Untuk menjadikan bahan kerja logam mempunyai prestasi kerja yang diperlukan, proses rawatan haba selalunya penting. Proses rawatan haba secara amnya merangkumi tiga proses pemanasan, pemeliharaan haba, dan penyejukan. Oleh kerana proses yang berbeza, ia dibahagikan kepada pelindapkejutan, pembajaan, penormalan, dan penyepuhlindapan. Bolehkah anda memberitahu perbezaannya?
01
Apakah pelindapkejutan?
Pelindapkejutan keluli adalah untuk memanaskan keluli ke suhu melebihi suhu kritikal Ac3 (keluli hypoeutectoid) atau Ac1 (keluli hyperutectoid), pastikan ia hangat untuk satu tempoh masa untuk menjadikannya austenitisasi sepenuhnya atau sebahagian, dan kemudian menyejukkannya dengan kadar penyejukan lebih besar daripada kadar penyejukan kritikal. Proses rawatan haba untuk penyejukan pantas dan pantas di bawah Ms (atau isoterma berhampiran Ms) untuk transformasi martensit (atau bainit). Biasanya, rawatan penyelesaian pepejal aloi aluminium, aloi tembaga, aloi titanium, kaca terbaja dan bahan lain atau proses rawatan haba dengan proses penyejukan pantas dipanggil pelindapkejutan.
Tujuan pelindapkejutan:
1) Meningkatkan sifat mekanikal produk atau bahagian logam. Contohnya: meningkatkan kekerasan dan rintangan haus alatan, galas, dsb., meningkatkan had keanjalan spring, menambah baik sifat mekanikal komprehensif bahagian aci, dsb.
2) Memperbaiki sifat bahan atau sifat kimia beberapa keluli khas. Seperti meningkatkan rintangan kakisan keluli tahan karat, meningkatkan kemagnetan kekal keluli magnetik, dsb.
Apabila pelindapkejutan dan penyejukan, sebagai tambahan kepada pemilihan medium pelindapkejutan yang munasabah, kaedah pelindapkejutan yang betul juga diperlukan. Kaedah pelindapkejutan yang biasa digunakan terutamanya termasuk pelindapkejutan cecair tunggal, pelindapkejutan dua kali ganda, pelindapkejutan berperingkat, pelindapkejutan isoterma, dan pelindapkejutan separa.
Bahan kerja keluli mempunyai ciri-ciri berikut selepas pelindapkejutan:
① Struktur tidak seimbang (iaitu, tidak stabil) seperti martensit, bainit, dan austenit tertahan diperoleh.
② Terdapat tekanan dalaman yang besar.
③ Sifat mekanikal tidak dapat memenuhi keperluan. Oleh itu, bahan kerja keluli secara amnya perlu dibaja selepas pelindapkejutan.
02
Apakah tempering?
Pembajaan ialah proses rawatan haba yang memanaskan produk atau bahagian logam yang dipadamkan pada suhu tertentu, dan kemudian menyejukkannya dengan cara tertentu selepas memegang untuk tempoh masa tertentu. Pembajaan ialah operasi yang dilakukan sejurus selepas pelindapkejutan, dan biasanya merupakan rawatan haba terakhir bahan kerja. Satu proses, jadi proses bersama pelindapkejutan dan pembajaan dipanggil rawatan akhir.
Tujuan utama pelindapkejutan dan pembajaan adalah untuk:
1) Mengurangkan tekanan dalaman dan mengurangkan kerapuhan. Bahagian yang dipadamkan mempunyai tekanan dan kerapuhan yang hebat. Jika mereka tidak marah dalam masa, mereka akan sering berubah bentuk atau bahkan retak.
2) Laraskan sifat mekanikal bahan kerja. Selepas pelindapkejutan, bahan kerja mempunyai kekerasan yang tinggi dan kerapuhan yang tinggi. Untuk memenuhi keperluan prestasi yang berbeza bagi pelbagai bahan kerja, ia boleh dilaraskan dengan pembajaan, kekerasan, kekuatan, keplastikan dan keliatan.
3) Saiz bahan kerja yang stabil. Struktur metalografi boleh distabilkan dengan pembajaan untuk memastikan tiada ubah bentuk akan berlaku semasa penggunaan akan datang.
4) Meningkatkan prestasi pemotongan beberapa keluli aloi.
Peranan tempering adalah untuk:
① Tingkatkan kestabilan struktur, supaya bahan kerja tidak lagi mengalami transformasi tisu semasa digunakan, supaya saiz geometri dan prestasi bahan kerja akan kekal stabil.
