4 vatre toplinske obrade: kaljenje, kaljenje, normalizacija i žarenje

Toplinska obrada metalnih materijala uključuje normalizaciju, žarenje, kaljenje i kaljenje. Među njima, žarenje i normalizacija uglavnom se koriste za pripremnu toplinsku obradu, a koriste se samo kao konačna toplinska obrada kada zahtjevi za radnim dijelom nisu visoki.
Svrha kaljenja je dobivanje martenzitne organizacije, poboljšanje performansi metalnih materijala. Kaljenje je uglavnom namijenjeno smanjenju ili uklanjanju naprezanja kaljenja, sprječavanju deformacija ili pucanja, uz dobivanje potrebnih mehaničkih svojstava.
I. Kaljenje
1. Ono što se naziva kaljenjem: kaljenje čelika je čelik zagrijan na kritičnu temperaturu Ac3 (podeutektički čelik) ili Ac1 (prekoeutektički čelik) iznad temperature, izolacija tijekom određenog vremenskog razdoblja, tako da cijela ili dio austenitizacije , a zatim brže od kritične brzine hlađenja brzine hlađenja brzog hlađenja do Ms (ili Ms blizu izoterme) za transformaciju martenzita (ili bainite) postupak toplinske obrade. Obično također aluminijske legure, legure bakra, legure titana, kaljeno staklo i drugi materijali obrada otopinom ili proces toplinske obrade s brzim postupkom hlađenja koji se naziva kaljenje.
2. Svrha kaljenja: poboljšati mehanička svojstva metalnih materijala ili dijelova. Na primjer: poboljšati tvrdoću i otpornost na habanje alata, ležajeva itd., poboljšati granicu elastičnosti opruge, poboljšati ukupna mehanička svojstva dijelova vratila. Poboljšajte svojstva materijala ili kemijska svojstva nekog posebnog čelika. Na primjer, poboljšati otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju, povećati trajni magnetizam magnetskog čelika.
Kaljenje i hlađenje, osim potrebe za razumnim odabirom medija za kaljenje, ali i ispravne metode kaljenja, najčešće korištene metode kaljenja, uglavnom kaljenje jednom tekućinom, kaljenje s dvije tekućine, stupnjevano kaljenje, izotermno kaljenje, lokalno kaljenje i tako dalje .
3. Metalni obradak u karakteristikama kaljenja: ① dobiveni martenzit, bainit, zaostali austenit i druga neuravnotežena (tj. nestabilna) organizacija. ② postojanje velikog unutarnjeg naprezanja. ③ mehanička svojstva ne mogu zadovoljiti zahtjeve. Stoga, čelični obradak kaljenje općenito nakon kaljenja
Drugo, kaljenje
1. ono što se naziva kaljenje: kaljenje je kaljeni metalni materijal ili dijelovi zagrijani na određenu temperaturu, vrijeme držanja, na određeni način hlađenje proces toplinske obrade, kaljenje je operacija kaljenja odmah nakon kaljenja, obično je i posljednji proces toplinska obrada izratka, a time i postupak kaljenja i popuštanja spoja poznat kao završna obrada.
2. Glavna svrha kaljenja i kaljenja je: smanjiti unutarnje naprezanje i smanjiti lomljivost, kaljeni dijelovi su pod velikim naprezanjem i lomljivošću, kao što je nedostatak pravovremenog kaljenja uzrokuje deformacije ili čak pucanje.
Prilagodite mehanička svojstva izratka, kaljenje izratka, visoku tvrdoću, krtost, kako bi se zadovoljili različiti zahtjevi performansi raznih izradaka, mogu se podesiti kaljenjem, tvrdoćom, čvrstoćom, plastičnošću i žilavošću.
Stabilizirajte veličinu obratka. Kroz kaljenje se metalurška organizacija može stabilizirati, kako bi se osiguralo da nema daljnjih deformacija u budućoj upotrebi procesa.
Poboljšajte učinak rezanja određenih legiranih čelika.
3. Uloga kaljenja je: ① poboljšati stabilnost organizacije, tako da se radni komad u korištenju procesa više ne pojavljuje u organizaciji transformacije, tako da geometrija obratka i performanse održavaju stabilnost.
