Tērauda lējumu termiskās apstrādes pamatā ir Fe-Fe3C fāzes diagramma, lai kontrolētu tērauda lējumu mikrostruktūru, lai sasniegtu nepieciešamo veiktspēju. Termiskā apstrāde ir viens no svarīgākajiem procesiem tērauda lējumu ražošanā. Termiskās apstrādes kvalitāte un efekts ir tieši saistīti ar tērauda lējumu galīgo veiktspēju.
Tērauda lējumu struktūra ir atkarīga no ķīmiskā sastāva un sacietēšanas procesa. Parasti ir samērā nopietna dendrītu segregācija, ļoti nevienmērīga struktūra un rupji graudi. Tāpēc tērauda lējumi parasti ir termiski jāapstrādā, lai novērstu vai samazinātu iepriekšminēto problēmu ietekmi un tādējādi uzlabotu tērauda lējumu mehāniskās īpašības. Turklāt tērauda lējumu struktūras un sienu biezuma atšķirību dēļ viena un tā paša lējuma dažādām daļām ir dažādas organizatoriskās formas un tās rada ievērojamu atlikušo iekšējo spriegumu. Tāpēc tērauda lējumi (īpaši leģētā tērauda lējumi) parasti ir jāpiegādā termiski apstrādāti.
1. Tērauda lējumu termiskās apstrādes raksturojums
1) Tērauda lējumu konstrukcijā bieži ir rupji dendriti un segregācija. Termiskās apstrādes laikā sildīšanas laikam jābūt nedaudz lielākam nekā tāda paša sastāva kalšanas tērauda daļām. Tajā pašā laikā austenitizācijas turēšanas laiks ir atbilstoši jāpagarina.
2) Dažu leģētā tērauda lējumu liešanas struktūras nopietnās segregācijas dēļ, lai novērstu tās ietekmi uz lējumu galīgajām īpašībām, termiskās apstrādes laikā jāveic homogenizācijas pasākumi.
3) Tērauda lējumiem ar sarežģītām formām un lielām sienu biezuma atšķirībām termiskās apstrādes laikā jāņem vērā šķērsgriezuma efekti un liešanas sprieguma faktori.
4) Ja tērauda lējumiem tiek veikta termiskā apstrāde, tai jābūt saprātīgai, pamatojoties uz tā strukturālajām īpašībām, un jācenšas izvairīties no lējumu deformācijas.
2. Tērauda lējumu termiskās apstrādes galvenie procesa faktori
Tērauda lējumu termiskā apstrāde sastāv no trim posmiem: sildīšana, siltuma saglabāšana un dzesēšana. Procesa parametru noteikšanai jābalstās uz produkta kvalitātes nodrošināšanas un izmaksu ietaupīšanas mērķi.
1) Apkure
Sildīšana ir visvairāk enerģijas patērējošs process termiskās apstrādes procesā. Galvenie sildīšanas procesa tehniskie parametri ir piemērotas sildīšanas metodes, sildīšanas ātruma un uzlādes metodes izvēle.
(1) Sildīšanas metode. Tērauda lējumu sildīšanas metodes galvenokārt ietver starojuma apkuri, sāls vannas sildīšanu un indukcijas sildīšanu. Apkures metodes izvēles princips ir ātrs un vienveidīgs, viegli vadāms, augsta efektivitāte un zemas izmaksas. Sildot, lietuve parasti ņem vērā lējuma strukturālo izmēru, ķīmisko sastāvu, termiskās apstrādes procesu un kvalitātes prasības.
(2) Sildīšanas ātrums. Vispārējiem tērauda lējumiem sildīšanas ātrumu nedrīkst ierobežot, un apkurei tiek izmantota krāsns maksimālā jauda. Karstās krāsns uzlādes izmantošana var ievērojami saīsināt sildīšanas laiku un ražošanas ciklu. Faktiski ātras sildīšanas apstākļos starp lējuma virsmu un serdi nav acīmredzamas temperatūras histerēzes. Lēna karsēšana samazinās ražošanas efektivitāti, palielinās enerģijas patēriņu un nopietnu oksidēšanos un dekarbonizāciju uz lējuma virsmas. Tomēr dažiem lējumiem ar sarežģītām formām un konstrukcijām, lielu sienu biezumu un lielu termisko spriegumu sildīšanas procesā sildīšanas ātrums ir jākontrolē. Parasti var izmantot zemu temperatūru un lēnu karsēšanu (zem 600 °C) vai palikt zemā vai vidējā temperatūrā, un pēc tam augstas temperatūras zonās var izmantot ātru sildīšanu.
