I.Podstawowa koncepcja obróbki cieplnej.
A.Podstawowa koncepcja obróbki cieplnej.
Podstawowe elementy i funkcjeobróbka cieplna:
1. Ogrzewanie
Celem jest uzyskanie jednorodnej i drobnej struktury austenitu.
2.Trzymanie
Celem jest zapewnienie dokładnego podgrzania przedmiotu obrabianego oraz zapobieżenie odwęgleniu i utlenianiu.
3.Chłodzenie
Celem jest przekształcenie austenitu w różne mikrostruktury.
Mikrostruktury po obróbce cieplnej
Podczas procesu chłodzenia, po nagrzaniu i wygrzaniu, austenit przekształca się w różne mikrostruktury w zależności od szybkości chłodzenia. Różne mikrostruktury wykazują różne właściwości.
B.Podstawowa koncepcja obróbki cieplnej.
Klasyfikacja stali ze względu na metodę nagrzewania i chłodzenia oraz mikrostrukturę i właściwości
1. Konwencjonalna obróbka cieplna (ogólna obróbka cieplna): odpuszczanie, wyżarzanie, normalizowanie, hartowanie
2. Obróbka cieplna powierzchni: hartowanie powierzchniowe, hartowanie powierzchniowe za pomocą nagrzewania indukcyjnego, hartowanie powierzchniowe za pomocą nagrzewania płomieniowego, hartowanie powierzchniowe za pomocą nagrzewania kontaktowego.
3. Obróbka cieplna chemiczna: nawęglanie, azotowanie, węgloazotowanie.
4. Inne rodzaje obróbki cieplnej: obróbka cieplna w kontrolowanej atmosferze, obróbka cieplna próżniowa, obróbka cieplna odkształcająca.
C.Temperatura krytyczna stali
Krytyczna temperatura przemiany stali stanowi istotną podstawę do określania procesów nagrzewania, wytrzymywania i chłodzenia podczas obróbki cieplnej. Jest ona wyznaczana na podstawie diagramu fazowego żelazo-węgiel.
Kluczowy wniosek:Rzeczywista krytyczna temperatura przemiany stali zawsze pozostaje w tyle za teoretyczną krytyczną temperaturą przemiany. Oznacza to, że podczas nagrzewania wymagane jest przegrzanie, a podczas chłodzenia – przechłodzenie.
II. Wyżarzanie i normalizowanie stali
1. Definicja wyżarzania
Wyżarzanie polega na nagrzaniu stali do temperatury powyżej lub poniżej punktu krytycznego Ac₁, utrzymaniu jej w tej temperaturze, a następnie powolnym schłodzeniu, zwykle w piecu, w celu uzyskania struktury bliskiej równowadze.
2. Cel wyżarzania
①Dostosowanie twardości do obróbki: Uzyskanie twardości obrabialnej w zakresie HB170~230.
②Zlikwiduj naprężenia szczątkowe: Zapobiega odkształceniom i pęknięciom podczas kolejnych procesów.
③Poprawa struktury ziarna: poprawa mikrostruktury.
④Przygotowanie do ostatecznej obróbki cieplnej: Uzyskanie ziarnistego (sferoidyzowanego) perlitu do późniejszego hartowania i odpuszczania.
3. Wyżarzanie sferoidyzujące
Specyfikacja procesu: Temperatura ogrzewania jest bliska punktu Ac₁.
Cel: Sferoidyzacja cementytu lub węglików w stali, w wyniku której powstaje ziarnisty (sferoidyzowany) perlit.
Zakres zastosowania: Stosowany do stali o składzie eutektoidalnym i nadeutektoidalnym.
4. Wyżarzanie dyfuzyjne (wyżarzanie homogenizujące)
Specyfikacja procesu: Temperatura ogrzewania jest nieznacznie niższa od linii Solvusa na diagramie fazowym.
Cel: wyeliminowanie segregacji.
①W przypadku niskichstal węglowaprzy zawartości węgla mniejszej niż 0,25%, jako przygotowawczą obróbkę cieplną preferuje się normalizowanie zamiast wyżarzania.
