Ⅰ.Lämpökäsittelyn peruskäsite.
A. Lämpökäsittelyn peruskäsite.
Peruselementit ja toiminnotlämpökäsittely:
1.Lämmitys
Tarkoituksena on saada aikaan tasainen ja hienojakoinen austeniittirakenne.
2.Pidäminen
Tavoitteena on varmistaa, että työkappale kuumenee perusteellisesti ja estää hiilenpoisto ja hapettuminen.
3. Jäähdytys
Tavoitteena on muuttaa austeniittia erilaisiksi mikrorakenteiksi.
Mikrorakenteet lämpökäsittelyn jälkeen
Jäähdytysprosessin aikana kuumennuksen ja pidon jälkeen austeniitti muuttuu erilaisiksi mikrorakenteiksi jäähdytysnopeudesta riippuen. Eri mikrorakenteilla on erilaiset ominaisuudet.
B. Lämpökäsittelyn peruskäsite.
Lämmitys- ja jäähdytysmenetelmiin sekä teräksen mikrorakenteeseen ja ominaisuuksiin perustuva luokittelu
1. Perinteinen lämpökäsittely (kokonaislämpökäsittely): karkaisu, hehkutus, normalisointi, sammutus
2. Pinnan lämpökäsittely: Pinnan sammutus, Induktiolämmityksen pinnan sammutus, Liekin lämmityksen pinnan sammutus, Sähkökontaktin lämmityksen pinnan sammutus.
3. Kemiallinen lämpökäsittely: hiiletys, nitraus, hiilitypetys.
4.Muut lämpökäsittelyt: Kontrolloidun ilmakehän lämpökäsittely, tyhjiölämpökäsittely, muodonmuutoslämpökäsittely.
C. Terästen kriittinen lämpötila
Teräksen kriittinen muutoslämpötila on tärkeä perusta lämmitys-, pito- ja jäähdytysprosessien määrittämiselle lämpökäsittelyn aikana. Se määräytyy rauta-hiili-faasidiagrammin avulla.
Keskeinen johtopäätös:Teräksen todellinen kriittinen muutoslämpötila on aina teoreettista kriittistä muutoslämpötilaa jäljessä. Tämä tarkoittaa, että lämmityksen aikana tarvitaan ylikuumenemista ja jäähdytyksen aikana alijäähdytystä.
II. Teräksen hehkutus ja normalisointi
1. Hehkutuksen määritelmä
Hehkutus tarkoittaa teräksen kuumentamista kriittisen pisteen Ac₁ ylä- tai alapuolelle, pitämällä sitä kyseisessä lämpötilassa ja sitten hidasta jäähdyttämistä, yleensä uunissa, lähellä tasapainoa olevan rakenteen saavuttamiseksi.
2. Hehkutuksen tarkoitus
①Säädä kovuutta työstöä varten: Työstettävän kovuuden saavuttaminen välillä HB170–230.
②Jäännösjännityksen lieventäminen: Estää muodonmuutoksia tai halkeilua seuraavien prosessien aikana.
③Hienompi jyvärakenne: Parantaa mikrorakennetta.
4. Valmistelu viimeistä lämpökäsittelyä varten: Saadaan rakeista (pallomaista) perliittiä myöhempää sammutusta ja päästöä varten.
3.Sferoidisoiva hehkutus
Prosessitiedot: Lämmityslämpötila on lähellä Ac₁-pistettä.
Tarkoitus: Teräksen sementiitin tai karbidien sferoidisointi, jolloin saadaan rakeista (sferoidisoitunutta) perliittiä.
Soveltuva alue: Käytetään eutektoidisille ja hypereutektoidisille koostumuksille.
4. Diffuusiohehkutus (homogenisoiva hehkutus)
Prosessitiedot: Lämmityslämpötila on hieman faasidiagrammin solvusviivan alapuolella.
Tarkoitus: Poistaa eriarvoisuus.
①MatalanhiiliteräsKun hiilipitoisuus on alle 0,25 %, normalisointia suositellaan hehkutukseen verrattuna valmistelevana lämpökäsittelynä.