(3) Iekraušanas metode. Princips, ka tērauda lējumi jāievieto krāsnī, ir pilnībā izmantot lietderīgo telpu, nodrošināt vienmērīgu sildīšanu un novietot lējumus deformēties.
2) Izolācija
Tērauda lējumu austenitizācijas turēšanas temperatūra jāizvēlas atkarībā no lietā tērauda ķīmiskā sastāva un nepieciešamajām īpašībām. Turēšanas temperatūra parasti ir nedaudz augstāka (apmēram 20 °C) nekā tāda paša sastāva tērauda detaļu kalšanai. Eitektoīda tērauda lējumiem ir jānodrošina, lai karbīdus varētu ātri iestrādāt austenītā un lai austenīts saglabātu smalkus graudus.
Tērauda lējumu siltuma saglabāšanas laikam jāņem vērā divi faktori: pirmais faktors ir panākt, lai lējuma virsmas un serdes temperatūra būtu vienāda, un otrais faktors ir nodrošināt struktūras viendabīgumu. Tāpēc turēšanas laiks galvenokārt ir atkarīgs no lējuma siltumvadītspējas, sekcijas sieniņu biezuma un sakausējuma elementiem. Vispārīgi runājot, leģētā tērauda lējumiem ir nepieciešams ilgāks turēšanas laiks nekā oglekļa tērauda lējumiem. Lējuma sieniņu biezums parasti ir galvenais pamats turēšanas laika aprēķināšanai. Atlaidināšanas un novecošanas apstrādes noturēšanas laikam ir jāņem vērā tādi faktori kā termiskās apstrādes mērķis, turēšanas temperatūra un elementu difūzijas ātrums.
3) Dzesēšana
Tērauda lējumi pēc termiskās saglabāšanas var tikt atdzesēti dažādos ātrumos, lai pabeigtu metalogrāfisko transformāciju, iegūtu nepieciešamo metalogrāfisko struktūru un sasniegtu noteiktos darbības rādītājus. Vispārīgi runājot, dzesēšanas ātruma palielināšana var palīdzēt iegūt labu struktūru un rafinēt graudus, tādējādi uzlabojot lējuma mehāniskās īpašības. Tomēr, ja dzesēšanas ātrums ir pārāk ātrs, ir viegli radīt lielāku stresu lējumā. Tas var izraisīt sarežģītu konstrukciju lējumu deformāciju vai plaisāšanu.
Dzesēšanas līdzeklis tērauda lējumu termiskai apstrādei parasti ietver gaisu, eļļu, ūdeni, sālsūdeni un kausētu sāli.
3. Tērauda lējumu termiskās apstrādes metode
Saskaņā ar dažādām sildīšanas metodēm, turēšanas laiku un dzesēšanas apstākļiem tērauda lējumu termiskās apstrādes metodes galvenokārt ietver atkausēšanu, normalizēšanu, rūdīšanu, rūdīšanu, šķīduma apstrādi, nokrišņu sacietēšanu, stresa mazināšanas apstrādi un ūdeņraža atdalīšanas apstrādi.
1) Atkausēšana.
Atkausēšana ir tāda tērauda, kura struktūra novirzās no līdzsvara stāvokļa, karsēšana līdz noteiktai temperatūrai, ko iepriekš nosaka process, un pēc tam lēni atdzesēt pēc termiskās saglabāšanas (parasti atdzesējot ar krāsni vai ierakšanu kaļķos), lai iegūtu termiskās apstrādes procesu, kas ir tuvu temperatūrai. struktūras līdzsvara stāvoklis. Atbilstoši tērauda sastāvam un atkausēšanas mērķim un prasībām rūdīšanu var iedalīt pilnīgā atkausēšanā, izotermiskā atlaidināšanā, sferoidizējošā atlaidināšanā, rekristalizācijas atlaidināšanā, spriedzes mazināšanas atlaidināšanā un tā tālāk.