②W przypadku stali średniowęglowej o zawartości węgla od 0,25% do 0,50% jako wstępną obróbkę cieplną można zastosować wyżarzanie lub normalizowanie.
③W przypadku stali o średniej i wysokiej zawartości węgla wynoszącej od 0,50% do 0,75% zaleca się całkowite wyżarzanie.
④Dla wysokich-stal węglowaprzy zawartości węgla większej niż 0,75% najpierw stosuje się normalizowanie w celu usunięcia sieci Fe₃C, a następnie wyżarzanie sferoidyzujące.
Ⅲ. Hartowanie i odpuszczanie stali
A. Hartowanie
1. Definicja hartowania: Hartowanie polega na nagrzaniu stali do określonej temperatury powyżej punktu Ac₃ lub Ac₁, utrzymaniu jej w tej temperaturze, a następnie schłodzeniu z szybkością większą niż krytyczna szybkość chłodzenia w celu utworzenia martenzytu.
2. Cel hartowania: Głównym celem jest uzyskanie martenzytu (lub czasem bainitu dolnego) w celu zwiększenia twardości i odporności stali na zużycie. Hartowanie jest jednym z najważniejszych procesów obróbki cieplnej stali.
3. Określanie temperatur hartowania dla różnych rodzajów stali
Stal podeutektoidalna: Ac₃ + 30°C do 50°C
Stal eutektoidalna i nadeutektoidalna: Ac₁ + 30°C do 50°C
Stal stopowa: od 50°C do 100°C powyżej temperatury krytycznej
4. Charakterystyka chłodzenia idealnego ośrodka hartowniczego:
Powolne chłodzenie przed osiągnięciem temperatury „nosa”: w celu wystarczającego zmniejszenia naprężeń cieplnych.
Wysoka wydajność chłodzenia w okolicach temperatury „nosa”: w celu uniknięcia tworzenia się struktur niemartenzytycznych.
Powolne chłodzenie w pobliżu punktu M₅: w celu zminimalizowania naprężeń wywołanych przemianą martenzytyczną.
5.Metody hartowania i ich charakterystyka:
①Proste hartowanie: Łatwe w obsłudze i odpowiednie do małych, prostych elementów obrabianych. Powstała mikrostruktura to martenzyt (M).
② Podwójne hartowanie: Bardziej złożone i trudniejsze do kontrolowania, stosowane w przypadku stali wysokowęglowej o złożonych kształtach i większych elementów ze stali stopowej. Powstaje w ten sposób mikrostruktura martenzytu (M).
③Hartowanie przerywane: Bardziej złożony proces, stosowany do dużych, złożonych kształtowo elementów ze stali stopowej. Powstała mikrostruktura to martenzyt (M).
④Hartowanie izotermiczne: Stosowane do małych, złożonych kształtów detali o wysokich wymaganiach. Powstała mikrostruktura to bainit dolny (B).
6. Czynniki wpływające na hartowność
Poziom hartowności zależy od stabilności przechłodzonego austenitu w stali. Im wyższa stabilność przechłodzonego austenitu, tym lepsza hartowność i odwrotnie.
Czynniki wpływające na stabilność przechłodzonego austenitu:
Położenie krzywej C: Jeżeli krzywa C przesunie się w prawo, krytyczna szybkość chłodzenia dla hartowania spada, co poprawia hartowność.
Kluczowy wniosek:
Każdy czynnik przesuwający krzywą C w prawo zwiększa hartowność stali.
Główny czynnik:
Skład chemiczny: Z wyjątkiem kobaltu (Co), wszystkie pierwiastki stopowe rozpuszczone w austenicie zwiększają hartowność.
Im zawartość węgla jest bliższa składowi eutektoidalnemu w stali węglowej, tym bardziej krzywa C przesuwa się w prawo, a hartowność wzrasta.
7.Oznaczanie i przedstawianie hartowności
①Badanie hartowalności metodą hartowania końcowego: Hartowność mierzy się metodą hartowania końcowego.