②Keskihiiliselle teräkselle, jonka hiilipitoisuus on 0,25–0,50 %, voidaan käyttää joko hehkutusta tai normalisointia valmistelevana lämpökäsittelynä.
③Keski- ja runsashiiliselle teräkselle, jonka hiilipitoisuus on 0,50–0,75 %, suositellaan täyttä hehkutusta.
④Korkea-hiiliteräsKun hiilipitoisuus on yli 0,75 %, normalisointia käytetään ensin Fe₃C-verkon poistamiseksi, minkä jälkeen suoritetaan sferoidisoiva hehkutus.
III. Teräksen sammutus ja päästö
A. Sammutus
1. Sammuttamisen määritelmä: Sammuttamisessa teräs kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan Ac₃- tai Ac₁-pisteen yläpuolelle, pidetään tässä lämpötilassa ja jäähdytetään sitten kriittistä jäähdytysnopeutta suuremmalla nopeudella martensiitin muodostamiseksi.
2. Sammutusmenetelmän tarkoitus: Ensisijaisena tavoitteena on saada martensiittia (tai joskus alempaa bainiittia) teräksen kovuuden ja kulutuskestävyyden lisäämiseksi. Sammutus on yksi tärkeimmistä teräksen lämpökäsittelyprosesseista.
3. Erilaisten teräslajien sammutuslämpötilojen määrittäminen
Hypoeutektoiditeräs: Ac₃ +30 °C - 50 °C
Eutektoidinen ja hypereutektoidinen teräs: Ac₁ +30 °C - 50 °C
Seosteräs: 50–100 °C kriittisen lämpötilan yläpuolella
4. Ihanteellisen sammutusväliaineen jäähdytysominaisuudet:
Hidas jäähdytys ennen "nenä"-lämpötilaa: Lämpörasituksen vähentämiseksi riittävästi.
Korkea jäähdytysteho lähellä "nenä"-lämpötilaa: Ei-martensiittisten rakenteiden muodostumisen välttämiseksi.
Hidas jäähdytys lähellä M₅-pistettä: Martensiittisen muutoksen aiheuttaman jännityksen minimoimiseksi.
5. Sammutusmenetelmät ja niiden ominaisuudet:
① Yksinkertainen sammutus: Helppokäyttöinen ja sopii pienille, yksinkertaisen muotoisille työkappaleille. Tuloksena oleva mikrorakenne on martensiittia (M).
②Kaksoissammutus: Monimutkaisempi ja vaikeammin hallittava, käytetään monimutkaisen muotoisten runsashiilisten terästen ja suurempien seosteräskappaleiden työstämiseen. Tuloksena oleva mikrorakenne on martensiittia (M).
③Rikkoutunut sammutus: Monimutkaisempi prosessi, jota käytetään suurille, monimutkaisen muotoisille seosteräksisille työkappaleille. Tuloksena oleva mikrorakenne on martensiittia (M).
④Isoterminen sammutus: Käytetään pienille, monimutkaisen muotoisille työkappaleille, joille asetetaan korkeat vaatimukset. Tuloksena oleva mikrorakenne on matalampi bainiitti (B).
6. Karkenevuuteen vaikuttavat tekijät
Karkenemisaste riippuu teräksen alijäähtyneen austeniitin stabiilisuudesta. Mitä stabiilimpi alijäähtynyt austeniitti on, sitä parempi on karkenevuus ja päinvastoin.
Ylijäähdytetyn austeniitin stabiilisuuteen vaikuttavat tekijät:
C-käyrän sijainti: Jos C-käyrä siirtyy oikealle, sammutuksen kriittinen jäähdytysnopeus pienenee, mikä parantaa karkenevuutta.
Keskeinen johtopäätös:
Mikä tahansa tekijä, joka siirtää C-käyrää oikealle, lisää teräksen karkenevuutta.
Tärkein tekijä:
Kemiallinen koostumus: Kobolttia (Co) lukuun ottamatta kaikki austeniittiin liuenneet seosaineet lisäävät karkenevuutta.
Mitä lähempänä hiiliteräksen eutektoidista koostumusta hiilipitoisuus on, sitä enemmän C-käyrä siirtyy oikealle ja sitä suurempi on karkenevuus.
