Varmebehandling er et svært viktig trinn i behandlingen av metallmaterialer.Varmebehandling kan endre de fysiske og mekaniske egenskapene til metallmaterialer, forbedre deres hardhet, styrke, seighet og andre egenskaper.
For å sikre at strukturen til produktdesign er sikker, pålitelig, økonomisk og effektiv, må konstruksjonsingeniører generelt forstå de mekaniske egenskapene til materialer, velge passende varmebehandlingsprosesser basert på designkrav og materialegenskaper, og forbedre deres ytelse og levetid.Følgende er 13 varmebehandlingsprosesser relatert til metallmaterialer, i håp om å være nyttig for alle.
1. Gløding
En varmebehandlingsprosess der metallmaterialer varmes opp til en passende temperatur, opprettholdes i en viss tid og deretter sakte avkjøles.Hensikten med gløding er hovedsakelig å redusere hardheten til metallmaterialer, forbedre plastisiteten, lette skjæring eller trykkbehandling, redusere restspenning, forbedre ensartetheten av mikrostruktur og sammensetning, eller forberede mikrostruktur for påfølgende varmebehandling.Vanlige utglødningsprosesser inkluderer rekrystalliseringsgløding, fullstendig gløding, sfæroidiseringsgløding og spenningsavlastende gløding.
Fullstendig gløding: Avgrens kornstørrelse, jevn struktur, reduser hardhet, eliminer indre stress fullstendig.Komplett gløding er egnet for smiing eller stålstøpegods med karboninnhold (massefraksjon) under 0,8 %.
Spheroidizing annealing: reduserer hardheten til stål, forbedrer skjæreytelsen og forbereder for fremtidig bråkjøling for å redusere deformasjon og sprekker etter bråkjøling.Spheroidizing annealing er egnet for karbonstål og legert verktøystål med et karboninnhold (massefraksjon) større enn 0,8 %.
Spenningsavlastende gløding: Den eliminerer den indre spenningen som genereres under sveising og kaldretting av ståldeler, eliminerer den indre spenningen som genereres under presisjonsbearbeiding av deler, og forhindrer deformasjon under påfølgende bearbeiding og bruk.Spenningsavlastende gløding er egnet for ulike støpegods, smiing, sveisede deler og kaldekstruderte deler.
Det refererer til varmebehandlingsprosessen for oppvarming av stål eller stålkomponenter til en temperatur på 30-50 ℃ over Ac3 eller Acm (det øvre kritiske punkttemperaturen til stål), holde dem i en passende tid og avkjøle dem i stille luft.Formålet med normalisering er hovedsakelig å forbedre de mekaniske egenskapene til lavkarbonstål, forbedre bearbeidbarheten, foredle kornstørrelsen, eliminere strukturelle defekter og forberede strukturen for påfølgende varmebehandling.
3. Slokking
Det refererer til varmebehandlingsprosessen for å varme opp en stålkomponent til en temperatur over Ac3 eller Ac1 (den nedre kritiske punkttemperaturen til stålet), holde den i en viss tidsperiode og deretter oppnå martensitt (eller bainitt) struktur ved en passende kjølehastighet.Hensikten med bråkjøling er å oppnå den nødvendige martensittiske strukturen for ståldeler, forbedre hardheten, styrken og slitestyrken til arbeidsstykket, og forberede strukturen for påfølgende varmebehandling.
Vanlige bråkjølingsprosesser inkluderer bråkjøling av saltbad, martensittisk gradert bråkjøling, isotermisk bråkjøling av bainitt, overflateslukking og lokal bråkjøling.
Enkel flytende bråkjøling: Enkel flytende bråkjøling er kun aktuelt for deler av karbonstål og legert stål med relativt enkle former og lave tekniske krav.Under bråkjøling, for karbonståldeler med en diameter eller tykkelse større enn 5-8 mm, bør saltvann eller vannkjøling brukes;Legerte ståldeler kjøles med olje.
Dobbel flytende bråkjøling: Varm opp ståldelene til bråkjølingstemperaturen, etter isolering, avkjøl dem raskt i vann til 300-400 º C, og overfør dem deretter til olje for avkjøling.