②Metoda krytycznej średnicy hartowania: Krytyczna średnica hartowania (D₀) oznacza maksymalną średnicę stali, którą można całkowicie zahartować w określonym medium hartowniczym.
B. Hartowanie
1. Definicja hartowania
Odpuszczanie to proces obróbki cieplnej, w którym zahartowaną stal podgrzewa się do temperatury poniżej punktu A₁, utrzymuje w tej temperaturze, a następnie schładza do temperatury pokojowej.
2. Cel hartowania
Zmniejszenie lub wyeliminowanie naprężeń szczątkowych: Zapobiega odkształceniom lub pęknięciom przedmiotu obrabianego.
Zmniejszenie lub wyeliminowanie resztkowego austenitu: Stabilizacja wymiarów przedmiotu obrabianego.
Eliminacja kruchości zahartowanej stali: Dostosowuje mikrostrukturę i właściwości, aby spełnić wymagania obrabianego przedmiotu.
Ważna uwaga: Stal powinna zostać odpuszczona natychmiast po zahartowaniu.
3. Procesy hartowania
1. Niskotemperaturowe odpuszczanie
Cel: Zmniejszenie naprężeń hartowniczych, poprawa wytrzymałości przedmiotu obrabianego oraz uzyskanie dużej twardości i odporności na zużycie.
Temperatura: 150°C ~ 250°C.
Wydajność: Twardość: HRC 58 ~ 64. Wysoka twardość i odporność na zużycie.
Zastosowania: narzędzia, formy, łożyska, części nawęglane i komponenty utwardzane powierzchniowo.
2. Wysokie hartowanie
Cel: Uzyskanie wysokiej wytrzymałości przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniej twardości i wytrzymałości.
Temperatura: 500°C ~ 600°C.
Wydajność: Twardość: HRC 25 ~ 35. Dobre ogólne właściwości mechaniczne.
Zastosowania: wały, koła zębate, korbowody itp.
Rafinacja termiczna
Definicja: Hartowanie z następującym po nim odpuszczaniem w wysokiej temperaturze nazywa się rafinacją cieplną lub po prostu odpuszczaniem. Stal poddana temu procesowi charakteryzuje się doskonałą ogólną wydajnością i jest szeroko stosowana.
Ⅳ.Obróbka cieplna powierzchni stali
A. Hartowanie powierzchniowe stali
1. Definicja utwardzania powierzchniowego
Hartowanie powierzchniowe to proces obróbki cieplnej mający na celu wzmocnienie warstwy powierzchniowej przedmiotu obrabianego poprzez szybkie nagrzanie go w celu przekształcenia warstwy powierzchniowej w austenit, a następnie szybkie schłodzenie. Proces ten jest przeprowadzany bez zmiany składu chemicznego stali ani struktury rdzenia materiału.
2. Materiały stosowane do utwardzania powierzchniowego i struktury po utwardzeniu
Materiały stosowane do utwardzania powierzchniowego
Typowe materiały: Stal średniowęglowa i stal stopowa średniowęglowa.
Obróbka wstępna: Typowy proces: Odpuszczanie. Jeśli właściwości rdzenia nie są krytyczne, można zastosować normalizację.
Struktura po utwardzeniu
Struktura powierzchni: Warstwa powierzchniowa zwykle tworzy utwardzoną strukturę, taką jak martenzyt lub bainit, która zapewnia dużą twardość i odporność na zużycie.
Struktura rdzenia: Rdzeń stali zazwyczaj zachowuje swoją pierwotną strukturę, taką jak perlit lub stan odpuszczony, w zależności od procesu obróbki wstępnej i właściwości materiału bazowego. Zapewnia to dobrą wytrzymałość i wytrzymałość rdzenia.
B.Charakterystyka hartowania powierzchniowego metodą indukcyjną
1. Wysoka temperatura nagrzewania i szybki wzrost temperatury: Hartowanie powierzchniowe metodą indukcyjną zwykle wiąże się z wysoką temperaturą nagrzewania i szybkim nagrzewaniem, co umożliwia szybkie nagrzewanie w krótkim czasie.