(1) Pilnīga atkausēšana. Vispārējais pilnīgas atkausēšanas process ir šāds: tērauda lējuma karsēšana līdz 20 °C-30 °C virs Ac3, noturēšana kādu laiku, lai tērauda struktūra pilnībā pārvērstos austenītā, un pēc tam lēna dzesēšana (parasti). atdzesējot ar krāsni) 500 ℃ - 600 ℃ un beidzot atdzesē gaisā. Tā sauktais pilnīgais nozīmē, ka karsējot tiek iegūta pilnīga austenīta struktūra.
Pilnīgas atkausēšanas mērķis galvenokārt ietver: pirmais ir karstās apstrādes radītās rupjās un nevienmērīgās struktūras uzlabošana; otrs ir samazināt oglekļa tērauda un leģētā tērauda lējumu cietību virs vidējā oglekļa, tādējādi uzlabojot to griešanas veiktspēju (vispārīgi, ja sagataves cietība ir no 170 HBW-230 HBW, to ir viegli griezt. Kad cietība ir augstāks vai zemāks par šo diapazonu, tas apgrūtinās griešanu); trešais ir novērst tērauda lējuma iekšējo spriegumu.
Pilnīgas atkausēšanas izmantošanas diapazons. Pilnīga atkausēšana galvenokārt ir piemērota oglekļa tērauda un leģētā tērauda lējumiem ar hipoeutektoīdu sastāvu ar oglekļa saturu no 0,25% līdz 0,77%. Hipereutektoīdu tēraudu nevajadzētu pilnībā atkausēt, jo, kad hipereutektoīdais tērauds tiek uzkarsēts līdz virs Accm un lēnām atdzesēts, sekundārais cementīts nogulsnēs gar austenīta graudu robežu tīkla formā, kas padara tērauda stiprību, plastiskumu un triecienizturību nozīmīgu. samazināšanās.
(2) Izotermiskā atkvēlināšana. Izotermiskā atkausēšana attiecas uz tērauda lējumu karsēšanu līdz 20 °C – 30 °C virs Ac3 (vai Ac1), pēc tam, kad tie ir noturēti kādu laiku, ātri atdzesējot līdz atdzisušā austenīta izotermiskās transformācijas līknes maksimālajai temperatūrai un pēc tam turot kādu laiku. laika (perlīta transformācijas zona). Pēc tam, kad austenīts ir pārveidots par perlītu, tas lēnām atdziest.
(3) Sferoidizējošā atkvēlināšana. Sferoidizējošā atkvēlināšana ir tērauda lējumu karsēšana līdz temperatūrai, kas ir nedaudz augstāka par Ac1, un pēc tam pēc ilgstošas siltuma saglabāšanas sekundārais cementīts tēraudā spontāni pārvēršas granulētā (vai sfēriskā) cementītā un pēc tam ar lēnu ātrumu termiskā apstrāde. procesu, lai atdzesētu līdz istabas temperatūrai.
Sferoidizējošās atkausēšanas mērķis ir: cietības samazināšana; padarot metalogrāfisko struktūru viendabīgu; griešanas veiktspējas uzlabošana un sagatavošana rūdīšanai.
Sferoidizējošā atkausēšana galvenokārt ir piemērojama eitektoīdiem tēraudiem un hipereutektoīdiem tēraudiem (oglekļa saturs pārsniedz 0,77%), piemēram, oglekļa instrumentu tēraudu, leģēto atsperu tēraudu, rites gultņu tēraudu un leģēto instrumentu tēraudu.