② eliminirati unutarnja naprezanja, kako bi se poboljšala izvedba izratka i stabilizirala geometrija izratka.
③ prilagodite mehanička svojstva čelika kako bi zadovoljili zahtjeve uporabe.

Kaljenje ima ove učinke, jer kada temperatura poraste, sposobnost atomske aktivnosti za poboljšanje željeza, ugljika i drugih legirajućih elemenata atoma može biti brža difuzija, atomsko preuređivanje i kombinacija, tako da nestabilna neravnoteža organizacije postupno nestaje. pretvorena u stabilnu ravnotežnu organizaciju. Uklanjanje unutarnjeg naprezanja također je povezano sa smanjenjem čvrstoće metala pri povišenim temperaturama. Općenito kada se čelik kali, tvrdoća i čvrstoća se smanjuju, a plastičnost se povećava. Što je viša temperatura kaljenja, veća je promjena ovih mehaničkih svojstava. Neki legirani čelici s visokim udjelom legiranih elemenata, kada se kale na određenom temperaturnom rasponu, precipitiraju neke fino zrnate metalne spojeve, tako da raste čvrstoća i tvrdoća. Ova pojava se naziva sekundarno otvrdnjavanje.
Zahtjevi za kaljenje: izratke za različite namjene treba kaliti na različitim temperaturama kako bi se zadovoljili zahtjevi u uporabi.
① Alati za rezanje, ležajevi, naugljičeni kaljeni dijelovi, površinski kaljeni dijelovi obično se temperiraju na niskoj temperaturi ispod 250 stupnjeva. Kaljenje na niskim temperaturama nakon tvrdoće se ne mijenja mnogo, unutarnje naprezanje se smanjuje, žilavost se malo poboljšava.
② opruge kaljene na 350-500 stupnjeva pod srednjom temperaturom, mogu postići visoku elastičnost i potrebnu žilavost.
③ dijelovi od konstrukcijskog čelika sa srednjim udjelom ugljika obično se izrađuju na 500 ~ 600 stupnjeva za kaljenje na visokim temperaturama, kako bi se dobila odgovarajuća čvrstoća i žilavost.

Čelik često postaje krtiji kada se kali na oko 300 stupnjeva, što je fenomen poznat kao krtost pri kaljenju tipa I. Općenito se ne smije kaliti u ovom temperaturnom rasponu. Neki konstrukcijski čelici od legure srednjeg ugljika kaljeni na visokim temperaturama, ako se polako hlade na sobnu temperaturu, ali također lako postaju krti. Ovaj fenomen je poznat kao tip II temper embrittlement. Dodavanje molibdena čeliku, ili hlađenje u ulju ili vodi tijekom kaljenja, može spriječiti krtost tipa II zbog otpuštanja. Druga vrsta krtosti čelika ponovnim zagrijavanjem na izvornu temperaturu kaljenja, možete eliminirati ovu krtost. U proizvodnji, često prema zahtjevima svojstava obratka. Prema različitim temperaturama zagrijavanja, kaljenje se dijeli na kaljenje na niskim temperaturama, kaljenje na srednjim temperaturama i kaljenje na visokim temperaturama. Kaljenje i naknadno visokotemperaturno kaljenje kombinirani proces toplinske obrade poznat kao kaljenje, to jest, u visokom stupnju čvrstoće u isto vrijeme, ali i dobra plastična žilavost.
(1) kaljenje na niskim temperaturama: 150-250 stupanj, M natrag, smanjuje unutarnje naprezanje i lomljivost, poboljšava plastičnu žilavost, visoku tvrdoću i otpornost na habanje. Koristi se u proizvodnji mjerača, alata za rezanje i kotrljajućih ležajeva.
(2) kaljenje na srednjoj temperaturi: 350-500 stupanj, T nazad, s visokom elastičnošću, određenim stupnjem plastičnosti i tvrdoće. Koristi se za izradu opruga, kovanje kalupa itd.
3 Kaljenje na visokoj temperaturi: 500-650 stupanj, S leđa, s dobrim ukupnim mehaničkim svojstvima. Za proizvodnju zupčanika, koljenastih vratila i sl.