② Hilangkan tekanan dalaman untuk meningkatkan prestasi bahan kerja dan menstabilkan dimensi geometri bahan kerja.
③ Laraskan sifat mekanikal keluli untuk memenuhi keperluan penggunaan.
Sebab mengapa pembajaan mempunyai kesan ini ialah apabila suhu meningkat, aktiviti atom meningkat, dan atom besi, karbon dan unsur pengaloian lain dalam keluli boleh meresap dengan cepat untuk merealisasikan penyusunan semula atom, dengan itu menjadikannya tidak stabil. Organisasi yang tidak seimbang secara beransur-ansur berubah menjadi organisasi seimbang yang stabil. Pelepasan tekanan dalaman juga berkaitan dengan penurunan kekuatan logam apabila suhu meningkat. Secara amnya, apabila keluli dibaja, kekerasan dan kekuatan berkurangan, dan keplastikan meningkat. Semakin tinggi suhu pembajaan, semakin besar perubahan sifat mekanikal ini. Sesetengah keluli aloi dengan kandungan unsur pengaloian yang tinggi akan mendakan beberapa sebatian logam berbutir halus apabila dibaja dalam julat suhu tertentu, yang akan meningkatkan kekuatan dan kekerasan. Fenomena ini dipanggil pengerasan sekunder.
Keperluan pembajaan: bahan kerja dengan kegunaan yang berbeza harus dibaja pada suhu yang berbeza untuk memenuhi keperluan yang digunakan.
① Alat pemotong, galas, bahagian berkarburkan dan dipadamkan, dan bahagian yang dipadamkan permukaan biasanya dibaja pada suhu di bawah 250 darjah . Selepas pembajaan suhu rendah, kekerasan tidak banyak berubah, tekanan dalaman berkurangan, dan keliatan bertambah baik sedikit.
② Spring dibaja pada suhu sederhana pada 350-500 darjah untuk mendapatkan keanjalan yang tinggi dan keliatan yang diperlukan.
③ Bahagian yang diperbuat daripada keluli struktur karbon sederhana biasanya dibaja pada suhu tinggi 500-600 darjah C untuk mendapatkan gabungan kekuatan dan keliatan yang baik.
Apabila keluli dibaja pada sekitar 300 darjah, kerapuhannya sering meningkat. Fenomena ini dipanggil jenis pertama kerapuhan temper. Secara amnya, ia tidak boleh dibaja dalam julat suhu ini. Sesetengah keluli struktur aloi karbon sederhana juga terdedah kepada rapuh jika ia perlahan-lahan disejukkan ke suhu bilik selepas pembajaan suhu tinggi. Fenomena ini dipanggil jenis kedua kerapuhan temper. Penambahan molibdenum pada keluli, atau penyejukan dalam minyak atau air semasa pembajaan, boleh menghalang jenis kedua kerapuhan marah. Kerapuhan ini boleh dihapuskan dengan memanaskan semula keluli rapuh jenis kedua kepada suhu pembajaan asal.
Dalam pengeluaran, ia selalunya berdasarkan keperluan untuk prestasi bahan kerja. Mengikut suhu pemanasan yang berbeza, pembajaan dibahagikan kepada pembajaan suhu rendah, pembajaan suhu sederhana, dan pembajaan suhu tinggi. Proses rawatan haba yang menggabungkan pelindapkejutan dan pembajaan suhu tinggi yang seterusnya dipanggil pelindapkejutan dan pembajaan, iaitu, ia mempunyai keplastikan dan keliatan yang baik sambil mempunyai kekuatan tinggi.
1) Pembajaan suhu rendah: 150-250 darjah , M kali, mengurangkan tekanan dalaman dan kerapuhan, meningkatkan keliatan plastik, mempunyai kekerasan yang lebih tinggi dan rintangan haus. Digunakan untuk membuat alat pengukur, pisau dan galas bergolek, dsb.
2) Pembajaan pada suhu sederhana: 350-500 darjah , masa T, dengan keanjalan tinggi, keplastikan dan kekerasan tertentu. Digunakan untuk membuat mata air, menempa acuan, dll.
3) Pembajaan suhu tinggi: 500-650 darjah , pembajaan S, dengan sifat mekanikal komprehensif yang baik. Digunakan untuk membuat gear, aci engkol, dll.
03
Apakah menormalkan?