(4) Sprieguma mazināšanas rūdīšana un rekristalizācijas atkvēlināšana. Stresa mazināšanas rūdīšanu sauc arī par zemas temperatūras atlaidināšanu. Tas ir process, kurā tērauda lējumi tiek uzkarsēti līdz Ac1 temperatūrai (400 °C - 500 °C), pēc tam tiek turēti kādu laiku un pēc tam lēnām atdzesēti līdz istabas temperatūrai. Sprieguma mazināšanas atlaidināšanas mērķis ir novērst lējuma iekšējo spriegumu. Sprieguma samazināšanas atlaidināšanas procesā tērauda metalogrāfiskā struktūra nemainīsies. Rekristalizācijas rūdīšanu galvenokārt izmanto, lai novērstu izkropļotu struktūru, ko izraisa aukstās deformācijas apstrāde, un novērstu darba sacietēšanu. Rekristalizācijas atkvēlināšanas sildīšanas temperatūra ir par 150 °C - 250 °C virs rekristalizācijas temperatūras. Rekristalizācijas rūdīšana var pārveidot iegarenos kristāla graudus vienādos līdzvērtīgos kristālos pēc aukstās deformācijas, tādējādi novēršot darba sacietēšanas efektu.
2) Normalizēšana
Normalizācija ir termiskā apstrāde, kurā tērauds tiek uzkarsēts līdz 30 °C - 50 °C virs Ac3 (hipoeutektoīdais tērauds) un Acm (hipereutektoīdais tērauds), un pēc termiskās saglabāšanas perioda tas tiek atdzesēts līdz istabas temperatūrai gaisā vai iekšā. piespiedu gaiss. metodi. Normalizēšanai ir ātrāks dzesēšanas ātrums nekā atkausēšanai, tāpēc normalizētā struktūra ir smalkāka nekā atkausētā struktūra, un tās stiprība un cietība ir arī augstāka nekā atkausētajai struktūrai. Sakarā ar īso ražošanas ciklu un augstu iekārtu noslogojumu normalizēšanai, normalizēšana tiek plaši izmantota dažādos tērauda lējumos.
Normalizācijas mērķis ir sadalīts šādās trīs kategorijās:
(1) Normalizē kā galīgo termisko apstrādi
Metāla lējumiem ar zemām izturības prasībām normalizāciju var izmantot kā galīgo termisko apstrādi. Normalizēšana var uzlabot graudus, homogenizēt struktūru, samazināt ferīta saturu hipoeutektoīdā tēraudā, palielināt un uzlabot perlīta saturu, tādējādi uzlabojot tērauda izturību, cietību un stingrību.
(2) Normalizē kā iepriekšēju termisko apstrādi
Tērauda lējumiem ar lielākām sekcijām, normalizējot pirms rūdīšanas vai rūdīšanas un rūdīšanas (rūdīšana un rūdīšana augstā temperatūrā), var novērst Vidmanštates struktūru un lentveida struktūru un iegūt smalku un viendabīgu struktūru. Tīkla cementītam, kas atrodas oglekļa tēraudos un leģētos instrumentu tēraudos ar oglekļa saturu, kas pārsniedz 0,77%, normalizēšana var samazināt sekundārā cementīta saturu un novērst tā nepārtraukta tīkla veidošanos, sagatavojot organizāciju sferoidizējošai atlaidināšanai.
(3) Uzlabojiet griešanas veiktspēju
Normalizēšana var uzlabot zema oglekļa tērauda griešanas veiktspēju. Zema oglekļa tērauda lējumu cietība pēc atkausēšanas ir pārāk zema, un griešanas laikā tie ir viegli pielipuši pie naža, kā rezultātā rodas pārmērīgs virsmas raupjums. Normalizējot termisko apstrādi, zema oglekļa satura tērauda lējumu cietību var palielināt līdz 140 HBW - 190 HBW, kas ir tuvu optimālajai griešanas cietībai, tādējādi uzlabojot griešanas veiktspēju.
3) Rūdīšana
Rūdīšana ir termiskās apstrādes process, kurā tērauda lējumi tiek uzkarsēti līdz temperatūrai virs Ac3 vai Ac1 un pēc tam ātri atdzesēti pēc noteikta laika noturēšanas, lai iegūtu pilnīgu martensīta struktūru. Tērauda lējumi ir jārūda laikus pēc karstākā laika, lai novērstu dzēšanas spriegumu un iegūtu nepieciešamās visaptverošās mehāniskās īpašības.
