käyttäen eri pitoaikoja ja sitten hitaasti jäähdytetään. Tarkoituksena on saada metallin sisäinen organisoituminen tasapainotilan saavuttamiseksi tai lähelle sitä, jotta saavutetaan hyvä prosessin suorituskyky ja suorituskyky tai jotta valmistuksen organisointia varten voidaan jatkaa sammuttamista.

Normalisoinnissa työkappale lämmitetään sopivaan lämpötilaan ilmassa jäähdyttämisen jälkeen. Normalisoinnin vaikutus on samanlainen kuin hehkutuksen, mutta hienomman rakenteen aikaansaamiseksi. Sitä käytetään usein materiaalin leikkaustehon parantamiseen, mutta joskus myös vähemmän vaativien osien lopullisena lämpökäsittelynä.

Sammutus tarkoittaa työkappaleen kuumentamista ja eristämistä vedessä, öljyssä tai muissa epäorgaanisissa suoloissa, orgaanisissa vesiliuoksissa ja muissa sammutusväliaineissa nopeaa jäähdytystä varten. Sammutuksen jälkeen teräsosat kovettuvat, mutta samalla niistä tulee hauraita. Haurauden poistamiseksi ajoissa on yleensä tarpeen päästö.

Teräsosien haurauden vähentämiseksi teräsosat sammutetaan sopivassa lämpötilassa, joka on korkeampi kuin huoneenlämpö ja alle 650 ℃, pitkän eristyksen ajan ja sitten jäähdytetään. Tätä prosessia kutsutaan päästöksi. Hehkutus, normalisointi, sammutus ja päästö ovat neljän tulen menetelmä, joista sammutus ja päästö ovat läheisesti sukua toisilleen. Niitä käytetään usein yhdessä, eikä kukaan ole välttämätön. "Neljän tulen" menetelmällä on erilaiset lämmityslämpötilat ja jäähdytystavat, ja on kehitetty erilaisia ​​lämpökäsittelyprosesseja. Tietyn lujuuden ja sitkeyden saavuttamiseksi korkeassa lämpötilassa tapahtuva sammutus ja päästö yhdistettynä prosessiin tunnetaan päästönä. Kun tietyt seokset on sammutettu ylikyllästetyn kiinteän liuoksen muodostamiseksi, ne pidetään huoneenlämmössä tai hieman korkeammassa sopivassa lämpötilassa pidemmän aikaa seoksen kovuuden, lujuuden tai sähkömagneettisuuden parantamiseksi. Tällaista lämpökäsittelyprosessia kutsutaan vanhennuskäsittelyksi.

Painekäsittely, muodonmuutos ja lämpökäsittely yhdistetään tehokkaasti ja tiiviisti, jotta työkappaleelle saadaan erittäin hyvä lujuus ja sitkeys muodonmuutoslämpökäsittelynä tunnetulla menetelmällä; alipaineilmakehässä tai tyhjiössä tapahtuva lämpökäsittely, joka tunnetaan myös tyhjiölämpökäsittelynä, voi paitsi estää työkappaleen hapettumisen ja hiilenpoiston, säilyttää työkappaleen pinnan käsittelyn jälkeen ja parantaa työkappaleen suorituskykyä, myös osmoottisen aineen avulla kemiallisen lämpökäsittelyn avulla.

Pinnan lämpökäsittely tarkoittaa vain työkappaleen pintakerroksen lämmittämistä metallin lämpökäsittelyprosessissa pintakerroksen mekaanisten ominaisuuksien muuttamiseksi. Jotta vain työkappaleen pintakerros lämmitettäisiin ilman liiallista lämmönsiirtoa työkappaleeseen, lämmönlähteen on oltava energiatiheydeltään korkea, eli työkappaleen pinta-alayksikköä kohden on tuotettava suurempi lämpöenergia, jotta työkappaleen pintakerros voi saavuttaa korkeita lämpötiloja lyhyessä ajassa tai hetkessä. Pinnan lämpökäsittelyn päämenetelmät ovat liekinkammutus ja induktiokuumennus. Yleisesti käytettyjä lämmönlähteitä ovat oksiasetyleeni- tai oksipropaaniliekki, induktiovirta, laser ja elektronisuihku.

Kemiallinen lämpökäsittely on metallin lämpökäsittelyprosessi, jossa muutetaan työkappaleen pintakerroksen kemiallista koostumusta, organisaatiota ja ominaisuuksia. Kemiallinen lämpökäsittely eroaa pintakäsittelystä siinä, että ensin mainittu muuttaa työkappaleen pintakerroksen kemiallista koostumusta. Kemiallinen lämpökäsittely kohdistetaan työkappaleeseen, joka sisältää hiiltä, ​​suolaa tai muita seosaineita (kaasu, neste, kiinteä aine), kuumennettaessa ja eristettäessä pidemmäksi aikaa, jotta työkappaleen pintakerrokseen imeytyy hiiltä, ​​typpeä, booria, kromia ja muita alkuaineita. Imeytymisen jälkeen käytetään joskus muita lämpökäsittelyprosesseja, kuten sammutusta ja päästöä. Kemiallisen lämpökäsittelyn päämenetelmät ovat hiiletys, nitraus ja metallin tunkeutuminen.