7. Karkenevuuden määrittäminen ja esittäminen
①Loppusammutuskarkenemistesti: Karkenevuus mitataan loppusammutustestimenetelmällä.
②Kriittisen sammutushalkaisijan menetelmä: Kriittinen sammutushalkaisija (D₀) edustaa teräksen suurinta halkaisijaa, joka voidaan karkaista täysin tietyssä sammutusväliaineessa.
B. Karkaisu
1. Karkaisun määritelmä
Päästö on lämpökäsittelyprosessi, jossa teräs lämmitetään uudelleen A₁-pisteen alapuolelle, pidetään kyseisessä lämpötilassa ja jäähdytetään sitten huoneenlämpötilaan.
2. Karkaisun tarkoitus
Vähennä tai poista jäännösjännitystä: Estää työkappaleen muodonmuutoksen tai halkeilun.
Vähentää tai poistaa jäännösausteniittia: Vakauttaa työkappaleen mitat.
Poistaa sammutetun teräksen haurauden: Säätää mikrorakennetta ja ominaisuuksia työkappaleen vaatimusten mukaisiksi.
Tärkeä huomautus: Teräs on päästöttävä heti sammutuksen jälkeen.
3. Karkaisuprosessit
1.Matala karkaisu
Tarkoitus: Vähentää sammutusjännitystä, parantaa työkappaleen sitkeyttä ja saavuttaa korkea kovuus ja kulutuskestävyys.
Lämpötila: 150 °C ~ 250 °C.
Suorituskyky: Kovuus: HRC 58 ~ 64. Korkea kovuus ja kulutuskestävyys.
Käyttökohteet: Työkalut, muotit, laakerit, hiiletetyt osat ja pintakarkaistut komponentit.
2.Korkea karkaisu
Tarkoitus: Saavuttaa korkea sitkeys sekä riittävä lujuus ja kovuus.
Lämpötila: 500 °C ~ 600 °C.
Suorituskyky: Kovuus: HRC 25 ~ 35. Hyvät mekaaniset ominaisuudet.
Käyttökohteet: Akselit, hammaspyörät, kiertokanget jne.
Terminen jalostus
Määritelmä: Sammutus, jota seuraa korkean lämpötilan päästö, on nimeltään lämpöpuhdistus tai yksinkertaisesti päästö. Tällä menetelmällä käsitellyllä teräksellä on erinomainen yleinen suorituskyky ja sitä käytetään laajalti.
Ⅳ.Teräksen pinnan lämpökäsittely
A. Terästen pinnankarkaisu
1. Pinnan kovettumisen määritelmä
Pinnan karkaisu on lämpökäsittelyprosessi, jonka tarkoituksena on vahvistaa työkappaleen pintakerrosta kuumentamalla sitä nopeasti, jolloin pintakerros muuttuu austeniitiksi, ja jäähdyttämällä se sitten nopeasti. Tämä prosessi suoritetaan muuttamatta teräksen kemiallista koostumusta tai materiaalin ydinrakennetta.
2. Pintakarkaisuun ja jälkikarkaisurakenteeseen käytetyt materiaalit
Pintakarkenemiseen käytetyt materiaalit
Tyypilliset materiaalit: Keskihiilinen teräs ja keskihiilinen seosteräs.
Esikäsittely: Tyypillinen prosessi: Päästö. Jos ydinominaisuudet eivät ole kriittisiä, voidaan käyttää normalisointia.
Kovettumisen jälkeinen rakenne
Pintarakenne: Pintakerros muodostaa tyypillisesti kovetetun rakenteen, kuten martensiitin tai bainiittia, joka tarjoaa suuren kovuuden ja kulutuskestävyyden.
Ytimen rakenne: Teräksen ydin säilyttää yleensä alkuperäisen rakenteensa, kuten perliitti- tai karkaisutilansa, esikäsittelyprosessista ja perusmateriaalin ominaisuuksista riippuen. Tämä varmistaa, että ydin säilyttää hyvän sitkeyden ja lujuuden.
B. Induktiopinnan karkaisun ominaisuudet
1. Korkea lämmityslämpötila ja nopea lämpötilan nousu: Induktiopinnan karkaisuun liittyy tyypillisesti korkeat lämmityslämpötilat ja nopeat lämmitysnopeudet, mikä mahdollistaa nopean lämmityksen lyhyessä ajassa.