(1) Rūdīšanas temperatūra
Hipoeutektoīda tērauda dzesēšanas sildīšanas temperatūra ir 30 ℃-50 ℃ virs Ac3; eitektoīda tērauda un hipereutektoīda tērauda dzesēšanas sildīšanas temperatūra ir 30 ℃-50 ℃ virs Ac1. Hipoeutektoīdais oglekļa tērauds tiek karsēts iepriekš minētajā rūdīšanas temperatūrā, lai iegūtu smalkgraudainu austenītu, un pēc rūdīšanas var iegūt smalku martensīta struktūru. Eitektoīdais tērauds un hipereutektoīdais tērauds ir sferoidizēti un atkvēlināti pirms dzesēšanas un karsēšanas, tāpēc pēc karsēšanas līdz 30 ℃-50 ℃ virs Ac1 un nepilnīgi austenitizēta struktūra ir austenīta un daļēji neizšķīdušas smalkgraudainas oglekļa ķermeņa daļiņas. Pēc dzēšanas austenīts tiek pārveidots par martensītu, un neizšķīdušās cementīta daļiņas tiek saglabātas. Pateicoties cementīta augstajai cietībai, tas ne tikai nesamazina tērauda cietību, bet arī uzlabo tā nodilumizturību. Hipereutektoīda tērauda parastā rūdītā struktūra ir smalks pārslains martensīts, un smalks granulēts cementīts un neliels daudzums saglabātā austenīta ir vienmērīgi sadalīti uz matricas. Šai konstrukcijai ir augsta izturība un nodilumizturība, taču tai ir arī noteikta izturība.
(2) Dzesēšanas līdzeklis termiskās apstrādes procesa dzesēšanai
Rūdīšanas mērķis ir iegūt pilnīgu martensītu. Tāpēc lējuma tērauda dzesēšanas ātrumam rūdīšanas laikā jābūt lielākam par lietā tērauda kritisko dzesēšanas ātrumu, pretējā gadījumā nevar iegūt martensīta struktūru un atbilstošās īpašības. Tomēr pārāk liels dzesēšanas ātrums var viegli izraisīt lējuma deformāciju vai plaisāšanu. Lai vienlaikus izpildītu iepriekš minētās prasības, atbilstoši lējuma materiālam jāizvēlas piemērota dzesēšanas vide vai jāpieņem pakāpeniskas dzesēšanas metode. Temperatūras diapazonā no 650 ℃ līdz 400 ℃ pārdzesēta tērauda austenīta izotermiskās transformācijas ātrums ir vislielākais. Tāpēc, kad lējums tiek dzēsts, šajā temperatūras diapazonā ir jānodrošina ātra dzesēšana. Zem Ms punkta dzesēšanas ātrumam jābūt lēnākam, lai novērstu deformāciju vai plaisāšanu. Rūdīšanas līdzeklis parasti izmanto ūdeni, ūdens šķīdumu vai eļļu. Rūdīšanas vai austemperēšanas stadijā parasti izmanto karstu eļļu, izkausētu metālu, izkausētu sāli vai izkausētu sārmu.
Ūdens dzesēšanas jauda augstas temperatūras zonā 650 ℃-550 ℃ ir spēcīga, un ūdens dzesēšanas jauda zemas temperatūras zonā 300 ℃ - 200 ℃ ir ļoti spēcīga. Ūdens ir vairāk piemērots vienkāršu formu un lielu šķērsgriezumu oglekļa tērauda lējumu dzēšanai un dzesēšanai. Lietojot dzesēšanai un dzesēšanai, ūdens temperatūra parasti nav augstāka par 30°C. Tāpēc parasti tiek pieņemts, lai stiprinātu ūdens cirkulāciju, lai ūdens temperatūra būtu saprātīgā diapazonā. Turklāt sāls (NaCl) vai sārma (NaOH) karsēšana ūdenī ievērojami palielinās šķīduma dzesēšanas jaudu.