Lämpökäsittely on yksi tärkeimmistä prosesseista mekaanisten osien ja muottien valmistusprosessissa. Yleisesti ottaen se voi varmistaa ja parantaa työkappaleen erilaisia ​​ominaisuuksia, kuten kulutuskestävyyttä ja korroosionkestävyyttä. Se voi myös parantaa aihion organisointia ja jännitystilaa, mikä helpottaa erilaisia ​​kylmä- ja kuumakäsittelyjä.

Esimerkiksi: valkoisesta valuraudasta voidaan pitkän hehkutuskäsittelyn jälkeen saada muovattavaa valurautaa, mikä parantaa plastisuutta; oikealla lämpökäsittelyprosessilla vaihteiden käyttöikä voi olla useita kertoja tai kymmeniä kertoja pidempi kuin lämpökäsittelemättömien vaihteiden; lisäksi edullisella hiiliteräksellä on tiettyjen seosaineiden imeytymisen ansiosta joitakin kalliiden seosterästen ominaisuuksia, ja se voi korvata joitakin lämmönkestäviä teräksiä ja ruostumatonta terästä; lähes kaikki muotit ja suulakkeet tarvitsevat lämpökäsittelyn. Voidaan käyttää vasta lämpökäsittelyn jälkeen.

Täydentävät keinot

I. Hehkutustyypit

Hehkutus on lämpökäsittelyprosessi, jossa työkappale kuumennetaan sopivaan lämpötilaan, pidetään siinä tietyn ajan ja sitten jäähdytetään hitaasti.

Teräksen hehkutusprosesseja on monenlaisia, ja lämmityslämpötilan mukaan ne voidaan jakaa kahteen luokkaan: toinen on kriittisessä lämpötilassa (Ac1 tai Ac3) tapahtuva hehkutuslämpötilan yläpuolella oleva prosessi, joka tunnetaan myös faasimuutoshehkutuksena, mukaan lukien täydellinen hehkutus, epätäydellinen hehkutus, pallohehkutus ja diffuusiohehkutus (homogenisointihehkutus) jne.; toinen on kriittisen hehkutuslämpötilan alapuolella oleva prosessi, mukaan lukien uudelleenkiteytyshehkutus ja jännityksenpoistohehkutus jne. Jäähdytysmenetelmän mukaan hehkutus voidaan jakaa isotermiseen hehkutukseen ja jatkuvaan jäähdytyshehkutukseen.

1, täydellinen hehkutus ja isoterminen hehkutus

Täydellinen hehkutus, joka tunnetaan myös uudelleenkiteytyshehkutuksena, tarkoittaa teräksen tai teräksen kuumentamista Ac3-lämpötilaan yli 20–30 ℃:ssa ja eristyksen kestämistä riittävän kauan, jotta se on hitaan jäähdytyksen jälkeen täysin austenisoitunut, jolloin saavutetaan lähes tasapainoinen rakenne lämpökäsittelyprosessissa. Tätä hehkutusta käytetään pääasiassa erilaisten hiili- ja seosteräsvalujen, takomien ja kuumavalssattujen profiilien subeutektiseen koostumukseen ja joskus myös hitsattuihin rakenteisiin. Yleensä sitä käytetään useiden kevytkappaleiden loppulämpökäsittelyyn tai joidenkin kappaleiden esilämpökäsittelyyn.

2, kuulan hehkutus

Pallohehkutusta käytetään pääasiassa ylieutektisten hiiliterästen ja seostettujen työkaluterästen valmistuksessa (kuten terätyökalujen, mittareiden, muottien ja teräksessä käytettävien suulakkeiden valmistuksessa). Sen päätarkoituksena on vähentää kovuutta, parantaa työstettävyyttä ja valmistaa tulevaa sammutusta varten.

3, jännitysten lieventäminen hehkutus

Jännityksenpoistohehkutus, joka tunnetaan myös matalan lämpötilan hehkutuksena (tai korkean lämpötilan päästönä), on pääasiassa tarkoitettu poistamaan valukappaleista, takeista, hitsatuista kappaleista, kuumavalssatuista osista, kylmävedetyistä osista ja muista jäännösjännityksistä. Jos näitä jännityksiä ei poisteta, ne aiheuttavat teräkselle muodonmuutoksia tai halkeamia tietyn ajan kuluttua tai sitä seuraavassa leikkausprosessissa.