Normalizing ialah rawatan haba yang meningkatkan keliatan keluli. Selepas ahli keluli dipanaskan hingga 30-50 darjah melebihi suhu Ac3, ia disimpan untuk satu tempoh masa dan kemudian disejukkan dengan udara. Ciri utama ialah kadar penyejukan lebih cepat daripada penyepuhlindapan dan lebih rendah daripada pelindapkejutan. Semasa menormalkan, butiran kristal keluli boleh ditapis dalam penyejukan sedikit lebih cepat, bukan sahaja boleh memperoleh kekuatan yang memuaskan, tetapi juga boleh meningkatkan keliatan (nilai AKV) dengan ketara, mengurangkan kecenderungan retak komponen. Selepas beberapa plat keluli tergelek panas aloi rendah, penempaan keluli aloi rendah dan tuangan dinormalkan, sifat mekanikal komprehensif bahan boleh dipertingkatkan dengan banyak, dan prestasi pemotongan juga bertambah baik.
Menormalkan mempunyai tujuan dan kegunaan berikut:
① Untuk keluli hypoeutectoid, normalizing digunakan untuk menghapuskan struktur berbutir kasar yang terlalu panas dan struktur Widmanstatten tuangan, penempaan dan kimpalan, dan struktur berjalur dalam bahan bergulung; menapis bijirin; dan boleh digunakan sebagai rawatan pra-panas sebelum pelindapkejutan.
② Untuk keluli hypereutectoid, normalizing boleh menghilangkan simentit sekunder retikular dan memperhalusi pearlit, yang bukan sahaja meningkatkan sifat mekanikal, tetapi juga memudahkan penyepuhlindapan spheroidizing berikutnya.
③ Untuk plat keluli nipis lukisan dalam rendah karbon, penormalan boleh menghilangkan simentit bebas pada sempadan bijian untuk meningkatkan sifat lukisan dalam mereka.
④ Untuk keluli rendah karbon dan keluli aloi rendah karbon rendah, gunakan penormalan untuk mendapatkan lebih banyak struktur perlit yang mengelupas, tingkatkan kekerasan kepada HB140-190, elakkan fenomena "pisau melekat" semasa pemotongan dan perbaiki kebolehmesinan. Untuk keluli karbon sederhana, apabila kedua-dua normalizing dan annealing boleh digunakan, ia adalah lebih menjimatkan dan mudah untuk menggunakan normalizing.
⑤ Untuk keluli struktur sederhana karbon biasa, normalizing boleh digunakan sebagai ganti pelindapkejutan dan pembajaan suhu tinggi apabila sifat mekanikal tidak tinggi, yang bukan sahaja mudah dikendalikan, tetapi juga menstabilkan struktur dan saiz keluli.
⑥ Menormalkan pada suhu tinggi (150-200 darjah di atas Ac3) boleh mengurangkan pengasingan komposisi tuangan dan penempaan disebabkan oleh kadar resapan yang tinggi pada suhu tinggi. Butiran kasar selepas menormalkan pada suhu tinggi boleh ditapis dengan menormalkan seterusnya pada suhu kedua yang lebih rendah.
⑦ Untuk beberapa keluli aloi karbon rendah dan sederhana yang digunakan dalam turbin stim dan dandang, normalizing selalunya digunakan untuk mendapatkan struktur bainit, dan kemudian dibaja pada suhu tinggi. Ia mempunyai rintangan rayapan yang baik apabila digunakan pada 400-550 darjah .
⑧ Sebagai tambahan kepada bahagian keluli dan produk keluli, normalizing juga digunakan secara meluas dalam rawatan haba besi mulur untuk mendapatkan matriks pearlit dan meningkatkan kekuatan besi mulur.
Memandangkan penormalan dicirikan oleh penyejukan udara, suhu ambien, kaedah penyusunan, aliran udara dan saiz bahan kerja semuanya mempunyai kesan ke atas struktur dan prestasi selepas menormalkan. Struktur ternormal juga boleh digunakan sebagai kaedah pengelasan keluli aloi. Secara amnya, keluli aloi dibahagikan kepada keluli pearlit, keluli bainit, keluli martensit dan keluli austenit mengikut struktur mikro yang diperolehi dengan memanaskan sampel dengan diameter 25 mm hingga 900 darjah dan penyejukan udara.
04
Apakah penyepuhlindapan?