Flammeoverflateslukking: Flammeoverflateslukking er egnet for store deler av middels karbonstål og middels karbonlegerte ståldeler, som veivaksler, gir og styreskinner, som krever harde og slitesterke overflater og tåler slagbelastninger i enkelt- eller liten batchproduksjon .
Overflatinduksjonsherding: Deler som har gjennomgått overflateinduksjonsherding har en hard og slitesterk overflate, samtidig som de opprettholder god styrke og seighet i kjernen.Overflateinduksjonsherding er egnet for deler av middels karbonstål og legert stål med moderat karboninnhold.
4. Tempering
Det refererer til varmebehandlingsprosessen hvor ståldeler bråkjøles og deretter varmes opp til en temperatur under Ac1, holdes i en viss tidsperiode og deretter avkjøles til romtemperatur.Hensikten med herding er hovedsakelig å eliminere spenningen som genereres av ståldeler under bråkjøling, slik at ståldelene har høy hardhet og slitestyrke, samt nødvendig plastisitet og seighet.Vanlige tempereringsprosesser inkluderer lavtemperaturtempering, middels temperaturtempering, høytemperaturtempering, etc.
Lavtemperaturtempering: Lavtemperaturtempering eliminerer indre stress forårsaket av bråkjøling i ståldeler, og brukes ofte til skjæreverktøy, måleverktøy, støpeformer, rullelager og forkullede deler.
Middels temperaturtempering: Middels temperaturtempering gjør det mulig for ståldeler å oppnå høy elastisitet, viss seighet og hardhet, og brukes vanligvis til ulike typer fjærer, varmpressematriser og andre deler.
Høytemperaturtempering: Høytemperaturtempering gjør det mulig for ståldeler å oppnå gode omfattende mekaniske egenskaper, nemlig høy styrke, seighet og tilstrekkelig hardhet, og eliminerer indre stress forårsaket av bråkjøling.Den brukes hovedsakelig til viktige strukturelle deler som krever høy styrke og seighet, for eksempel spindler, veivaksler, kammer, tannhjul og koblingsstenger.
5. Herding og temperering
Refererer til komposittvarmebehandlingsprosessen for bråkjøling og herding av stål eller stålkomponenter.Stålet som brukes til bråkjøling og herdingsbehandling kalles bråkjølt og herdet stål.Det refererer generelt til strukturelt stål med middels karbon og strukturelt stål med middels karbonlegering.
6. Kjemisk varmebehandling
En varmebehandlingsprosess der et arbeidsstykke av metall eller legering plasseres i et aktivt medium ved en viss temperatur for isolasjon, slik at ett eller flere elementer kan trenge gjennom overflaten for å endre dens kjemiske sammensetning, struktur og ytelse.Hensikten med kjemisk varmebehandling er hovedsakelig å forbedre overflatehardheten, slitestyrken, korrosjonsbestandigheten, utmattelsesstyrken og oksidasjonsmotstanden til ståldeler.Vanlige kjemiske varmebehandlingsprosesser inkluderer karburering, nitrering, karbonitrering, etc.
Karburering: For å oppnå høy hardhet (HRC60-65) og slitestyrke på overflaten, samtidig som den opprettholder høy seighet i midten.Det brukes ofte til slitesterke og slagfaste deler som hjul, gir, aksler, stempelpinner, etc.
Nitrering: Forbedring av hardheten, slitestyrken og korrosjonsmotstanden til overflatelaget til ståldeler, vanligvis brukt i viktige deler som bolter, muttere og pinner.
Karbonitrering: forbedrer hardheten og slitestyrken til overflatelaget til ståldeler, egnet for deler med lavt karbonstål, middels karbonstål eller legert stål, og kan også brukes til høyhastighets skjæreverktøy i stål.
7. Behandling av fast løsning
Det refererer til varmebehandlingsprosessen for å varme opp en legering til en høytemperatur enfase sone og opprettholde en konstant temperatur, slik at overskuddsfasen kan løses helt opp i den faste løsningen og deretter raskt avkjøles for å oppnå en overmettet fast løsning.Hensikten med løsningsbehandling er hovedsakelig å forbedre plastisiteten og seigheten til stål og legeringer, og å forberede for nedbørsherding.