4. Epätäydellinen hehkutus tarkoittaa teräksen kuumentamista lämpötilaan Ac1 ~ Ac3 (subeutektinen teräs) tai Ac1 ~ ACcm (ylieutektinen teräs) lämmön säilyttämisen ja hitaan jäähdytyksen välillä, jotta lämpökäsittelyprosessi saadaan lähes tasapainoiseksi.

II.sammutuksessa yleisimmin käytetty jäähdytysväliaine on suolaliuos, vesi ja öljy.

Suolaveden sammutus työkappaleelle mahdollistaa helpon kovuuden ja sileän pinnan saavuttamisen. Sammutus ei ole helppoa eikä se aiheuta kovia pehmeitä kohtia, mutta työkappaleeseen voi helposti muodostua vakavia muodonmuutoksia ja jopa halkeilua. Öljyn käyttö sammutusväliaineena soveltuu vain alijäähdytetyn austeniitin stabiilisuuteen joissakin seosteräksissä tai pienen hiiliteräksen työkappaleen sammutuksessa.

III.teräksen karkaisun tarkoitus

1. Vähennä haurautta, poista tai vähennä sisäistä jännitystä. Teräksen sammutuksessa on paljon sisäistä jännitystä ja haurautta. Jos karkaisua ei tehdä ajoissa, teräksessä voi syntyä muodonmuutoksia tai jopa halkeilua.

2, työkappaleen vaadittujen mekaanisten ominaisuuksien saavuttamiseksi, työkappaleen korkean kovuuden ja haurauden sammutuksen jälkeen, erilaisten työkappaleiden erilaisten ominaisuuksien vaatimusten täyttämiseksi, voit säätää kovuutta sopivan karkaisun avulla halutun sitkeyden ja plastisuuden haurauden vähentämiseksi.

3. Vakauta työkappaleen koko

4. Tiettyjen seosterästen hehkuttamisen vaikeudesta johtuen sammutusta (tai normalisointia) käytetään usein korkean lämpötilan päästön jälkeen, jotta teräksen kovametalli kovettuu sopivasti ja kovuus pienenee, mikä helpottaa leikkausta ja käsittelyä.

Täydentävät käsitteet

1. Hehkutus: viittaa metallimateriaalien lämmittämiseen sopivaan lämpötilaan, ylläpitämiseen tietyn ajan ja sitten hitaaseen jäähdyttämiseen lämpökäsittelyprosessissa. Yleisiä hehkutusprosesseja ovat: uudelleenkiteytyshehkutus, jännityksenpoistohehkutus, pallohehkutus, täydellinen hehkutus jne. Hehkutuksen tarkoituksena on pääasiassa vähentää metallimateriaalien kovuutta, parantaa plastisuutta, helpottaa leikkausta tai paineistettua koneistusta, vähentää jäännösjännityksiä, parantaa homogenisaation rakennetta ja koostumusta tai jälkimmäisenä lämpökäsittelynä valmistaa rakenne.

2. Normalisointi: Teräksen tai teräksen (teräksen lämpötilan kriittisessä pisteessä) lämmittäminen 30–50 ℃:n lämpötilaan tai sen yli, sopivan ajan ylläpitämiseksi ja jäähdyttäminen seisovassa ilmassa lämpökäsittelyprosessissa. Normalisoinnin tarkoituksena on pääasiassa parantaa vähähiilisen teräksen mekaanisia ominaisuuksia, parantaa leikkaus- ja työstettävyyttä, raekoon hienosäätöä ja poistaa rakennevirheitä jälkimmäistä varten.

3, sammutus: teräksen kuumentaminen Ac3- tai Ac1-lämpötilaan (kriittisen lämpötilapisteen alapuolella) tietyn lämpötilan yläpuolella, tietyn ajan pitäminen ja sitten sopiva jäähdytysnopeus martensiittisen (tai bainiittisen) rakenteen saavuttamiseksi lämpökäsittelyprosessissa. Yleisiä sammutusprosesseja ovat yksiväliainesammutus, kaksiväliainesammutus, martensiittisammutus, bainiittisammutus, pintasammutus ja paikallinen sammutus. Sammutuksen tarkoituksena on varmistaa teräsosien haluttu martensiittinen rakenne, parantaa työkappaleen kovuutta, lujuutta ja kulutuskestävyyttä, jotta jälkimmäinen lämpökäsittely on hyvä valmistelu rakenteelle.

4, päästö: teräksen karkaisu, kuumentaminen alle Ac1:n lämpötilaan, pitoaika ja sitten huoneenlämpötilaan jäähdyttäminen lämpökäsittelyprosessissa. Yleisiä karkaisuprosesseja ovat: matalan lämpötilan päästö, keskilämpötilan päästö, korkean lämpötilan päästö ja monivaiheinen päästö.

Päästötarkoitus: pääasiassa teräksen sammutuksessa syntyvän jännityksen poistaminen, jotta teräksellä on korkea kovuus ja kulutuskestävyys sekä vaadittu plastisuus ja sitkeys.

