Penyepuhlindapan keluli sebagai sejenis rawatan haba. Teknologi logam

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 14:00

Mencipta bahan baharu dan mengawal sifatnya ialah seni teknologi logam. Salah satu alatnya ialah rawatan haba. Proses ini memungkinkan untuk mengubah ciri-ciri dan, dengan itu, kawasan penggunaan aloi. Penyepuhlindapan keluli ialah pilihan yang digunakan secara meluas untuk menghapuskan kecacatan pembuatan dalam produk, meningkatkan kekuatan dan kebolehpercayaan mereka.

Proses tugas dan jenisnya

Operasi penyepuhlindapan dilakukan dengan tujuan:

• pengoptimuman struktur intrahablur, susunan unsur pengaloian;
• meminimumkan herotan dalaman dan tekanan akibat turun naik suhu proses yang cepat;
• meningkatkan kelenturan objek untuk pemotongan seterusnya.

Operasi klasik dipanggil "penyepuhlindapan penuh", walau bagaimanapun, terdapat beberapa jenisnya, bergantung pada sifat yang ditentukan dan ciri tugas: tidak lengkap, rendah, resapan (homogenisasi),isoterma, penghabluran semula, normalisasi. Kesemuanya adalah serupa pada dasarnya, namun, cara rawatan haba keluli berbeza dengan ketara.

Rawatan haba berdasarkan carta

Semua transformasi dalam metalurgi ferus, yang berdasarkan permainan suhu, jelas sepadan dengan rajah aloi besi-karbon. Ia adalah bantuan visual untuk menentukan struktur mikro keluli karbon atau besi tuang, serta titik transformasi struktur dan ciri-cirinya di bawah pengaruh pemanasan atau penyejukan.

Teknologi logam mengawal semua jenis penyepuhlindapan keluli karbon dengan jadual ini. Untuk tidak lengkap, rendah dan juga untuk penghabluran semula, nilai suhu "bermula" ialah garis PSK, iaitu titik kritikalnya Ac₁. Penyepuhlindapan penuh dan normalisasi keluli berorientasikan terma kepada garis rajah GSE, titik kritikalnya Ac₃ dan Ac_{m. Gambar rajah juga dengan jelas menetapkan sambungan kaedah rawatan haba tertentu dengan jenis bahan dari segi kandungan karbon dan kemungkinan pelaksanaannya yang sepadan untuk aloi tertentu.}

Penyepuhlindapan penuh

Objek: tuangan dan penempaan daripada aloi hypoeutectoid, manakala komposisi keluli harus mengisi karbon dalam jumlah sehingga 0.8%.

Sasaran:

• perubahan maksimum dalam struktur mikro yang diperoleh melalui tuangan dan tekanan panas, menjadikan komposisi ferit-pearlit berbutir kasar yang tidak homogen menjadi butiran halus yang homogen;
• mengurangkan kekerasan dan meningkatkan kemuluran untuk pemprosesan selanjutnyamemotong.

Teknologi. Suhu penyepuhlindapan keluli adalah 30-50˚С lebih tinggi daripada titik kritikal Ac_{3. Apabila logam mencapai ciri terma yang ditentukan, ia dikekalkan pada tahap ini untuk beberapa waktu, yang membolehkan untuk menyelesaikan semua transformasi yang diperlukan. Butiran pearlitik dan ferit yang besar berubah sepenuhnya menjadi austenit. Peringkat seterusnya ialah penyejukan perlahan bersama-sama dengan relau, di mana ferit dan pearlit sekali lagi dipisahkan daripada austenit, yang mempunyai butiran halus dan struktur seragam.}

Penyepuhlindapan keluli yang lengkap membolehkan untuk menghapuskan kecacatan dalaman yang paling sukar, namun, ia sangat panjang dan intensif tenaga.

Penyepuhlindapan tidak lengkap

Objek: keluli hypoeutectoid tanpa ketidakhomogenan dalaman yang serius.