Eļļas kā dzesēšanas līdzekļa galvenā priekšrocība ir tā, ka dzesēšanas ātrums zemās temperatūras zonā no 300 ℃ līdz 200 ℃ ir daudz mazāks nekā ūdens, kas var ievērojami samazināt rūdītā sagataves iekšējo spriegumu un samazināt deformācijas iespējamību. un lējuma plaisāšana. Tajā pašā laikā eļļas dzesēšanas jauda augstās temperatūras diapazonā no 650 ℃ līdz 550 ℃ ir salīdzinoši zema, kas arī ir galvenais eļļas kā dzesēšanas līdzekļa trūkums. Rūdīšanas eļļas temperatūra parasti tiek kontrolēta 60 ℃-80 ℃. Eļļu galvenokārt izmanto sarežģītu formu leģētā tērauda lējumu rūdīšanai un maza šķērsgriezuma un sarežģītas formas oglekļa tērauda lējumu rūdīšanai.
Turklāt izkausēto sāli parasti izmanto arī kā dzesēšanas līdzekli, kas šajā laikā kļūst par sāls vannu. Sāls vannai ir raksturīga augsta viršanas temperatūra, un tās dzesēšanas jauda ir starp ūdeni un eļļu. Sāls vannu bieži izmanto austemperēšanai un skatuves rūdīšanai, kā arī lējumu apstrādei ar sarežģītu formu, maziem izmēriem un stingrām deformācijas prasībām.
4) Rūdīšana
Rūdīšana attiecas uz termiskās apstrādes procesu, kurā rūdītie vai normalizētie tērauda lējumi tiek uzkarsēti līdz izvēlētajai temperatūrai, kas ir zemāka par kritisko punktu Ac1, un pēc noteikta laika noturēšanas tie tiek atdzesēti ar atbilstošu ātrumu. Rūdīšanas termiskā apstrāde var pārveidot nestabilo struktūru, kas iegūta pēc dzēšanas vai normalizēšanas, stabilā struktūrā, lai novērstu stresu un uzlabotu tērauda lējumu plastiskumu un stingrību. Parasti rūdīšanas un augstas temperatūras rūdīšanas termiskās apstrādes procesu sauc par rūdīšanu un rūdīšanu. Rūdītie tērauda lējumi ir laikus jārūda, un normalizētie tērauda lējumi ir jārūda, ja nepieciešams. Tērauda lējumu veiktspēja pēc rūdīšanas ir atkarīga no rūdīšanas temperatūras, laika un reižu skaita. Rūdīšanas temperatūras paaugstināšana un turēšanas laika pagarināšana jebkurā laikā var ne tikai mazināt tērauda lējumu rūdīšanas stresu, bet arī pārveidot nestabilu rūdītu martensītu par rūdītu martensītu, troostītu vai sorbītu. Tērauda lējumu stiprība un cietība ir samazināta, un ievērojami uzlabojas plastiskums. Dažiem vidēji leģētiem tēraudiem ar leģējošiem elementiem, kas spēcīgi veido karbīdus (piemēram, hromu, molibdēnu, vanādiju un volframu utt.), rūdīšanas laikā 400℃-500 ℃ cietība palielinās un stingrība samazinās. Šo parādību sauc par sekundāro sacietēšanu, tas ir, lietā tērauda cietība rūdītā stāvoklī sasniedz maksimumu. Faktiskajā ražošanā vidēji leģēts tērauds ar sekundārām sacietēšanas īpašībām ir daudzkārt jārūda.
(1) Rūdīšana zemā temperatūrā
Temperatūras diapazons zemas temperatūras rūdīšanai ir 150 ℃-250 ℃. Rūdīšana zemā temperatūrā var iegūt rūdītu martensīta struktūru, ko galvenokārt izmanto tērauda ar augstu oglekļa saturu un augstas leģētā tērauda rūdīšanai. Rūdīts martensīts attiecas uz kriptokristāliskā martensīta un smalku granulu karbīdu struktūru. Hipoeutektoīda tērauda struktūra pēc rūdīšanas zemā temperatūrā ir rūdīts martensīts; hipereutektoīda tērauda struktūra pēc rūdīšanas zemā temperatūrā ir rūdīts martensīts + karbīdi + saglabātais austenīts. Zemas temperatūras rūdīšanas mērķis ir atbilstoši uzlabot rūdītā tērauda stingrību, vienlaikus saglabājot augstu cietību (58HRC-64HRC), augstu izturību un nodilumizturību, vienlaikus ievērojami samazinot tērauda lējumu rūdīšanas spriegumu un trauslumu.