Treće, normalizacija
1. Što je normalizacija: normalizacija je toplinska obrada za poboljšanje žilavosti čelika. Čelična komponenta se zagrijava na temperaturu Ac3 iznad 30 ~ 50 stupnjeva, nakon što je neko vrijeme ostavljena izvan zraka hlađenog. Glavna značajka je da je brzina hlađenja brža od žarenja i niža od kaljenja, normaliziranje može biti malo brže hlađenje u kristalnoj rafiniranosti zrna čelika, ne samo da bi se dobila zadovoljavajuća čvrstoća, već također može značajno poboljšati žilavost (AKV vrijednost), smanjiti sklonost komponenti pucanju. Neki niskolegirani vruće valjani čelični limovi, niskolegirani čelični otkovci i odljevci normalizacijom tretmana, sveobuhvatna mehanička svojstva materijala mogu se znatno poboljšati, ali i poboljšati performanse rezanja.
2. Svrha i upotreba normalizacije: ① eutektički čelik, normalizacija kako bi se uklonili lijevanje, kovanje, zavareni dijelovi pregrijane grube kristalne organizacije i Weijeve organizacije, valjani materijal u trakastoj organizaciji; pročišćavanje žitarica; i može se koristiti kao kaljenje prije predtoplinske obrade.
② eutektički čelik, normalizacija može eliminirati mrežu sekundarne karburizacije i perlitnog pročišćavanja, ne samo radi poboljšanja mehaničkih svojstava, već i pogodnih za naknadno sferno žarenje.
③ duboko izvučena tanka čelična ploča s niskim udjelom ugljika, normalizacija može eliminirati slobodnu karburizaciju granica zrna kako bi se poboljšala svojstva duboko izvučenog.
④ čelik s niskim udjelom ugljika i niskolegirani čelik s niskim udjelom ugljika, upotrebom normaliziranja možete dobiti finiju perlitnu organizaciju pahuljica, tako da se tvrdoća poveća na HB140-190, kako bi se izbjeglo rezanje fenomena "ljepljivog noža", poboljšala obradivost rezanja. Za srednje ugljični čelik, u dostupnim slučajevima normalizacije i žarenja, normalizacija je ekonomičnija i praktičnija.
⑤ Za obični konstrukcijski čelik srednjeg ugljika, mehanička svojstva potrebna za tu priliku nisu visoka, može se koristiti umjesto kaljenja kaljenja i kaljenja na visokoj temperaturi, ne samo da je lako raditi, već i napraviti organizaciju čelika i dimenzionalno stabilnost.
⑥ Visokotemperaturno normaliziranje (Ac3 iznad 150 ~ 200 stupnjeva) zbog veće stope difuzije visoke temperature može smanjiti sastav odljevaka i segregaciju otkovaka. Visokotemperaturna normalizacija nakon grubih zrna može se pročistiti naknadnom drugom nižom temperaturnom normalizacijom.
(vii) za neke od turbina i kotlova koji se koriste u nisko i srednje ugljičnom legiranom čeliku, često korištenjem normalizacije za dobivanje bainitne organizacije, a zatim kaljenjem na visokoj temperaturi, koji se koristi za 400 ~ 550 stupnjeva ima dobru otpornost na puzanje.
⑧ Osim čeličnih dijelova i čelika, normalizacija se također naširoko koristi u toplinskoj obradi nodularnog lijeva, tako da se dobije perlitna matrica, poboljšava čvrstoća nodularnog lijeva.
Zbog karakteristika normalizirajućeg hlađenja zraka, a time i temperature okolnog zraka, način slaganja, protok zraka i veličina izratka na organizaciju i svojstva nakon normalizacije imaju utjecaj. Normalizirana organizacija također se može koristiti kao metoda klasifikacije za legirane čelike. Obično prema promjeru uzorka od 25 mm zagrijanog na 900 stupnjeva, zrakom hlađene organizacije, legirani čelik se dijeli na perlitni čelik, bainitni čelik, martenzitni čelik i austenitni čelik.