Tujuan: Mengisar dan melembutkan butiran perlit, tanpa mengubah asas ferit.

Teknologi. Memanaskan logam kepada suhu yang jatuh dalam selang antara titik kritikal Ac₁ dan Ac_{3. Pendedahan tempat kosong dalam relau dengan ciri yang stabil menyumbang kepada penyiapan proses yang diperlukan. Penyejukan dilakukan dengan perlahan, bersama-sama dengan ketuhar. Pada output, struktur berbutir halus pearlit-ferrite yang sama diperolehi. Dengan kesan terma sedemikian, pearlit bertukar menjadi berbutir halus, manakala ferit kekal sebagai kristal tidak berubah, dan hanya boleh berubah secara struktur, juga mengisar.}

Penyepuhlindapan keluli yang tidak lengkap membolehkan anda mengimbangi keadaan dalaman dan sifat objek ringkas, ia kurang intensif tenaga.

Penyepuhlindapan rendah(penghabluran)

Objek: semua jenis keluli karbon bergulung, keluli aloi dengan kandungan karbon dalam lingkungan 0.65% (contohnya, galas bebola), bahagian dan kosong yang diperbuat daripada logam bukan ferus yang tidak mengandungi kecacatan dalaman yang serius, tetapi memerlukan pembetulan tenaga rendah.

Sasaran:

• penyingkiran tegasan dalaman dan pengerasan akibat pengaruh ubah bentuk sejuk dan panas;
• menghapuskan kesan negatif penyejukan tidak sekata struktur dikimpal, meningkatkan keplastikan dan kekuatan jahitan;
• menjadikan struktur mikro produk metalurgi bukan ferus seragam;
• spheroidization of lamellar pearlite - memberikannya bentuk berbutir.

Teknologi.

Bahagian dipanaskan 50-100˚C di bawah titik kritikal Ac_{1. Di bawah pengaruh pengaruh sedemikian, perubahan dalaman kecil dihapuskan. Keseluruhan proses teknologi mengambil masa kira-kira 1-1.5 jam. Anggaran julat suhu untuk beberapa bahan:}

1. Keluli karbon dan aloi kuprum - 600-700˚C.
2. Ali nikel - 800-1200˚C.
3. Ali aluminium - 300-450˚C.

Penyejukan dilakukan di udara. Untuk keluli martensit dan bainit, teknologi logam memberikan nama yang berbeza untuk proses ini - pembajaan tinggi. Ia ialah cara yang mudah dan berpatutan untuk menambah baik sifat bahagian dan struktur.

Penghomogenan (penyepuhlindapan resapan)

Objek: produk tuangan besar, terutamanya tuangankeluli aloi.

Tujuan: pengedaran seragam atom unsur mengaloi ke atas kekisi kristal dan keseluruhan isipadu jongkong hasil daripada resapan suhu tinggi; melembutkan struktur bahan kerja, mengurangkan kekerasannya sebelum melakukan operasi teknologi seterusnya.

Teknologi. Bahan dipanaskan pada suhu tinggi 1000-1200˚С. Ciri terma yang stabil mesti dikekalkan untuk masa yang lama - kira-kira 10-15 jam, bergantung kepada saiz dan kerumitan struktur tuangan. Setelah selesai semua peringkat perubahan suhu tinggi, penyejukan perlahan akan menyusul.

Proses intensif buruh tetapi sangat berkesan untuk meratakan struktur mikro struktur besar.

Penyepuhlindapan isoterma

Objek: kepingan keluli karbon, aloi dan produk aloi tinggi.

Matlamat: Memperbaik struktur mikro, menghapuskan kecacatan dalaman dengan lebih sedikit masa.