(2) Vidēja temperatūras rūdīšana
Vidējās temperatūras rūdīšanas temperatūra parasti ir no 350 ℃ līdz 500 ℃. Struktūra pēc rūdīšanas vidējā temperatūrā ir liels daudzums smalkgraudaina cementīta, kas izkliedēts un izkliedēts uz ferīta matricas, tas ir, rūdīta troostīta struktūra. Ferīts rūdītajā troostīta struktūrā joprojām saglabā martensīta formu. Tērauda lējumu iekšējais spriegums pēc rūdīšanas būtībā tiek novērsts, un tiem ir augstāka elastības robeža un tecēšanas robeža, lielāka izturība un cietība, kā arī laba plastika un stingrība.
(3) Rūdīšana augstā temperatūrā
Augstas temperatūras rūdīšanas temperatūra parasti ir no 500 ° C līdz 650 ° C, un termiskās apstrādes procesu, kas apvieno rūdīšanu un sekojošu rūdīšanu augstā temperatūrā, parasti sauc par rūdīšanu un atlaidināšanu. Struktūra pēc rūdīšanas augstā temperatūrā ir rūdīts sorbīts, tas ir, smalkgraudains cementīts un ferīts. Ferīts rūdītajā sorbītā ir daudzstūrains ferīts, kas tiek pārkristalizēts. Tērauda lējumiem pēc rūdīšanas augstā temperatūrā ir labas visaptverošas mehāniskās īpašības stiprības, plastiskuma un stingrības ziņā. Augstas temperatūras rūdīšana tiek plaši izmantota vidēja oglekļa tērauda, zema leģētā tērauda un dažādās svarīgās konstrukcijas daļās ar sarežģītiem spēkiem.
5) Solid SolutionTreatment
Šķīduma apstrādes galvenais mērķis ir izšķīdināt karbīdus vai citas nogulsnētās fāzes cietā šķīdumā, lai iegūtu pārsātinātu vienfāzes struktūru. Austenīta nerūsējošā tērauda, austenīta mangāna tērauda un nerūsējošā tērauda lējumi parasti ir jāapstrādā ar cietu šķīdumu. Šķīduma temperatūras izvēle ir atkarīga no lietā tērauda ķīmiskā sastāva un fāzes diagrammas. Austenīta mangāna tērauda lējumu temperatūra parasti ir 1000 ℃ - 1100 ℃; austenīta hroma-niķeļa nerūsējošā tērauda lējumu temperatūra parasti ir 1000 ℃-1250 ℃.
Jo augstāks ir oglekļa saturs lietā tēraudā un jo vairāk nešķīstošo leģējošu elementu, jo augstākai jābūt tā cietā šķīduma temperatūrai. Varu saturošiem tērauda lējumiem, kas ir cietināti ar nokrišņiem, tērauda lējumu cietība palielinās, jo dzesēšanas laikā izgulsnējas ar cietu varu bagātas fāzes. Lai mīkstinātu struktūru un uzlabotu apstrādes veiktspēju, tērauda lējumi ir jāapstrādā ar cietu šķīdumu. Tā cietā šķīduma temperatūra ir 900 ℃-950 ℃.
6) Nokrišņu sacietēšanas apstrāde
Cietināšanas apstrāde ar nokrišņiem ir dispersiju pastiprinoša apstrāde, ko veic rūdīšanas temperatūras diapazonā, ko sauc arī par mākslīgo novecošanu. Nokrišņu cietināšanas apstrādes būtība ir tāda, ka augstākās temperatūrās no pārsātināta cieta šķīduma tiek izgulsnēti karbīdi, nitrīdi, intermetāliskie savienojumi un citas nestabilas starpfāzes un izkliedētas matricā, tādējādi padarot liešanas tēraudu visaptverošu Uzlabotas mehāniskās īpašības un cietība.