2. Hienojakoinen austeniittirakeinen rakenne pintakerroksessa: Nopean kuumennuksen ja sitä seuraavan sammutusprosessin aikana pintakerros muodostaa hienojakoisia austeniittirakeita. Sammutuksen jälkeen pinta koostuu pääasiassa hienojakoisesta martensiitista, jonka kovuus on tyypillisesti 2–3 HRC korkeampi kuin perinteisessä sammutuksessa.
3. Hyvä pinnanlaatu: Lyhyen lämmitysajan ansiosta työkappaleen pinta on vähemmän altis hapettumiselle ja hiilenpoistolle, ja sammutuksen aiheuttama muodonmuutos minimoituu, mikä varmistaa hyvän pinnanlaadun.
4. Korkea väsymislujuus: Martensiittinen faasimuutos pintakerroksessa aiheuttaa puristusjännitystä, joka lisää työkappaleen väsymislujuutta.
5. Korkea tuotantotehokkuus: Induktiopinnan karkaisu soveltuu massatuotantoon ja tarjoaa korkean operatiivisen tehokkuuden.
C. Kemiallisen lämpökäsittelyn luokittelu
Hiiletys, hiiletys, hiiletys, kromaus, silikonointi, silikonointi, silikonointi, hiilinitraus, boorihiiletys
D.Gas-hiiletys
Kaasuhiiletys on prosessi, jossa työkappale asetetaan suljettuun kaasuhiiletysuuniin ja kuumennetaan lämpötilaan, joka muuttaa teräksen austeniitiksi. Sitten uuniin tiputetaan hiiletysainetta tai siihen johdetaan suoraan hiiletysatmosfääri, jolloin hiiliatomit diffundoituvat työkappaleen pintakerrokseen. Tämä prosessi lisää hiilipitoisuutta (wc%) työkappaleen pinnalla.
√Hiilihapotusaineet:
•Hiilipitoiset kaasut: Kuten kivihiilikaasu, nestekaasu (LPG) jne.
•Orgaaniset nesteet: Kuten kerosiini, metanoli, bentseeni jne.
√Karburointiprosessin parametrit:
• Hiilettolämpötila: 920–950 °C.
•Hiilettausaika: Riippuu halutusta hiiletyskerroksen paksuudesta ja hiiletyslämpötilasta.
E. Lämpökäsittely hiiletyksen jälkeen
Teräs on lämpökäsiteltävä hiiletyksen jälkeen.
Lämpökäsittelyprosessi hiiletyksen jälkeen:
√Sammutus + matalan lämpötilan karkaisu
1. Suora sammutus esijäähdytyksen jälkeen + matalan lämpötilan päästö: Työkappale esijäähdytetään hiiletyslämpötilasta juuri ytimen Ar₁-lämpötilan yläpuolelle ja sammutetaan sitten välittömästi, minkä jälkeen se päästötään matalassa lämpötilassa 160–180 °C:ssa.
2. Yksittäinen sammutus esijäähdytyksen jälkeen + matalan lämpötilan päästö: Hiiletyksen jälkeen työkappale jäähdytetään hitaasti huoneenlämpötilaan ja lämmitetään sitten uudelleen sammutusta ja matalan lämpötilan päästöä varten.
3. Kaksinkertainen sammutus esijäähdytyksen jälkeen + matalan lämpötilan päästö: Hiiletyksen ja hitaan jäähdytyksen jälkeen työkappale käy läpi kaksi vaihetta: lämmityksen ja sammutuksen, jota seuraa matalan lämpötilan päästö.
Ⅴ.Terästen kemiallinen lämpökäsittely
1. Kemiallisen lämpökäsittelyn määritelmä
Kemiallinen lämpökäsittely on lämpökäsittelyprosessi, jossa teräskappale asetetaan tiettyyn aktiiviseen väliaineeseen, kuumennetaan ja pidetään lämpötilassa, jolloin väliaineen aktiiviset atomit diffundoituvat työkappaleen pintaan. Tämä muuttaa työkappaleen pinnan kemiallista koostumusta ja mikrorakennetta, ja siten sen ominaisuuksia.