Penyepuhlindapan ialah proses rawatan haba logam di mana logam dipanaskan perlahan-lahan pada suhu tertentu, disimpan untuk masa yang mencukupi, dan kemudian disejukkan pada kadar yang sesuai. Rawatan haba penyepuhlindapan dibahagikan kepada penyepuhlindapan lengkap, penyepuhlindapan tidak lengkap dan penyepuhlindapan pelepasan tekanan. Sifat mekanikal bahan beranil boleh dikesan melalui ujian tegangan atau ujian kekerasan. Banyak produk keluli dibekalkan dalam keadaan penyepuhlindapan dan rawatan haba. Penguji kekerasan Rockwell boleh digunakan untuk menguji kekerasan keluli. Untuk plat keluli yang lebih nipis, jalur keluli dan paip keluli berdinding nipis, penguji kekerasan Rockwell permukaan boleh digunakan untuk menguji kekerasan HRT. .
Tujuan penyepuhlindapan adalah untuk:
① Memperbaiki atau menghapuskan pelbagai kecacatan struktur dan tegasan sisa yang disebabkan oleh tuangan keluli, penempaan, penggulungan dan kimpalan, dan mengelakkan ubah bentuk dan keretakan bahan kerja.
② Lembutkan bahan kerja untuk memotong.
③ Menapis butiran dan menambah baik struktur untuk memperbaiki sifat mekanikal bahan kerja.
④ Buat persediaan organisasi untuk rawatan haba akhir (pelindapkejutan, pembajaan).
Proses penyepuhlindapan yang biasa digunakan ialah:
① Sepuhlindap sepenuhnya. Ia digunakan untuk menapis struktur panas lampau kasar dengan sifat mekanikal yang lemah selepas penuangan, penempaan dan kimpalan keluli karbon sederhana dan rendah. Panaskan bahan kerja pada 30-50 darjah di atas suhu di mana ferit berubah sepenuhnya menjadi austenit, pastikan ia hangat untuk satu tempoh masa, dan kemudian sejukkan perlahan-lahan dengan relau. Semasa proses penyejukan, austenit akan berubah semula untuk menjadikan struktur keluli lebih nipis.
② Penyepuhlindapan spheroidizing. Ia digunakan untuk mengurangkan kekerasan tinggi keluli alat dan keluli galas selepas penempaan. Bahan kerja dipanaskan hingga 20-40 darjah di atas suhu di mana keluli mula membentuk austenit, dan kemudian disejukkan perlahan-lahan selepas pemeliharaan haba. Semasa proses penyejukan, simentit lamelar dalam pearlit menjadi sfera, dengan itu mengurangkan kekerasan.
③ Penyepuhlindapan isoterma. Ia digunakan untuk mengurangkan kekerasan tinggi beberapa keluli struktur aloi dengan kandungan nikel dan kromium yang tinggi untuk pemotongan. Secara amnya, ia mula-mula disejukkan kepada suhu austenit yang paling tidak stabil pada kadar yang lebih cepat, dan austenit diubah menjadi troostit atau sorbite untuk masa yang sesuai, dan kekerasan boleh dikurangkan.
④ Penyepuhlindapan penghabluran semula. Ia digunakan untuk menghapuskan fenomena pengerasan (peningkatan kekerasan dan penurunan keplastikan) dawai logam dan plat nipis dalam proses lukisan sejuk dan rolling sejuk. Suhu pemanasan biasanya 50-150 darjah di bawah suhu di mana keluli mula membentuk austenit. Hanya dengan cara ini kesan pengerasan kerja boleh dihapuskan dan logam dilembutkan.
⑤ Penyepuhlindapan grafisasi. Ia digunakan untuk menukar besi tuang yang mengandungi sejumlah besar simentit kepada besi tuang yang boleh ditempa dengan keplastikan yang baik. Operasi proses adalah untuk memanaskan tuangan kepada kira-kira 950 darjah , memastikan ia hangat untuk tempoh masa tertentu dan kemudian menyejukkannya dengan betul untuk mengurai simentit untuk membentuk kumpulan grafit flocculent.
⑥ Penyepuhlindapan resapan. Ia digunakan untuk menghomogenkan komposisi kimia tuangan aloi dan meningkatkan prestasinya. Kaedahnya adalah untuk memanaskan tuangan ke suhu tertinggi yang mungkin tanpa lebur, dan pastikan ia hangat untuk masa yang lama, dan kemudian sejuk perlahan-lahan selepas penyebaran pelbagai unsur dalam aloi cenderung untuk diagihkan secara sama rata.
⑦ Penyepuhlindapan melegakan tekanan. Digunakan untuk menghapuskan tegasan dalaman tuangan keluli dan kimpalan. Untuk produk besi dan keluli yang dipanaskan hingga 100-200 darjah di bawah suhu di mana austenit mula terbentuk, penyejukan dalam udara selepas pemeliharaan haba boleh menghilangkan tekanan dalaman