2. Drobnoziarnista struktura austenitu w warstwie powierzchniowej: Podczas szybkiego nagrzewania i późniejszego hartowania, warstwa powierzchniowa tworzy drobne ziarna austenitu. Po hartowaniu powierzchnia składa się głównie z drobnego martenzytu, którego twardość jest zazwyczaj o 2-3 HRC wyższa niż w przypadku hartowania konwencjonalnego.
3. Dobra jakość powierzchni: Dzięki krótkiemu czasowi nagrzewania powierzchnia obrabianego przedmiotu jest mniej podatna na utlenianie i odwęglenie, a odkształcenia wywołane hartowaniem są zminimalizowane, co zapewnia dobrą jakość powierzchni.
4. Wysoka wytrzymałość zmęczeniowa: Przemiana fazowa martenzytyczna w warstwie powierzchniowej generuje naprężenia ściskające, które zwiększają wytrzymałość zmęczeniową przedmiotu obrabianego.
5. Wysoka wydajność produkcji: Hartowanie powierzchni metodą indukcyjną nadaje się do produkcji masowej i zapewnia wysoką wydajność operacyjną.
C. Klasyfikacja obróbki cieplnej chemicznej
Nawęglanie, Nawęglanie, Chromowanie, Silikonowanie, Silikonowanie, Silikonowanie, Węgloazotowanie, Borokarburizacja
D.Nawęglanie gazowe
Nawęglanie gazowe to proces, w którym przedmiot obrabiany umieszcza się w szczelnym piecu do nawęglania gazowego i podgrzewa do temperatury, która przekształca stal w austenit. Następnie do pieca wkrapla się środek nawęglany lub bezpośrednio wprowadza się atmosferę nawęglania, umożliwiając dyfuzję atomów węgla do warstwy powierzchniowej przedmiotu obrabianego. Proces ten zwiększa zawartość węgla (%) na powierzchni przedmiotu obrabianego.
√Środki nawęglane:
•Gazy bogate w węgiel: takie jak gaz węglowy, gaz płynny (LPG) itp.
• Ciecze organiczne: takie jak nafta, metanol, benzen itp.
√Parametry procesu nawęglania:
•Temperatura nawęglania: 920~950°C.
•Czas nawęglania: Zależy od pożądanej głębokości warstwy nawęglonej i temperatury nawęglania.
E.Obróbka cieplna po nawęglaniu
Po nawęglaniu stal musi zostać poddana obróbce cieplnej.
Proces obróbki cieplnej po nawęglaniu:
√Hartowanie + odpuszczanie w niskiej temperaturze
1. Bezpośrednie hartowanie po wstępnym schłodzeniu + odpuszczanie w niskiej temperaturze: Przedmiot obrabiany jest wstępnie chłodzony od temperatury nawęglania do temperatury tuż powyżej temperatury Ar₁ rdzenia, a następnie natychmiast hartowany, po czym następuje odpuszczanie w niskiej temperaturze 160~180°C.
2. Pojedyncze hartowanie po wstępnym schłodzeniu + odpuszczanie w niskiej temperaturze: Po nawęglaniu przedmiot obrabiany jest powoli chłodzony do temperatury pokojowej, a następnie podgrzewany w celu hartowania i odpuszczania w niskiej temperaturze.
3. Podwójne hartowanie po wstępnym schłodzeniu + odpuszczanie w niskiej temperaturze: Po nawęglaniu i powolnym chłodzeniu obrabiany element poddawany jest dwóm etapom nagrzewania i hartowania, po czym następuje odpuszczanie w niskiej temperaturze.
Ⅴ.Chemiczna obróbka cieplna stali
1. Definicja obróbki cieplnej chemicznej
Chemiczna obróbka cieplna to proces obróbki cieplnej, w którym stalowy element obrabiany umieszcza się w określonym ośrodku aktywnym, ogrzewa i utrzymuje w odpowiedniej temperaturze, umożliwiając dyfuzję aktywnych atomów z ośrodka do powierzchni przedmiotu obrabianego. Powoduje to zmianę składu chemicznego i mikrostruktury powierzchni przedmiotu obrabianego, a tym samym zmianę jego właściwości.