2. Kemiallisen lämpökäsittelyn perusprosessi
Hajoaminen: Kuumennettaessa aktiivinen väliaine hajoaa vapauttaen aktiivisia atomeja.
Imeytyminen: Aktiiviset atomit adsorboituvat teräksen pintaan ja liukenevat teräksen kiinteään liuokseen.
Diffuusio: Teräksen pinnalle absorboituneet ja liuenneet aktiiviset atomit siirtyvät sisäosaan.
Induktiopinnan karkaisun tyypit
a.Korkeataajuinen induktiolämmitys
Virtataajuus: 250~300 kHz.
Kovettuneen kerroksen paksuus: 0,5–2,0 mm.
Käyttökohteet: Keskikokoiset ja pienet moduulivaihteet sekä pienet ja keskikokoiset akselit.
b. Keskitaajuinen induktiolämmitys
Virtataajuus: 2500~8000 kHz.
Kovettuneen kerroksen paksuus: 2–10 mm.
Käyttökohteet: Suuremmat akselit ja suuret ja keskikokoiset moduulivaihteet.
c.Tehotaajuusinduktiolämmitys
Virtataajuus: 50 Hz.
Kovettuneen kerroksen paksuus: 10–15 mm.
Käyttökohteet: Työkappaleet, jotka vaativat erittäin paksun karkaisukerroksen.
3. Induktiopinnan karkaisu
Induktiopinnan karkaisun perusperiaate
Ihovaikutus:
Kun induktiokäämin vaihtovirta indusoi virran työkappaleen pinnalle, suurin osa indusoidusta virrasta keskittyy pinnan lähelle, eikä työkappaleen sisäpuolen läpi kulje juuri lainkaan virtaa. Tätä ilmiötä kutsutaan ihovaikutukseksi.
Induktiopinnan karkaisun periaate:
Ihovaikutuksen perusteella työkappaleen pinta kuumennetaan nopeasti austeniittistumislämpötilaan (joka nousee 800–1000 °C:een muutamassa sekunnissa), kun taas työkappaleen sisäosa pysyy lähes lämpenemättömänä. Työkappale jäähdytetään sitten vesisuihkulla, jolloin saavutetaan pinnan karkaisu.
4. Luonnehauraus
Sammutetun teräksen hauraus päästössä
Päästöhauraus tarkoittaa ilmiötä, jossa teräksen iskusitkeys heikkenee merkittävästi tietyissä lämpötiloissa päästön jälkeen.
Ensimmäinen karkaisun hauraustyyppi
Lämpötila-alue: 250 °C - 350 °C.
Ominaisuudet: Jos sammutettua terästä päästetään tällä lämpötila-alueella, on erittäin todennäköistä, että sille kehittyy tällainen päästöhauraus, jota ei voida poistaa.
Ratkaisu: Vältä päästökarkaistun teräksen käyttöä tällä lämpötila-alueella.
Ensimmäistä päästöhaurauden tyyppiä kutsutaan myös matalan lämpötilan päästöhauraudeksi tai peruuttamattomaksi päästöhauraudeksi.
Ⅵ.Karkaisu
1. Karkaisu on viimeinen lämpökäsittelyprosessi, joka seuraa sammutusta.
Miksi sammutetut teräkset tarvitsevat päästöä?
Mikrorakenne sammutuksen jälkeen: Sammutuksen jälkeen teräksen mikrorakenne koostuu tyypillisesti martensiitista ja jäännösausteniitista. Molemmat ovat metastabiileja faaseja ja muuttuvat tietyissä olosuhteissa.
Martensiitin ominaisuudet: Martensiitille on ominaista korkea kovuus, mutta myös korkea hauraus (erityisesti runsashiilisessä neulamaisessa martensiitissa), mikä ei täytä monien sovellusten suorituskykyvaatimuksia.
Martensiittisen muutoksen ominaisuudet: Muutos martensiitiksi tapahtuu erittäin nopeasti. Sammutuksen jälkeen työkappaleeseen jää sisäisiä jännityksiä, jotka voivat johtaa muodonmuutoksiin tai halkeiluun.