5, karkaisu: viittaa teräkseen tai teräkseen, jota käytetään sammutukseen ja korkean lämpötilan karkaisuun komposiittilämpökäsittelyprosessissa. Sitä kutsutaan karkaisuteräkseksi, jota käytetään teräksen karkaisukäsittelyssä. Se viittaa yleensä keskihiiliseen rakenneteräkseen ja keskihiiliseosteiseen rakenneteräkseen.

6. Hiiletys: Hiiletys on prosessi, jossa hiiliatomit tunkeutuvat teräksen pintakerrokseen. Se myös tekee vähähiilisestä teräksestä korkeahiilisen teräksen pintakerroksen, ja sen jälkeen se sammutetaan ja päästetään matalassa lämpötilassa, jotta työkappaleen pintakerroksella on korkea kovuus ja kulutuskestävyys, kun taas työkappaleen keskiosa säilyttää edelleen vähähiilisen teräksen sitkeyden ja plastisuuden.

Tyhjiömenetelmä

Koska metallikappaleiden lämmitys- ja jäähdytystoiminnot vaativat kymmeniä tai jopa kymmeniä toimintoja. Nämä toiminnot suoritetaan tyhjiölämpökäsittelyuunissa, eikä käyttäjä voi lähestyä niitä, joten tyhjiölämpökäsittelyuunin automaatioasteen on oltava korkeampi. Samaan aikaan jotkut toiminnot, kuten lämmitys ja metallikappaleen sammutusprosessin pitäminen, vaativat kuusi tai seitsemän toimintoa ja ne on suoritettava 15 sekunnissa. Tällaisissa ketterissä olosuhteissa monien toimintojen suorittaminen voi helposti aiheuttaa käyttäjän hermostuneisuutta ja johtaa virhetoimintoihin. Siksi vain korkea automaatioaste voi varmistaa tarkan ja oikea-aikaisen koordinoinnin ohjelman mukaisesti.

Metalliosien tyhjiölämpökäsittely suoritetaan suljetussa tyhjiöuunissa, ja tiukka tyhjiötiivistys on hyvin tunnettua. Siksi uunin alkuperäisen ilmavuotoasteen saavuttaminen ja noudattaminen, tyhjiöuunin työtyhjiön varmistaminen ja osien tyhjiölämpökäsittelyn laadun varmistaminen ovat erittäin tärkeitä. Siksi tyhjiölämpökäsittelyuunin keskeinen kysymys on luotettava tyhjiötiivistysrakenne. Tyhjiöuunin tyhjiösuorituskyvyn varmistamiseksi tyhjiölämpökäsittelyuunin rakenteen suunnittelussa on noudatettava perusperiaatetta, eli uunin rungon on käytettävä kaasutiivistä hitsausta, samalla kun uunin rungon aukkoja avataan tai ei avata, ja dynaamisen tiivistysrakenteen käyttöä on vähennettävä tai vältettävä tyhjiövuotojen mahdollisuuden minimoimiseksi. Tyhjiöuunin rungon komponentit, lisävarusteet, kuten vesijäähdytteiset elektrodit ja termoelementin poistolaitteet, on myös suunniteltava rakenteen tiivistämiseksi.

Useimpia lämmitys- ja eristysmateriaaleja voidaan käyttää vain tyhjiössä. Tyhjiölämpökäsittelyuunin lämmitys ja lämmöneristysvuoraus toimivat tyhjiössä ja korkeissa lämpötiloissa, joten näillä materiaaleilla on korkeat lämmönkesto-, säteilykestävyys- ja lämmönjohtavuusvaatimukset. Hapettumiskestävyyden vaatimukset eivät ole korkeat. Siksi tyhjiölämpökäsittelyuuneissa käytetään laajalti tantaalia, volframia, molybdeeniä ja grafiittia lämmitys- ja lämmöneristysmateriaaleina. Nämä materiaalit hapettuvat erittäin helposti ilmakehän tilassa, joten tavallisissa lämpökäsittelyuuneissa ei voida käyttää näitä lämmitys- ja eristysmateriaaleja.

Vesijäähdytteinen laite: tyhjiölämpökäsittelyuunin kuori, uunin kansi, sähköiset lämmityselementit, vesijäähdytteiset elektrodit, tyhjiölämmöneristysluukun väliluukku ja muut komponentit ovat tyhjiössä lämpötyön alaisina. Tällaisissa erittäin epäsuotuisissa olosuhteissa on varmistettava, että kunkin komponentin rakenne ei ole epämuodostunut tai vaurioitunut eikä tyhjiötiiviste ylikuumene tai pala. Siksi jokainen komponentti on asennettava eri olosuhteisiin sopivilla vesijäähdytyslaitteilla, jotta tyhjiölämpökäsittelyuuni voi toimia normaalisti ja sillä on riittävä käyttöikä.