Teknologi. Logam pada mulanya dipanaskan kepada suhu penyepuhlindapan penuh dan masa yang diperlukan untuk transformasi semua struktur sedia ada kepada austenit dikekalkan. Kemudian perlahan-lahan sejukkan dengan rendaman dalam garam panas. Apabila mencapai haba pada 50-100˚C di bawah titik Ac_{1, ia diletakkan di dalam relau untuk mengekalkannya pada tahap ini untuk masa yang diperlukan untuk transformasi lengkap austenit menjadi pearlit dan simentit. Penyejukan terakhir berlaku di udara.}

Kaedah ini membolehkan anda mencapai sifat yang diperlukan bagi kosong keluli aloi, sambil menjimatkan masa, berbanding denganpenyepuhlindapan.

Penormalan

Objek: tuangan, penempaan dan bahagian yang diperbuat daripada karbon rendah, karbon sederhana dan keluli aloi rendah.

Tujuan: untuk menyelaraskan keadaan dalaman, memberikan kekerasan dan kekuatan yang diingini, memperbaiki keadaan dalaman sebelum peringkat rawatan haba dan pemotongan seterusnya.

Teknologi. Keluli dipanaskan pada suhu yang terletak sedikit di atas garisan GSE dan titik kritikalnya, dipegang dan disejukkan di udara. Oleh itu, kelajuan penyiapan proses meningkat. Walau bagaimanapun, dengan menggunakan prosedur ini, adalah mungkin untuk mencapai struktur tenang yang rasional hanya apabila komposisi keluli ditentukan oleh karbon dalam jumlah tidak lebih daripada 0.4%. Dengan peningkatan jumlah karbon, peningkatan kekerasan berlaku. Keluli yang sama selepas normalisasi mempunyai kekerasan yang lebih besar bersama dengan butiran halus yang sama rata. Teknik ini membolehkan untuk meningkatkan dengan ketara rintangan aloi terhadap kemusnahan dan kemuluran pemotongan.

Kemungkinan kecacatan penyepuhlindapan

Semasa melaksanakan operasi rawatan haba, adalah perlu untuk mematuhi mod suhu pemanasan dan penyejukan yang ditetapkan. Sekiranya berlaku pelanggaran keperluan, pelbagai kecacatan mungkin berlaku.

1. Pengoksidaan lapisan permukaan dan pembentukan skala. Semasa operasi, logam panas bertindak balas dengan oksigen atmosfera, yang membawa kepada pembentukan skala pada permukaan bahan kerja. Untuk dibersihkan secara mekanikal atau denganbahan kimia khas.
2. Pembakaran karbon. Ia juga berlaku akibat pengaruh oksigen pada logam panas. Pengurangan dalam jumlah karbon dalam lapisan permukaan membawa kepada penurunan dalam sifat mekanikal dan teknologinya. Untuk mengelakkan proses ini, penyepuhlindapan keluli mesti dilakukan selari dengan pengenalan gas pelindung ke dalam relau, tugas utamanya adalah untuk menghalang interaksi aloi dengan oksigen.
3. Terlalu panas. Ia adalah akibat daripada pendedahan berpanjangan dalam ketuhar pada suhu tinggi. Ia mengakibatkan pertumbuhan bijian yang berlebihan, pemerolehan struktur berbutir kasar yang tidak homogen, dan peningkatan kerapuhan. Untuk diperbetulkan dengan langkah penyepuhlindapan penuh yang lain.
4. Habis. Berlaku akibat melebihi nilai pemanasan dan pendedahan yang dibenarkan, membawa kepada pemusnahan ikatan antara beberapa butiran, merosakkan keseluruhan struktur logam dan tidak tertakluk kepada pembetulan.

Untuk mengelakkan kegagalan, adalah penting untuk melaksanakan tugas rawatan haba dengan tepat, mempunyai kemahiran profesional dan mengawal prosesnya dengan ketat.

Penyepuhlindapan keluli ialah teknologi yang sangat cekap untuk membawa struktur mikro bahagian daripada sebarang kerumitan dan komposisi kepada struktur dan keadaan dalaman yang optimum, yang diperlukan untuk peringkat seterusnya pengaruh haba, memotong dan meletakkan struktur itu beroperasi.