Знание - Sanxin
Пет основни процеса на термична обработка на отливки и ковани изделия
Термичната обработка е ключов процес, който променя вътрешната структура на металните материали чрез нагряване, задържане при определена температура и охлаждане, за да се постигнат желаните свойства.
I. Отгряване
Отгряването е процес на термична обработка, при който детайлът се нагрява до определена температура (определена от процеса), задържа се за определен период и след това се охлажда бавно (обикновено чрез охлаждане в пещ).
1. Основни цели
Намалете твърдостта и омекотете стоманата, за да улесните последващата механична обработка или студена деформация (като студено изтегляне и студено щамповане).
Премахване на вътрешните напрежения, намаляване на вътрешните напрежения, причинени от леене, коване, заваряване и машинна обработка, стабилизиране на размерите и намаляване на размерната деформация.
Рафиниране на зърната и хомогенизиране на структурата, подобряване и рафиниране на грубата и неравномерна структура на отливки или изковки и подобряване на механичните свойства на материала.
Отгряването може да бъде и подготвителна стъпка за последваща термична обработка.
2. Характеристики на процеса
Ключовият процес на отгряване е бавното охлаждане. Този бавен процес на охлаждане позволява на вътрешната структура на стоманата да има достатъчно време, за да се трансформира в по-стабилно и по-меко състояние (като перлит).
3. Приложения
Отгряването е подготвителна обработка на отливки и изковки преди обработка, която може да подобри обработваемостта на високовъглеродна стомана и да елиминира втвърдяването на студено валцуваните стоманени плочи.
II. Нормализиране
Нормализирането е процес на термична обработка, при който детайлът се нагрява до температура над температурата на аустенитизация (Ac₃ или Accm с 30-50°C), задържани за определен период и след това охладени на въздух.
1. Основни цели
Нормализирането обикновено има по-добър ефект върху рафинирането на зърната, отколкото отгряването, което води до по-фини и по-равномерни перлитоподобни структури.
Премахнете прегрятите и лентовите конструкции и подгответе конструкцията за последваща термична обработка.
Регулирайте твърдостта на материала. Нормализирането на нисковъглеродна стомана води до по-висока твърдост от отгряването, което е по-благоприятно за машинна обработка.
Нормализирането може да се използва и като последна термична обработка. За обикновени структурни части с ниски изисквания за производителност, нормализирането може да се използва като последна термична обработка за постигане на определени комплексни механични свойства.
2. Характеристики на процеса
Скоростта на охлаждане при нормализиране е по-бърза от тази при отгряване (обикновено въздушно охлаждане), но по-бавна от тази при закаляване. Следователно, свойствата на материала при нормализиране са между отгряване и закаляване, с по-кратък производствен цикъл и по-висока ефективност.
3. Примери за приложение
Често се използва при подготвителната термична обработка на въглеродна стомана и нисколегирана конструкционна стомана, за подобряване на структурата на изковки и като алтернатива на отгряването на средновъглеродна стомана.
III. Закаляване
Закаляването е процес на термична обработка, при който детайлът се нагрява до температура на аустенитизация, задържа се за определен период и след това бързо се охлажда във вода, масло или друга охлаждаща среда.
1. Основни цели
Постигане на висока твърдост и висока износоустойчивост. Чрез бързо охлаждане, нестабилният аустенит се преохлажда до ниска температура и се трансформира в много твърда и крехка нестабилна структура - мартензит.
2. Характеристики на процеса
Ключът към закаляването е бързото охлаждане. Охлаждането е в основата на процеса на закаляване и изборът на подходяща охлаждаща среда (вода, масло, полимерен разтвор и др.) е много важен. Необходимо е да се осигури достатъчна скорост на охлаждане, за да се получи мартензит, като същевременно се сведе до минимум склонността на детайла към деформация и напукване.
3. Примери за приложение
Различни инструменти (като ножове, измервателни инструменти, форми), лагери, карбуризирани части и други части, изискващи висока твърдост и износоустойчивост.
IV. Закаляване
След закаляване получената мартензитна структура е твърда, но много крехка, а в материала има огромни вътрешни напрежения, което го прави склонен към напукване и деформация и неподходящ за директна употреба. Следователно, отпускането е незаменим процес непосредствено след закаляването.
Отпускането е процес, при който закаленият детайл се нагрява повторно до температура под точката на фазова трансформация (A₁), задържани за определен период и след това охладени.
1. Основни цели
Елиминирайте вътрешните напрежения, значително намалете крехкостта и вътрешните напрежения, причинени от закаляването, и предотвратите деформация и напукване на детайла.
Чрез контролиране на температурата на отпускане, механичните свойства се стабилизират, структурата се постига желаната твърдост, якост, пластичност и жилавост на детайла. Отпускането може да стабилизира размерите, да направи микроструктурата по-стабилна и да гарантира, че детайлът няма да претърпи промени в размерите си по време на употреба.
2. Характеристики на процеса
Температурата на отпускане определя крайните свойства на материала. В зависимост от температурата, той може да бъде класифициран в следните три вида:
1) Нискотемпературно темпериране (150~250℃)
Поддържа висока твърдост, като същевременно намалява крехкостта и напрежението на материала. Използва се главно за инструменти, измервателни уреди, търкалящи лагери и др.
2) Среднотемпературно темпериране (350~500℃)
Може да постигне висока граница на еластичност и граница на провлачване, както и определена жилавост. Използва се главно за пружини, щанци за горещо коване и др.
3) Високотемпературно отпускане (500~650℃)
Може да постигне добра комбинация от здравина, пластичност и жилавост.
V. Нормализиране и темпериране
Нормализирането и отпускането не са независим процес, а цялостен процес на термична обработка, съчетаващ закаляване и отпускане при висока температура.
1. Основна цел
Може да постигне отлични комплексни механични свойства, т.е. висока якост, добра пластичност и жилавост. Получената микроструктура е темпериран сорбит, който е еднороден и има много по-добри комплексни характеристики от този, получен чрез нормализиране.
2. Характеристики на процеса
Нормализирането и отпускането съчетават двойните предимства на закаляването за висока якост и отпускането при висока температура за висока жилавост.
3. Примери за приложение
Той се използва широко в различни важни структурни части, особено в мотовилки, болтове, зъбни колела и валове, които работят под променливи натоварвания. Защото тези части изискват не само висока якост, но и достатъчна жилавост, за да издържат на ударни натоварвания.
Отгряване, нормализиране, закаляване, темпериране и нормализиране и темпериране са пет основни процеса на термична обработка, които са взаимосвързани и заедно образуват цялостна система за термична обработка на стомана.
Отгряването и нормализирането обикновено са предварителни термични обработки, главно за елиминиране на дефекти и подготовка на микроструктурата и свойствата за последваща обработка или окончателна термична обработка.
Закаляването е ключова стъпка за получаване на висока твърдост, но то трябва да се комбинира с отпускане.
Отпускането е последващ процес на закаляване и определя крайното състояние на производителността на детайла, което е основното звено на окончателната термична обработка.
Нормализирането и отпускането е комбинация от закаляване и високотемпературно отпускане и е класически процес за получаване на отлични комплексни механични свойства.
Вигор има повече от 20 години опит и професионален екип в процеса на леене и коване под налягане. Ако имате някакви въпроси или продукти, които трябва да направите, моля, не се колебайте да се свържете с нас на info@castings-forging.com