Matalajännitteisen ja suuren virran käytössä: tyhjiösäiliössä, kun tyhjiön jännite on muutaman lxlo-1 torrin alueella, tyhjiösäiliön jännitteinen johdin johdetaan korkeampaan jännitteeseen, jolloin syntyy hehkupurkausilmiö. Tyhjiölämpökäsittelyuunissa voimakas valokaaripurkaus polttaa sähkölämmityselementin ja eristyskerroksen, mikä aiheuttaa vakavia onnettomuuksia ja tappioita. Siksi tyhjiölämpökäsittelyuunin sähkölämmityselementin käyttöjännite on yleensä enintään 80–100 volttia. Samanaikaisesti sähkölämmityselementin rakenteen suunnittelussa on ryhdyttävä tehokkaisiin toimenpiteisiin, kuten vältettävä osien kärkien osumista ja elektrodien välisen etäisyyden ei saa olla liian pieni hehkupurkauksen tai valokaaripurkauksen syntymisen estämiseksi.

Karkaisu

Työkappaleen erilaisten suorituskykyvaatimusten mukaan, sen eri karkaisulämpötilojen mukaan, se voidaan jakaa seuraaviin karkaisutyyppeihin:

(a) matalan lämpötilan karkaisu (150–250 astetta)

Tuloksena oleva organisaatio karkaistun martensiitin muodostamiseksi matalassa lämpötilassa. Sen tarkoituksena on ylläpitää karkaistun teräksen korkea kovuus ja kulutuskestävyys vähentäen sen sammutusjännitystä ja haurautta, jotta vältetään lohkeilu tai ennenaikainen vaurioituminen käytön aikana. Sitä käytetään pääasiassa erilaisissa runsashiiliseissä leikkaustyökaluissa, mittareissa, kylmävedetyissä malleissa, vierintälaakereissa ja hiiletetyissä osissa jne., ja karkaisun jälkeinen kovuus on yleensä HRC58-64.

(ii) keskilämpötilan päästö (250–500 astetta)

Keskilämpötilan päästöorganisaatio karkaistulle kvartsikappaleelle. Sen tarkoituksena on saavuttaa korkea myötölujuus, kimmoisuusraja ja korkea sitkeys. Siksi sitä käytetään pääasiassa erilaisten jousien ja kuumamuovausmuovien valmistuksessa, päästökovuus on yleensä HRC35-50.

(C) korkean lämpötilan karkaisu (500–650 astetta)

Korkean lämpötilan päästöllä karkaistua Sohnite-terästä käytetään yleensä karkaisuun. Tavanomainen sammutus ja korkean lämpötilan päästö yhdistettynä lämpökäsittelyyn tunnetaan päästökäsittelynä. Sen tarkoituksena on parantaa lujuutta, kovuutta, plastisuutta ja sitkeyttä sekä parantaa kokonaismekaanisia ominaisuuksia. Siksi sitä käytetään laajalti autoissa, traktoreissa, työstökoneissa ja muissa tärkeissä rakenneosissa, kuten kiertokangeissa, pulteissa, hammaspyörissä ja akseleissa. Kovuus päästön jälkeen on yleensä HB200-330.

Muodonmuutoksen estäminen

Tarkkuusmuotin monimutkaisten muodonmuutosten syyt ovat usein monimutkaisia, mutta meidän on vain hallittava niiden muodonmuutoslaki, analysoitava niiden syitä ja käytettävä erilaisia ​​menetelmiä muotin muodonmuutoksen estämiseksi, jotta voimme sekä vähentää että hallita sitä. Yleisesti ottaen tarkkuusmuotin monimutkaisten muodonmuutosten lämpökäsittelyssä voidaan käyttää seuraavia ehkäisymenetelmiä.

(1) Kohtuullinen materiaalivalinta. Tarkkojen monimutkaisten muottien materiaaliksi tulisi valita hyvä mikromuodonmuutosteräs (kuten ilmasammutusteräs). Vakavamman muottiteräksen karbidierottelun tulisi olla kohtuullinen taonta- ja päästölämpökäsittelyn kannalta. Suuremmat ja ei-taottavat muottiteräkset voidaan lämpökäsitellä kiinteällä liuoksella, ja niitä voidaan käyttää kaksoishienokäsittelynä.

(2) Muotin rakenteen suunnittelun tulee olla kohtuullinen, paksuuden ei tulisi olla liian epätasainen ja muodon tulee olla symmetrinen. Suuremman muotin muodonmuutoksen on oltava muodonmuutoslain mukainen. Käsittelyvara on varattu. Suuria, tarkkoja ja monimutkaisia ​​muotteja voidaan käyttää rakenteiden yhdistelminä.

(3) Tarkkuus- ja monimutkaiset muotit tulisi esikäsitellä työstöprosessissa syntyvien jäännösjännitysten poistamiseksi.