8. Nedbørsherding (nedbørsstyrking)
En varmebehandlingsprosess der et metall gjennomgår herding på grunn av segregering av oppløste atomer i en overmettet fast løsning og/eller dispergering av oppløste partikler i matrisen.Hvis austenittisk nedbør av rustfritt stål utsettes for nedbørsherding ved 400-500 ℃ eller 700-800 ℃ etter behandling av fast løsning eller kaldbearbeiding, kan det oppnå høy styrke.
9. Aktualitetsbehandling
Det refererer til varmebehandlingsprosessen der legeringsarbeidsstykker gjennomgår behandling av fast oppløsning, kald plastisk deformasjon eller støping, og deretter smidd, plassert ved en høyere temperatur eller holdt ved romtemperatur, og deres egenskaper, form og størrelse endres over tid.
Hvis aldringsbehandlingsprosessen for å varme opp arbeidsstykket til en høyere temperatur og utføre aldringsbehandling over lengre tid, kalles det kunstig aldringsbehandling;Aldringsfenomenet som oppstår når arbeidsstykket lagres i romtemperatur eller naturlige forhold over lengre tid kalles naturlig aldringsbehandling.Hensikten med aldringsbehandling er å eliminere indre belastninger i arbeidsstykket, stabilisere strukturen og størrelsen og forbedre mekaniske egenskaper.
10. Herdbarhet
Refererer til egenskapene som bestemmer herdedybden og hardhetsfordelingen til stål under spesifiserte forhold.Den gode eller dårlige herdbarheten til stål er ofte representert ved dybden på det herdede laget.Jo større dybden på herdelaget er, desto bedre herdbarhet har stålet.Herdbarheten til stål avhenger hovedsakelig av dets kjemiske sammensetning, spesielt legeringselementene og kornstørrelsen som øker herdbarheten, oppvarmingstemperaturen og holdetiden.Stål med god herdbarhet kan oppnå jevne og konsistente mekaniske egenskaper gjennom hele stålseksjonen, og herdemidler med lav herdespenning kan velges for å redusere deformasjon og sprekker.
11. Kritisk diameter (kritisk bråkjølingsdiameter)
Den kritiske diameteren refererer til den maksimale diameteren til et stål når all martensitt eller 50 % martensittstruktur er oppnådd i sentrum etter bråkjøling i et bestemt medium.Den kritiske diameteren til enkelte stål kan generelt oppnås gjennom herdbarhetstester i olje eller vann.
12. Sekundær herding
Noen jern-karbon-legeringer (som høyhastighetsstål) krever flere herdingssykluser for å øke hardheten ytterligere.Dette herdingsfenomenet, kjent som sekundær herding, er forårsaket av utfelling av spesielle karbider og/eller omdanning av austenitt til martensitt eller bainitt.
13. Tempererende sprøhet
Refererer til sprøhetsfenomenet med bråkjølt stål herdet i visse temperaturområder eller sakte avkjølt fra herdingstemperaturen gjennom dette temperaturområdet.Temperament sprøhet kan deles inn i den første typen temperament sprøhet og den andre typen temperament sprøhet.
Den første typen tempereringssprøhet, også kjent som irreversibel tempereringssprøhet, forekommer hovedsakelig ved en tempereringstemperatur på 250-400 ℃.Etter at sprøheten forsvinner etter gjenoppvarming, gjentas sprøheten i dette området og oppstår ikke lenger;
Den andre typen temperamentsprøhet, også kjent som reversibel tempereringssprøhet, forekommer ved temperaturer fra 400 til 650 ℃.Når sprøheten forsvinner etter gjenoppvarming, bør den avkjøles raskt og bør ikke forbli i lang tid eller sakte avkjøles i området 400 til 650 ℃, ellers vil katalytiske fenomener oppstå igjen.
Forekomsten av temperamentsprøhet er relatert til legeringselementene som finnes i stål, som mangan, krom, silisium og nikkel, som har en tendens til å utvikle temperamentsprøhet, mens molybden og wolfram har en tendens til å svekke tempereringssprøhet.
Ny Gapower-metaller en profesjonell stålproduktsuppler.Stålrør, spole og stangstålkvaliteter inkluderer ST35 ST37 ST44 ST52 42CRMO4, S45C CK45 SAE4130 SAE4140 SCM440 etc. Velkommen kunde til å spørre og besøke fabrikken.
Innleggstid: 23. november 2023