2.Podstawowy proces chemicznej obróbki cieplnej
Rozkład: Podczas ogrzewania ośrodek aktywny ulega rozkładowi, uwalniając aktywne atomy.
Absorpcja: Aktywne atomy są adsorbowane przez powierzchnię stali i rozpuszczają się w stałym roztworze stali.
Dyfuzja: Aktywne atomy wchłonięte i rozpuszczone na powierzchni stali migrują do jej wnętrza.
Rodzaje hartowania powierzchniowego indukcyjnego
a. Nagrzewanie indukcyjne o wysokiej częstotliwości
Aktualna częstotliwość: 250~300 kHz.
Głębokość utwardzonej warstwy: 0,5~2,0 mm.
Zastosowania: Przekładnie o średnim i małym module oraz wały o małych i średnich rozmiarach.
b. Nagrzewanie indukcyjne średniej częstotliwości
Aktualna częstotliwość: 2500~8000 kHz.
Głębokość warstwy utwardzonej: 2~10 mm.
Zastosowania: Większe wały i koła zębate o dużym i średnim module.
c. Nagrzewanie indukcyjne o częstotliwości zasilania
Częstotliwość prądu: 50 Hz.
Głębokość warstwy utwardzonej: 10~15 mm.
Zastosowania: Elementy obrabiane wymagające bardzo głębokiej warstwy utwardzonej.
3. Hartowanie powierzchni indukcyjne
Podstawowa zasada hartowania powierzchni indukcyjnych
Efekt skórny:
Gdy prąd przemienny w cewce indukcyjnej indukuje prąd na powierzchni przedmiotu obrabianego, większość indukowanego prądu koncentruje się w pobliżu powierzchni, podczas gdy prawie żaden prąd nie przepływa przez wnętrze przedmiotu obrabianego. Zjawisko to znane jest jako efekt naskórkowości.
Zasada hartowania powierzchni metodą indukcyjną:
Wykorzystując efekt naskórkowości, powierzchnia przedmiotu obrabianego jest szybko podgrzewana do temperatury austenityzacji (wzrastającej do 800–1000°C w ciągu kilku sekund), podczas gdy wnętrze przedmiotu obrabianego pozostaje prawie nienagrzane. Następnie przedmiot obrabiany jest schładzany poprzez natrysk wody, co zapewnia utwardzenie powierzchniowe.
4. Kruchość hartowania
Kruchość odpuszczania w stali hartowanej
Kruchość odpuszczania odnosi się do zjawiska, w którym udarność zahartowanej stali znacznie spada, gdy jest ona odpuszczana w określonych temperaturach.
Pierwszy rodzaj kruchości odpuszczania
Zakres temperatur: 250°C do 350°C.
Charakterystyka: Jeżeli zahartowana stal zostanie odpuszczona w tym zakresie temperatur, bardzo prawdopodobne jest, że rozwinie się ten typ kruchości odpuszczania, którego nie można wyeliminować.
Rozwiązanie: Należy unikać odpuszczania zahartowanej stali w tym zakresie temperatur.
Pierwszy rodzaj kruchości podczas odpuszczania nazywany jest również kruchością podczas odpuszczania w niskiej temperaturze lub nieodwracalną kruchością podczas odpuszczania.
Ⅵ.Hartowanie
1. Odpuszczanie jest końcowym procesem obróbki cieplnej następującym po hartowaniu.
Dlaczego stale hartowane wymagają odpuszczania?
Mikrostruktura po hartowaniu: Po hartowaniu mikrostruktura stali zazwyczaj składa się z martenzytu i austenitu szczątkowego. Obie fazy są fazami metastabilnymi i ulegają transformacji w określonych warunkach.
Właściwości martenzytu: Martenzyt charakteryzuje się dużą twardością, ale także dużą kruchością (szczególnie w przypadku igłowatego martenzytu o wysokiej zawartości węgla), co nie spełnia wymagań eksploatacyjnych w wielu zastosowaniach.