(4) Lämmityslämpötilan kohtuullinen valinta ja lämmitysnopeuden säätö. Tarkkojen monimutkaisten muottien valmistuksessa voidaan käyttää hidasta lämmitystä, esilämmitystä ja muita tasapainoisia lämmitysmenetelmiä muotin lämpökäsittelyn muodonmuutoksen vähentämiseksi.

(5) Muotin kovuuden varmistamiseksi käytä esijäähdytystä, porrastettua jäähdytyssammutusta tai lämpötilasammutusprosessia.

(6) Tarkkojen ja monimutkaisten muottien valmistuksessa olosuhteiden salliessa käytä tyhjiökuumennusta ja syväjäähdytystä sammutuksen jälkeen.

(7) Joillekin tarkkuus- ja monimutkaisille muoteille voidaan käyttää esilämpökäsittelyä, vanhentamislämpökäsittelyä, karkaisunitridointilämpökäsittelyä muotin tarkkuuden hallitsemiseksi.

(8) Muotin hiekkareikien, huokoisuuden, kulumisen ja muiden vikojen korjauksessa käytetään kylmähitsauskoneita ja muita korjauslaitteiden lämpövaikutuksia muodonmuutosten välttämiseksi korjausprosessin aikana.

Lisäksi oikeanlainen lämpökäsittelyprosessi (kuten reikien tukkiminen, sidonta, mekaaninen kiinnitys, sopivat lämmitysmenetelmät, muotin jäähdytyssuunnan ja jäähdytysväliaineen liikesuunnan oikea valinta jne.) ja kohtuullinen karkaisulämpökäsittelyprosessi vähentävät tarkkuus- ja monimutkaisten muottien muodonmuutoksia tehokkaasti.

Pinnan sammutus- ja päästölämpökäsittely suoritetaan yleensä induktiokuumennuksella tai liekkikuumennuksella. Tärkeimmät tekniset parametrit ovat pinnan kovuus, paikallinen kovuus ja tehollisen karkaisukerroksen paksuus. Kovuusmittauksissa voidaan käyttää Vickers-kovuusmittaria, Rockwell-kovuusmittaria tai pinta-Rockwell-kovuusmittaria. Testivoiman (skaalan) valinta liittyy tehollisen karkaisukerroksen paksuuteen ja työkappaleen pinnan kovuuteen. Tässä käytetään kolmenlaisia ​​kovuusmittareita.

Ensinnäkin Vickers-kovuusmittari on tärkeä keino testata lämpökäsiteltyjen työkappaleiden pinnan kovuutta. Se voi valita 0,5–100 kg:n testivoiman ja testata jopa 0,05 mm:n paksuisen pinnan kovetuskerroksen. Sen tarkkuus on erittäin korkea, ja sillä voidaan havaita pienetkin erot lämpökäsiteltyjen työkappaleiden pinnan kovuudessa. Lisäksi Vickers-kovuusmittarin tulisi pystyä havaitsemaan tehokkaan karkaistun kerroksen syvyys, joten pinnan lämpökäsittelyprosesseissa tai useiden pinnan lämpökäsiteltyjen työkappaleiden käsittelyssä Vickers-kovuusmittari on välttämätön.

Toiseksi, pinnan Rockwell-kovuusmittari soveltuu erittäin hyvin myös pintakarkaistujen työkappaleiden kovuuden testaamiseen. Pinta Rockwell -kovuusmittarissa on kolme asteikkoa, joista valita. Se voi testata eri pintakarkaistujen työkappaleiden tehollisen karkaisusyvyyden yli 0,1 mm:iin asti. Vaikka pinnan Rockwell-kovuusmittarin tarkkuus ei ole yhtä korkea kuin Vickers-kovuusmittarin, se on lämpökäsittelylaitoksen laadunhallinnan ja pätevän tarkastuksen välineenä pystynyt täyttämään vaatimukset. Lisäksi sillä on yksinkertainen käyttö, helppokäyttöisyys, edullinen hinta, nopea mittaus ja kovuusarvon ja muiden ominaisuuksien suora lukeminen. Pinta Rockwell -kovuusmittarilla voidaan lämpökäsiteltyjen työkappaleiden kappalekohtainen nopea ja rikkomaton testaus. Tämä on tärkeää metallinjalostuksessa ja konepajateollisuudessa.

Kolmanneksi, kun pintakäsitellyn karkaistun kerroksen paksuus on paksumpi, voidaan käyttää myös Rockwell-kovuusmittaria. Kun karkaistun kerroksen paksuus on 0,4–0,8 mm, voidaan käyttää HRA-asteikkoa, ja kun karkaistun kerroksen paksuus on yli 0,8 mm, voidaan käyttää HRC-asteikkoa.

Vickers-, Rockwell- ja pinta-Rockwell-kovuusarvot voidaan helposti muuntaa toistensa mukaisiksi, standardin mukaisiksi, piirustuksiin tai käyttäjän tarvitsemiksi kovuusarvoiksi. Vastaavat muunnostaulukot on esitetty kansainvälisessä standardissa ISO, amerikkalaisessa standardissa ASTM ja kiinalaisessa standardissa GB/T.