Četiri, žarenje
1. što je žarenje: žarenje je metal koji se polako zagrijava na određenu temperaturu, koja se održava dovoljno dugo, a zatim se hladi odgovarajućom brzinom procesa toplinske obrade metala. Toplinska obrada žarenjem dijeli se na potpuno žarenje, nepotpuno žarenje i žarenje za smanjenje naprezanja. Mehanička svojstva žarenih materijala mogu se otkriti ispitivanjem rastezanja i također ispitivanjem tvrdoće. Mnogi čelični materijali isporučuju se u toplinski obrađenom žarenom stanju, ispitivanje tvrdoće čelika može se koristiti Rockwellovim ispitivačem tvrdoće, testirajte HRB tvrdoću, za tanje čelične ploče, čelične trake i čelične cijevi s tankim stijenkama, možete koristiti površinski Rockwellov ispitivač tvrdoće, ispitivanje HRT tvrdoće.

2. Svrha žarenja: ① poboljšati ili ukloniti čelik u procesu lijevanja, kovanja, valjanja i zavarivanja uzrokovanog raznim organizacijskim nedostacima, kao i zaostalim naprezanjem, kako bi se spriječila deformacija izratka, pucanje.
② omekšati obradak za rezanje.
③ pročistiti zrnatost, poboljšati organizaciju radi poboljšanja mehaničkih svojstava izratka.
④ Za završnu toplinsku obradu (kaljenje, kaljenje) za pripremu organizacije.
3. uobičajeno korišteni postupak žarenja: ① potpuno žarenje. Koristi se za rafiniranje srednje i niskougljičnog čelika lijevanjem, kovanjem i zavarivanjem nakon mehaničkih svojstava loše grube pregrijane organizacije. Radni komad će se zagrijati do ferita koji će se sav pretvoriti u austenit na temperaturi iznad 30 ~ 50 stupnjeva, držati određeno vrijeme, a zatim se polako hladiti u peći, austenit ponovno u procesu hlađenja, možete napraviti organizaciju čelika finom .
② sferoidno žarenje. Koristi se za smanjenje visoke tvrdoće alatnog čelika i čelika za ležajeve nakon kovanja. Radni komad će se zagrijati na čelik počeo formirati temperaturu austenita iznad 20 ~ 40 stupnjeva, nakon držanja polako ohlađen, u procesu hlađenja perlita u lamelarnom karburitu u sferni, čime se smanjuje tvrdoća.
③ Izotermno žarenje. Koristi se za smanjenje visoke tvrdoće određenih legiranih konstrukcijskih čelika s visokim sadržajem nikla i kroma za rezanje. Općenito prvo ohlađen do austenita bržom brzinom do temperature najnestabilnije, izolacija za odgovarajuće vremensko razdoblje, austenit transformiran u tosite ili sostenit, tvrdoća se može smanjiti.
④ rekristalizacijsko žarenje. Koristi se za uklanjanje fenomena otvrdnjavanja metalne žice, lima u hladnom izvlačenju, hladnog valjanja (povećava se tvrdoća, smanjuje plastičnost). Temperatura grijanja za čelik općenito je počela formirati temperaturu austenita ispod 50 ~ 150 stupnjeva, samo tako da se eliminira učinak otvrdnjavanja omekšavanja metala.
⑤ Grafitizirajuće žarenje. ⑤ Grafitizirajuće žarenje. Ovo se koristi za transformaciju lijevanog željeza koje sadrži veliku količinu karburizacije u temperasti lijev s dobrom plastičnošću. Radnja procesa je da se odljevak zagrijava na oko 950 stupnjeva, izolacija određeno vrijeme nakon odgovarajućeg hlađenja, tako da se raspadom karburita formira flokulentni grafit.
⑥ difuzijsko žarenje. Koristi se za ujednačavanje kemijskog sastava odljevaka od legura, poboljšanje njegovih performansi. Metoda nije taljenje pod pretpostavkom da se odljevak zagrije na najvišu moguću temperaturu, i dugo razdoblje očuvanja topline, da se različiti elementi u leguri difuzijom nastoje ravnomjerno rasporediti nakon sporog hlađenja.
(7) žarenje za ublažavanje naprezanja. Koristi se za uklanjanje unutarnjeg naprezanja čeličnih odljevaka i zavarenih spojeva. Proizvodi od željeza i čelika počinju stvarati austenit nakon zagrijavanja na temperaturu ispod 100 do 200 stupnjeva, izolacije i hlađenja u zraku, možete eliminirati unutarnje naprezanje.