Johtopäätös: Työkappaletta ei voida käyttää suoraan sammutuksen jälkeen! Päästö on tarpeen sisäisten jännitysten vähentämiseksi ja työkappaleen sitkeyden parantamiseksi, jotta se soveltuu käytettäväksi.
2. Karkenevuuden ja karkenemiskyvyn välinen ero:
Karkenevuus:
Karkenevuus viittaa teräksen kykyyn saavuttaa tietty karkenemissyvyys (karkaistun kerroksen syvyys) sammutuksen jälkeen. Se riippuu teräksen koostumuksesta ja rakenteesta, erityisesti sen seosaineista ja terästyypistä. Karkenevuus mittaa sitä, kuinka hyvin teräs voi karkenea koko paksuudestaan sammutusprosessin aikana.
Kovuus (kovettumiskyky):
Kovuus eli karkaisukyky viittaa teräksen maksimikovuuteen sammutuksen jälkeen. Siihen vaikuttaa suuresti teräksen hiilipitoisuus. Korkeampi hiilipitoisuus johtaa yleensä suurempaan potentiaaliseen kovuuteen, mutta teräksen seosaineet ja sammutusprosessin tehokkuus voivat rajoittaa tätä.
3. Teräksen karkenevuus
√Karkenevuuden käsite
Karkenevuus viittaa teräksen kykyyn saavuttaa tietty martensiittinen karkenemissyvyys austenisointilämpötilasta sammutuksen jälkeen. Yksinkertaisemmin sanottuna se on teräksen kyky muodostaa martensiittia sammutuksen aikana.
Karkenevuuden mittaus
Karkenevuuden koko ilmaistaan määrätyissä olosuhteissa sammutuksen jälkeen saadun kovettuneen kerroksen paksuudella.
Karkaistun kerroksen syvyys: Tämä on syvyys työkappaleen pinnasta alueelle, jossa rakenne on puoliksi martensiittia.
Yleiset sammutusmateriaalit:
•Vesi
Ominaisuudet: Taloudellinen ja tehokas jäähdytyskyky, mutta jäähdytysnopeus lähellä kiehumispistettä on korkea, mikä voi johtaa liialliseen jäähdytykseen.
Käyttö: Käytetään tyypillisesti hiiliteräksille.
Suolavesi: Suola- tai alkaliliuos vedessä, jolla on suurempi jäähdytyskyky korkeissa lämpötiloissa verrattuna veteen, minkä vuoksi se soveltuu hiiliteräksille.
•Öljy
Ominaisuudet: Jäähtyy hitaammin alhaisissa lämpötiloissa (lähellä kiehumispistettä), mikä vähentää tehokkaasti muodonmuutos- ja halkeilualttiutta, mutta jäähdytyskyky on heikompi korkeissa lämpötiloissa.
Käyttö: Sopii seosteräksille.
Tyypit: Sisältää sammutusöljyn, koneöljyn ja dieselpolttoaineen.
Lämmitysaika
Lämmitysaika koostuu sekä lämmitysnopeudesta (halutun lämpötilan saavuttamiseen kuluvasta ajasta) että pitoajasta (tavoitelämpötilassa pysymisestä).
Lämmitysajan määrittämisen periaatteet: Varmista, että lämpötila jakautuu tasaisesti koko työkappaleeseen, sekä sisä- että ulkopuolella.
Varmista täydellinen austeniittisuus ja että muodostunut austeniitti on tasaista ja hienojakoista.
Lämmitysajan määrittämisen perusteet: Yleensä arvioidaan empiiristen kaavojen avulla tai määritetään kokeellisesti.
Sammutusmedia
Kaksi keskeistä näkökohtaa:
a. Jäähdytysnopeus: Suurempi jäähdytysnopeus edistää martensiitin muodostumista.
b. Jäännösjännitys: Suurempi jäähdytysnopeus lisää jäännösjännitystä, mikä voi johtaa työkappaleen suurempaan muodonmuutos- ja halkeilualttiuteen.