Paikallinen kovettuminen

Jos osien paikalliset kovuusvaatimukset ovat korkeammat, voidaan käyttää induktiokuumennusta tai muita paikallisia sammutuslämpökäsittelyjä. Tällaisten osien piirustuksiin on yleensä merkittävä paikallisen sammutuslämpökäsittelyn sijainti ja paikallinen kovuusarvo. Osien kovuusmittaukset tulee suorittaa määrätyllä alueella. Kovuusmittauslaitteita voidaan käyttää Rockwell-kovuusmittarilla HRC-kovuusarvon testaamiseen. Jos lämpökäsittelykarkaisukerros on ohut, voidaan käyttää Rockwell-kovuusmittaria HRN-kovuusarvon testaamiseen.

Kemiallinen lämpökäsittely

Kemiallinen lämpökäsittely tarkoittaa, että työkappaleen pintaan imeytetään yksi tai useampi kemiallinen alkuaine atomeista, mikä muuttaa työkappaleen pinnan kemiallista koostumusta, organisaatiota ja suorituskykyä. Sammutuksen ja matalan lämpötilan päästön jälkeen työkappaleen pinnalla on korkea kovuus, kulutuskestävyys ja kosketusväsymislujuus, kun taas työkappaleen ytimellä on korkea sitkeys.

Edellä esitetyn mukaan lämpötilan havaitseminen ja kirjaaminen lämpökäsittelyprosessissa on erittäin tärkeää, ja huonolla lämpötilan säädöllä on suuri vaikutus tuotteeseen. Siksi lämpötilan havaitseminen on erittäin tärkeää, ja lämpötilan kehityksen seuraaminen koko prosessissa on myös erittäin tärkeää. Lämpökäsittelyprosessissa on kirjattava lämpötilan muutokset, mikä voi helpottaa tulevaa data-analyysiä ja myös nähdä, milloin lämpötila ei täytä vaatimuksia. Tällä on erittäin suuri rooli lämpökäsittelyn parantamisessa tulevaisuudessa.

Toimintaohjeet

1. Puhdista käyttöpaikka ja tarkista, että virtalähde, mittauslaitteet ja erilaiset kytkimet toimivat normaalisti ja että vesilähde on tasainen.

2. Käyttäjien tulee käyttää hyviä työsuojeluvarusteita, muuten se on vaarallista.

3, avaa ohjaustehon yleisen siirtokytkimen laitteen teknisten vaatimusten mukaisesti lämpötilan nousun ja laskun porrastettujen osien mukaisesti laitteiden ja laitteiden käyttöiän pidentämiseksi ehjänä.

4, kiinnittää huomiota lämpökäsittelyuunin lämpötilaan ja verkkohihnan nopeuden säätöön, osaa hallita eri materiaalien edellyttämät lämpötilastandardit työkappaleen kovuuden ja pinnan suoruuden ja hapettumiskerroksen varmistamiseksi ja vakavasti turvallisuuden varmistamiseksi.

5. Kiinnitä huomiota karkaisuuunin lämpötilaan ja verkkohihnan nopeuteen avaamalla poistoilma, jotta työkappale karkaisun jälkeen täyttää laatuvaatimukset.

6, työssä tulisi pysyä kiinni viestissä.

7, tarvittavien palolaitteiden konfiguroimiseksi ja käyttö- ja huoltomenetelmien tuntemiseksi.

8. Konetta pysäytettäessä on tarkistettava, että kaikki ohjauskytkimet ovat pois päältä, ja suljettava sitten yleiskytkin.

Ylikuumeneminen

Rullan laakeriosien karheasta suuaukosta voidaan havaita karkaisun jälkeinen mikrorakenteen ylikuumeneminen. Mutta ylikuumenemisen tarkan asteen määrittämiseksi on tarkkailtava mikrorakennetta. Jos GCr15-teräksen karkaisurakenteessa on karkeaa neulamaista martensiittia, kyseessä on karkaisun ylikuumenemisrakenne. Karkaisun lämmityslämpötilan muodostumisen syynä voi olla liian korkea tai liian pitkä lämmitys- ja pitoaika, joka johtuu koko ylikuumenemisalueesta. Syynä voi olla myös kovametallin alkuperäisen rakenteen vakava rakenne, jossa vähähiilisellä alueella kahden rakenteen välissä muodostuu paikallinen martensiittipaksuus, mikä johtaa paikalliseen ylikuumenemiseen. Jäännösausteniitin määrä ylikuumenemisrakenteessa kasvaa ja mittapysyvyys heikkenee. Sammutusrakenteen ylikuumenemisen vuoksi teräksen kiderakenne karkeautuu, mikä johtaa osien sitkeyden heikkenemiseen, iskunkeston heikkenemiseen ja laakerin käyttöiän lyhenemiseen. Vakava ylikuumeneminen voi jopa aiheuttaa sammutushalkeamia.

