Mitä isoterminen hehkutus tarkoittaa
Isoterminen hehkutus on pehmentävä lämpökäsittely, jossa teräs kuumennetaan ensin austeniittialueelle, jäähdytetään riittävän nopeasti, jotta vältetään muunnos jäähtymisen aikana, ja pidetään sitten vakiolämpötilassa juuri A1 kriittisen lämpötilan alapuolella, kunnes austeniitti on täysin muuttunut. Koska muunnos tapahtuu yhdessä säädetyssä lämpötilassa sen sijaan, että uuni jäähtyy hitaasti, koko kuorma päättyy samalla mikrorakenteella ja samalla kovuudella.
Hoidon tarkoitus
Hoitoa sovelletaan neljästä pääasiallisesta syystä. Se alentaa kovuutta, jotta terästä voidaan työstää taloudellisilla leikkausnopeuksilla. Se tuottaa tasaisen ferriitti- ja karbidirakenteen, joka antaa ennustettavat ja yhdenmukaiset ominaisuudet osasta osaan. Se lieventää valun, takomisen tai kylmämuokkauksen aiheuttamia sisäisiä jännityksiä, joten vääristymät myöhemmän koneistuksen tai karkaisun aikana vähenevät. Se myös jalostaa ja homogenisoi rakennetta, mikä parantaa sitkeyttä ja valmistelee materiaalin hallittua kovettumista tai kylmämuovausta varten.
Prosessin vaiheet
Lämmitys.Työkappale kuumennetaan ylemmän kriittisen lämpötilan yläpuolelle siten, että mikrorakenteesta tulee täysin austeniittista; hypereutektoidisten terästen kohdalla tavoitteena on hallittu austeniitti plus karbidi-olosuhteet täyden austenitisoinnin sijaan.
Nopea jäähdytys.Kuorma jäähdytetään nopeasti lämpötila-alueen läpi, jolla perliitti normaalisti muodostuisi, yleensä paineilmalla tai siirtämällä se toiseen uuniin, joten alaspäin ei tapahdu muutosta.
Isoterminen pito.Teräs pidetään vakiolämpötilassa ferriitti- ja karbidialueella, kunnes austeniitti on muuttunut kokonaan. Riittävän kauan tässä lämpötilassa pitäminen tuottaa yhtenäisen rakenteen.
Ilmajäähdytys.Kun muunnos on valmis, kuorma voidaan jäähdyttää tyynessä ilmassa, koska mikrorakenne on jo vakiintunut eikä enää tapahdu rakenteellista muutosta.
Minne prosessi sopii hehkutuskäsittelyihin
Täyshehkutus perustuu hitaan uunin jäähdytykseen, joka kestää kauan raskaissa osissa ja voi jättää suuren kuorman keskikohdan pintaa kovemmaksi. Normalisointi antaa hienomman rakenteen, mutta korkeamman kovuuden kuin useimmat koneistustoimenpiteet haluavat. Pallohehkutusta, isotermisen idean erikoistapausta, käytetään korkea-hiili- ja laakeriteräksissä lamellikarbidin muuntamiseksi pyöristetyiksi hiukkasiksi, jotka koneistetaan ja kylmämuovautuvat helposti. Isoterminen hehkutus on käytännöllinen valinta, kun määritetty maksimikovuus on saavutettava koko osassa ja sykliajalla on merkitystä tuotannossa.
Sovellukset
Tyypillisiä käyttökohteita ovat seosterästaotot ja tankomateriaalit, jotka koneistetaan akseleiksi, hammaspyöriksi ja kytkimiksi; hiilipitoiset ja laakeroidut teräskomponentit, jotka on valmistettu sferoidointia varten; työkalu- ja muottiaihiot, jotka tarvitsevat yhtenäisen rakenteen ennen kovettumista; kylmä-suunta ja kylmä{2}}vetomateriaali, joiden on kestettävä voimakkaita muodonmuutoksia; ja hitsatut tai raskaasti koneistetut kokoonpanot, joissa jäännösjännitys muutoin aiheuttaisi vääristymiä lopullisen lämpökäsittelyn aikana.
Prosessin ohjaus ja yleiset sudenkuopat
Kriittisiä säätimiä ovat austenitisoitumislämpötila ja -aika, jäähdytysnopeus matkalla isotermiseen pitoon, pitolämpötila ja pitoaika. Jos pito on liian lyhyt, muuntamaton austeniitti jää jäljelle ja muuttuu myöhemmin odottamattoman kovaksi ainesosaksi. Jos lämpötila on liian korkea, rakenne karkenee ja sitkeys kärsii. Jos kuormitus on liian suuri saavutettavaan jäähdytysnopeuteen nähden, osa muutoksesta tapahtuu jäähtymisen aikana ja käsittelyn oikeuttava ominaisuustasaisuus menetetään. Leikatun näytteen kovuustarkistukset yhdessä metallografisen tutkimuksen kanssa ovat tavallinen tapa varmistaa, että sykli on tehnyt tehtävänsä.
FAQ
K: Mikä on isotermisen hehkutuksen päätarkoitus?
Teräksen pehmentämiseksi määrättyyn maksimikovuuteen homogenisoi mikrorakenne ja vapauta sisäinen jännitys, jotta osa koneistuu, muotoutuu ja kovettuu ennustettavasti.
K: Miten se eroaa täydellisestä hehkutuksesta?
Täysi hehkutus muuttaa teräksen uunin jäähtyessä hitaasti, kun taas isoterminen hehkutus muuttaa sen jatkuvan-lämpötilan ollessa juuri kriittisen pisteen alapuolella ja sallii sitten ilmajäähdytyksen, joka on nopeampaa ja tasaisempaa.
K: Mitä teräksiä käsitellään tällä tavalla?
Seosteräkset,{0}}hiiliteräkset, laakeriteräkset ja työkaluteräkset hyödyttävät eniten, ja käsittelyä käytetään myös kylmässä-päätemassassa ja takeissa, joiden on täytettävä osan kovuusvaatimukset.
K: Miksi pitolämpötila on tärkeä?
Pitolämpötila asettaa ferriitin ja karbidin seoksen hienouden ja siten saavutetun kovuuden. Liian korkea lämpötila karkeuttaa rakennetta, kun taas liian alhainen lämpötila jättää muutoksen keskeneräiseksi.
K: Voiko isoterminen hehkutus korvata normalisoinnin?
Ne palvelevat eri tavoitteita. Normalisointi valitaan pienemmän raekoon ja suuremman lujuuden vuoksi, kun taas isoterminen hehkutus valitaan alhaisen, tasaisen kovuuden ja hyvän työstettävyyden vuoksi, joten vaihto riippuu valmiin osan tarvitsemista ominaisuuksista.
K: Miten tulos varmistetaan?
Poikkileikkauksen kovuustestauksella ja mikrorakenteen metallografisella tutkimuksella, jota tukee tarvittaessa tuotantokuormalla käsitellyn kupongin kovuuspoikkipinta.