Charakterystyka przemiany martenzytycznej: Przemiana w martenzyt zachodzi bardzo szybko. Po hartowaniu w obrabianym przedmiocie pozostają naprężenia wewnętrzne, które mogą prowadzić do odkształceń lub pęknięć.
Wniosek: Przedmiot obrabiany nie nadaje się do użytku bezpośrednio po hartowaniu! Odpuszczanie jest konieczne w celu zmniejszenia naprężeń wewnętrznych i poprawy wytrzymałości przedmiotu obrabianego, co czyni go odpowiednim do dalszego użytku.
2. Różnica między hartownością a zdolnością hartowania:
Hartowność:
Hartowność odnosi się do zdolności stali do osiągnięcia określonej głębokości hartowania (głębokości warstwy hartowanej) po hartowaniu. Zależy ona od składu i struktury stali, w szczególności od jej pierwiastków stopowych oraz rodzaju stali. Hartowność jest miarą tego, jak dobrze stal może hartować się na całej swojej grubości podczas procesu hartowania.
Twardość (zdolność hartowania):
Twardość, czyli zdolność hartowania, odnosi się do maksymalnej twardości, jaką można osiągnąć w stali po hartowaniu. Jest ona w dużej mierze zależna od zawartości węgla w stali. Wyższa zawartość węgla zazwyczaj prowadzi do wyższej potencjalnej twardości, ale może być ona ograniczona przez składniki stopowe stali i skuteczność procesu hartowania.
3. Hartowalność stali
√Koncepcja hartowności
Hartowność odnosi się do zdolności stali do osiągnięcia określonej głębokości hartowania martenzytycznego po hartowaniu z temperatury austenityzacji. Mówiąc prościej, jest to zdolność stali do tworzenia martenzytu podczas hartowania.
Pomiar hartowności
Stopień hartowności określa się głębokością warstwy zahartowanej, jaką uzyskuje się w określonych warunkach po hartowaniu.
Głębokość utwardzonej warstwy: Jest to głębokość od powierzchni przedmiotu obrabianego do obszaru, w którym struktura jest w połowie martenzytyczna.
Typowe media gaśnicze:
•Woda
Charakterystyka: Ekonomiczny, ma silne właściwości chłodzące, ale charakteryzuje się dużą szybkością chłodzenia w pobliżu temperatury wrzenia, co może prowadzić do nadmiernego chłodzenia.
Zastosowanie: Zwykle stosowany do stali węglowych.
Woda słona: Roztwór soli lub zasady w wodzie, który w porównaniu z wodą ma większą zdolność chłodzenia w wysokich temperaturach, dzięki czemu nadaje się do stali węglowych.
•Olej
Charakterystyka: Zapewnia wolniejszą szybkość chłodzenia w niskich temperaturach (bliskich temperatury wrzenia), co skutecznie zmniejsza tendencję do odkształceń i pęknięć, jednak ma niższą zdolność chłodzenia w wysokich temperaturach.
Zastosowanie: Nadaje się do stali stopowych.
Rodzaje: Obejmuje olej hartowniczy, olej maszynowy i olej napędowy.
Czas nagrzewania
Czas nagrzewania składa się z szybkości nagrzewania (czasu potrzebnego do osiągnięcia pożądanej temperatury) i czasu utrzymania (czasu utrzymywania docelowej temperatury).
Zasady określania czasu nagrzewania: Należy zapewnić równomierny rozkład temperatury na całym obrabianym przedmiocie, zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz.
Należy zadbać o całkowitą austenityzację i o to, aby powstały austenit był jednolity i drobny.
Podstawa określania czasu nagrzewania:Zazwyczaj szacowany za pomocą wzorów empirycznych lub ustalany eksperymentalnie.