Alikuumeneminen

Alhainen sammutuslämpötila tai huono jäähdytys johtaa mikrorakenteen normaalia voimakkaampaan torrheniittiorganisaatioon, joka tunnetaan nimellä alikuumenemisorganisaatio. Tämä aiheuttaa kovuuden laskua ja kulutuskestävyyden jyrkkää heikkenemistä, mikä vaikuttaa rullanosien laakerien käyttöikään.

Halkeamien sammuttaminen

Rullalaakeriosien sammutus- ja jäähdytysprosessissa syntyvät sisäiset jännitykset aiheuttavat halkeamia, joita kutsutaan sammutushalkeamiksi. Tällaisten halkeamien syitä ovat: liian korkea sammutuslämmityslämpötila tai liian nopea jäähdytys, lämpöjännitys ja metallin massan tilavuuden muutos, joka organisaatiossa ylittää teräksen murtolujuuden; työpinnan alkuperäiset viat (kuten pintahalkeamat tai naarmut) tai teräksen sisäiset viat (kuten kuona, vakavat epämetalliset sulkeumat, valkoiset täplät, kutistumisjäämät jne.) sammutuksessa muodostuvat jännityskeskittymät; voimakas pinnan hiilenpoisto ja kovametallien erottuminen; päästön jälkeen sammutetut osat, riittämätön tai ennenaikainen päästö; edellisen prosessin aiheuttama liian suuri kylmäiskujännitys, taontataitokset, syvät sorvausleikkaukset, öljyuran terävät reunat ja niin edelleen. Lyhyesti sanottuna sammutushalkeamien syynä voi olla yksi tai useampi edellä mainituista tekijöistä. Sisäinen jännitys on tärkein syy sammutushalkeamien muodostumiseen. Sammutushalkeamat ovat syviä ja kapeita, ja niissä on suora murtuma eikä rikkoutuneella pinnalla ole hapettunutta väriä. Usein kyseessä on pitkittäinen litteä halkeama tai rengasmainen halkeama laakerin kauluksessa. Laakeriteräskuula voi olla S-, T- tai rengasmainen. Sammutushalkeaman organisaatio-ominaisuuksiin kuuluu se, ettei halkeaman molemmilla puolilla ole hiilenpoistoilmiötä, mikä on selvästi erotettavissa taontahalkeamista ja materiaalihalkeamista.

Lämpökäsittelyn muodonmuutos

NACHI-laakeriosien lämpökäsittelyssä esiintyy lämpöjännitystä ja organisatorista jännitystä. Nämä sisäiset jännitykset voivat kerrostua toistensa päälle tai olla osittain tasapainossa. Tämä monimutkainen ja vaihteleva ilmiö, koska sitä voidaan muuttaa lämmityslämpötilan, lämmitysnopeuden, jäähdytystavan ja jäähdytysnopeuden sekä osien muodon ja koon mukaan. Lämpökäsittelyn aiheuttama muodonmuutos on väistämätöntä. Laakeriosien muodonmuutosten (kuten kauluksen soikean ja suurennetun koon) hallitseminen ja hallinta mahdollistavat laakeriosien muodonmuutoksen (kuten kauluksen soikean muodonmuutoksen) hallittavan alueen, mikä edistää tuotantoa. Lämpökäsittelyprosessissa tapahtuu luonnollisesti myös mekaanisia törmäyksiä, mutta näitä muodonmuutoksia voidaan käyttää toiminnan parantamiseen ja vähentämiseen.

Pinnan hiilenpoisto

Rullan lisävarusteiden laakeriosat lämpökäsittelyprosessissa, jos niitä kuumennetaan hapettavassa väliaineessa, pinta hapettuu, jolloin osan pinnan hiilimassaosuus pienenee, mikä johtaa pinnan hiilenpoistoon. Pinnan hiilenpoistokerroksen syvyys, joka on suurempi kuin lopullisen käsittelyn pidätysmäärä, tekee osasta romutettavan. Pinnan hiilenpoistokerroksen syvyyden määrittämiseen käytettävissä olevien metallografisten menetelmien ja mikrokovuusmenetelmien avulla. Pintakerroksen mikrokovuuden jakautumiskäyrä perustuu mittausmenetelmään ja sitä voidaan käyttää välimiesmenettelykriteerinä.

Pehmeä kohta

Riittämättömän lämmityksen, huonon jäähdytyksen ja rullalaakeriosien pinnan kovuuden aiheuttaman sammutustoiminnan vuoksi ei synny ilmiötä, jota kutsutaan pehmeäksi sammutuspisteeksi. Se voi, kuten pinnan hiilenpoisto, aiheuttaa merkittävää pinnan kulumiskestävyyden ja väsymislujuuden heikkenemistä.