Novecošanas apstrādes temperatūra tieši ietekmē tērauda lējumu galīgo veiktspēju. Ja novecošanas temperatūra ir pārāk zema, nokrišņu sacietēšanas fāze nogulsnēs lēni; ja novecošanas temperatūra ir pārāk augsta, nogulsnētās fāzes uzkrāšanās izraisīs pārmērīgu novecošanos un netiks iegūta vislabākā veiktspēja. Tāpēc lietuvei jāizvēlas piemērota novecošanas temperatūra atbilstoši liešanas tērauda šķirai un norādītajai tērauda lējuma veiktspējai. Austenīta karstumizturīgā lietā tērauda novecošanas temperatūra parasti ir 550 ℃-850 ℃; augstas stiprības nokrišņu rūdīšanas lējuma tērauda novecošanas temperatūra parasti ir 500 ℃.
7) Stresa mazināšanas ārstēšana
Sprieguma samazināšanas termiskās apstrādes mērķis ir novērst liešanas spriegumu, dzēšanas spriegumu un mehāniskās apstrādes radīto spriegumu, lai stabilizētu lējuma izmēru. Sprieguma samazināšanas termisko apstrādi parasti uzkarsē līdz 100 ° C-200 ° C zem Ac1, pēc tam tur kādu laiku un beidzot atdzesē ar krāsni. Sprieguma samazināšanas procesā tērauda lējuma struktūra nemainījās. Oglekļa tērauda lējumi, mazleģētā tērauda lējumi un augsti leģēta tērauda lējumi var tikt pakļauti stresa mazināšanas apstrādei.
4. Termiskās apstrādes ietekme uz tērauda lējumu īpašībām
Papildus tērauda lējumu veiktspējai atkarībā no ķīmiskā sastāva un liešanas procesa var izmantot arī dažādas termiskās apstrādes metodes, lai tām būtu izcilas visaptverošas mehāniskās īpašības. Termiskās apstrādes procesa vispārējais mērķis ir uzlabot lējumu kvalitāti, samazināt lējumu svaru, pagarināt kalpošanas laiku un samazināt izmaksas. Termiskā apstrāde ir svarīgs līdzeklis lējumu mehānisko īpašību uzlabošanai; lējumu mehāniskās īpašības ir svarīgs rādītājs, lai spriestu par termiskās apstrādes efektu. Papildus tālāk norādītajām īpašībām lietuvei, termiski apstrādājot tērauda lējumus, jāņem vērā arī tādi faktori kā apstrādes procedūras, griešanas veiktspēja un lējumu lietošanas prasības.
1) Termiskās apstrādes ietekme uz lējumu stiprību
Viena un tā paša lietā tērauda sastāva apstākļos tērauda lējumu stiprībai pēc dažādiem termiskās apstrādes procesiem ir tendence palielināties. Vispārīgi runājot, oglekļa tērauda lējumu un zema leģētā tērauda lējumu stiepes izturība pēc termiskās apstrādes var sasniegt 414 Mpa-1724 MPa.
2) Termiskās apstrādes ietekme uz tērauda lējumu plastiskumu
Tērauda lējumu struktūra ir rupja, un plastiskums ir zems. Pēc termiskās apstrādes tiks attiecīgi uzlabota tā mikrostruktūra un plastiskums. Īpaši ievērojami uzlabosies tērauda lējumu plastiskums pēc rūdīšanas un atlaidināšanas apstrādes (rūdīšana + rūdīšana augstā temperatūrā).
3) Tērauda lējumu izturība
Tērauda lējumu stingrības indekss bieži tiek novērtēts ar triecientestiem. Tā kā tērauda lējumu izturība un stingrība ir pretrunīgu rādītāju pāris, lietuvei ir jāveic visaptveroši apsvērumi, lai izvēlētos piemērotu termiskās apstrādes procesu, lai sasniegtu klientiem nepieciešamās visaptverošās mehāniskās īpašības.
4) Termiskās apstrādes ietekme uz lējumu cietību
Ja lējuma tērauda rūdāmība ir vienāda, lietā tērauda cietība pēc termiskās apstrādes var aptuveni atspoguļot lietā tērauda izturību. Tāpēc cietību var izmantot kā intuitīvu indeksu, lai novērtētu lietā tērauda veiktspēju pēc termiskās apstrādes. Vispārīgi runājot, oglekļa tērauda lējumu cietība pēc termiskās apstrādes var sasniegt 120 HBW - 280 HBW.
Publicēšanas laiks: 12. jūlijs 2021