Media hartownicze
Dwa kluczowe aspekty:
a. Szybkość chłodzenia: Wyższa szybkość chłodzenia sprzyja tworzeniu się martenzytu.
b. Naprężenia szczątkowe: Szybsza szybkość chłodzenia zwiększa naprężenia szczątkowe, co może prowadzić do większej tendencji do odkształceń i pęknięć w obrabianym przedmiocie.
Ⅶ.Normalizacja
1. Definicja normalizacji
Normalizowanie to proces obróbki cieplnej, w którym stal jest podgrzewana do temperatury od 30°C do 50°C wyższej od temperatury Ac3, utrzymywana w tej temperaturze, a następnie chłodzona powietrzem w celu uzyskania mikrostruktury zbliżonej do stanu równowagi. W porównaniu z wyżarzaniem, normalizowanie charakteryzuje się szybszym tempem chłodzenia, co skutkuje drobniejszą strukturą perlitu (P) oraz wyższą wytrzymałością i twardością.
2. Cel normalizacji
Cel normalizacji jest podobny do celu wyżarzania.
3. Zastosowania normalizacji
•Usuwanie sieciowanego wtórnego cementytu.
•Służy jako ostateczna obróbka cieplna dla części o niższych wymaganiach.
•Służy jako wstępna obróbka cieplna dla stali konstrukcyjnych o niskiej i średniej zawartości węgla w celu poprawy obrabialności.
4.Rodzaje wyżarzania
Pierwszy rodzaj wyżarzania:
Cel i funkcja: Celem nie jest wywołanie przemiany fazowej, lecz przejście stali ze stanu niezrównoważonego do stanu zrównoważonego.
Typy:
• Wyżarzanie dyfuzyjne: ma na celu ujednorodnienie składu poprzez eliminację segregacji.
• Wyżarzanie rekrystalizacyjne: Przywraca ciągliwość poprzez eliminację skutków umocnienia zgniotowego.
• Wyżarzanie odprężające: zmniejsza naprężenia wewnętrzne bez zmiany mikrostruktury.
Drugi rodzaj wyżarzania:
Cel i funkcja: Celem jest zmiana mikrostruktury i właściwości, aby uzyskać mikrostrukturę z przewagą perlitu. Ten typ zapewnia również, że rozkład i morfologia perlitu, ferrytu i węglików spełniają określone wymagania.
Typy:
•Wyżarzanie całkowite: stal jest podgrzewana powyżej temperatury Ac3, a następnie powoli schładzana w celu wytworzenia jednolitej struktury perlitu.
• Wyżarzanie niepełne: stal jest podgrzewana do temperatury Ac1–Ac3 w celu częściowej transformacji struktury.
• Wyżarzanie izotermiczne: stal jest podgrzewana do temperatury powyżej Ac3, a następnie szybko schładzana do temperatury izotermicznej i wygrzewana w celu uzyskania pożądanej struktury.
• Wyżarzanie sferoidyzujące: wytwarza sferoidalną strukturę węglika, poprawiając obrabialność i wytrzymałość.
Ⅷ.1.Definicja obróbki cieplnej
Obróbka cieplna to proces, w którym metal jest podgrzewany, utrzymywany w określonej temperaturze, a następnie schładzany w stanie stałym w celu zmiany jego struktury wewnętrznej i mikrostruktury, a tym samym uzyskania pożądanych właściwości.
2. Charakterystyka obróbki cieplnej
Obróbka cieplna nie zmienia kształtu przedmiotu obrabianego, lecz modyfikuje wewnętrzną strukturę i mikrostrukturę stali, co z kolei zmienia jej właściwości.
3. Cel obróbki cieplnej
Celem obróbki cieplnej jest poprawa właściwości mechanicznych i przetwórczych stali (lub przedmiotów obrabianych), pełne wykorzystanie potencjału stali, podwyższenie jakości przedmiotu obrabianego i wydłużenie jego żywotności.
4. Kluczowy wniosek
Możliwość poprawy właściwości materiału poprzez obróbkę cieplną zależy przede wszystkim od tego, czy podczas procesu nagrzewania i chłodzenia zajdą zmiany w jego mikrostrukturze i strukturze.
Czas publikacji: 19.08.2024