Ⅶ.Normalisointi
1. Normalisoinnin määritelmä
Normalisointi on lämpökäsittelyprosessi, jossa teräs kuumennetaan 30–50 °C Ac3-lämpötilaa korkeampaan lämpötilaan, pidetään tässä lämpötilassa ja sitten ilmajäähdytetään, jotta saadaan aikaan lähellä tasapainotilaa oleva mikrorakenne. Hehkutukseen verrattuna normalisoinnilla on nopeampi jäähdytysnopeus, mikä johtaa hienompaan perliittirakenteeseen (P) ja suurempaan lujuuteen ja kovuuteen.
2. Normalisoinnin tarkoitus
Normalisoinnin tarkoitus on samanlainen kuin hehkutuksen.
3. Normalisoinnin sovellukset
• Poistaa verkottunutta sekundääristä sementiittiä.
• Toimii viimeisenä lämpökäsittelynä osille, joille vaaditaan vähemmän lämpökäsittelyä.
•Toimii vähä- ja keskihiilisen rakenneteräksen valmistelevana lämpökäsittelynä lastuttavuuden parantamiseksi.
4. Hehkutustyypit
Ensimmäinen hehkutustyyppi:
Tarkoitus ja toiminta: Tavoitteena ei ole aiheuttaa faasimuutosta, vaan siirtää teräs epätasapainoisesta tilasta tasapainoiseen tilaan.
Tyypit:
•Diffuusiohehkutus: Tavoitteena on homogenisoida koostumus poistamalla segregaatio.
•Uudelleenkiteytyshehkutus: Palauttaa venyvyyden poistamalla työkarkenemisen vaikutukset.
• Jännitystenpoistohehkutus: Vähentää sisäisiä jännityksiä muuttamatta mikrorakennetta.
Toinen hehkutustyyppi:
Tarkoitus ja toiminta: Tavoitteena on muuttaa mikrorakennetta ja ominaisuuksia, jolloin saavutetaan perliittipainotteinen mikrorakenne. Tämä tyyppi varmistaa myös, että perliitin, ferriitin ja karbidien jakautuminen ja morfologia täyttävät erityisvaatimukset.
Tyypit:
• Täydellinen hehkutus: Teräs kuumennetaan Ac3-lämpötilan yläpuolelle ja jäähdytetään sitten hitaasti, jolloin muodostuu tasainen perliittirakenne.
•Epätäydellinen hehkutus: Teräs kuumennetaan Ac1- ja Ac3-lämpötilojen välillä rakenteen osittaiseksi muuttamiseksi.
• Isoterminen hehkutus: Teräs lämmitetään yli Ac3-lämpötilaan, minkä jälkeen se jäähdytetään nopeasti isotermiseen lämpötilaan ja pidetään siinä halutun rakenteen saavuttamiseksi.
• Pallomainen hehkutus: Muodostaa pallomaisen kovametallirakenteen, mikä parantaa työstettävyyttä ja sitkeyttä.
Ⅷ.1.Lämpökäsittelyn määritelmä
Lämpökäsittelyllä tarkoitetaan prosessia, jossa metallia kuumennetaan, pidetään tietyssä lämpötilassa ja sitten jäähdytetään kiinteässä tilassa sen sisäisen rakenteen ja mikrorakenteen muuttamiseksi, jolloin saavutetaan halutut ominaisuudet.
2. Lämpökäsittelyn ominaisuudet
Lämpökäsittely ei muuta työkappaleen muotoa; sen sijaan se muuttaa teräksen sisäistä rakennetta ja mikrorakennetta, mikä puolestaan muuttaa teräksen ominaisuuksia.
3. Lämpökäsittelyn tarkoitus
Lämpökäsittelyn tarkoituksena on parantaa teräksen (tai työkappaleiden) mekaanisia tai prosessointiominaisuuksia, hyödyntää teräksen potentiaali täysimääräisesti, parantaa työkappaleen laatua ja pidentää sen käyttöikää.
4. Keskeinen johtopäätös
Materiaalin ominaisuuksien parantaminen lämpökäsittelyllä riippuu ratkaisevasti siitä, tapahtuuko sen mikrorakenteessa ja rakenteessa muutoksia lämmitys- ja jäähdytysprosessin aikana.
Julkaisun aika: 19. elokuuta 2024