Wärmebehandlung

Allgemeine Wärmebehandlung

Hierbei handelt es sich um ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem einfach Temperaturänderungen verwendet werden, um die Struktur und die Eigenschaften von Metallen zu verbessern. umfassen:

1 Glühen:

Das heißt, das Metall wird auf eine Temperatur über dem kritischen Punkt erhitzt, um eine Hochtemperaturphase zu erhalten, und dann langsam abgekühlt, um einen Festphasenübergang des Metalls unter Gleichgewichtsbedingungen zu bewirken, um das Metall während der Verfestigung, der normalen Verformung, des Schweißens oder davor zu verbessern Wärmebehandlung. Die Struktur kann auch auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der keine Phasenänderung auftritt, wodurch das Metall innere Spannungen beseitigen oder das unter Kaltverformung stehende Metall zurückgewinnen und umkristallisieren kann. Tempern ist eine Wärmebehandlung, bei der sich die innere Struktur des Metalls einem Gleichgewichtszustand nähert. Wenn das Medium abgekühlt wird, nachdem die Hochtemperaturphase erhalten wurde, wird das Metall so gestaltet, dass es eine feinere Struktur als die geglühte Struktur aufweist, um eine ähnliche Wirkung wie das Tempern zu erzielen, und zur Verbesserung der Leistung wird dies als Normalisierung bezeichnet.

2 Löschen:

Das Metall wird auf eine Temperatur über dem kritischen Punkt erhitzt, um eine Hochtemperaturphase zu erhalten, und dann schnell abgekühlt, um eine unausgeglichene Struktur zu erhalten, um eine Hochtemperaturphase aufrechtzuerhalten oder eine metastabile Phase zu bilden, wodurch die gute Leistung der Hochtemperaturphase und genutzt wird Vorbereitung für die nächste Wärmebehandlung. Zum Beispiel wird nur die zweite Phase bei einer hohen Temperatur gelöst (das Substrat erfährt keine Phasenänderung) und wird dann abgeschreckt, um den Zustand der festen Lösung bei hoher Temperatur auf Raumtemperatur zu halten. Es wird Lösungswärmebehandlung genannt.

3 Temperieren:

Die anschließende Behandlung des Abschreckens erwärmt die unausgeglichene Struktur nach dem Abschrecken auf eine Temperatur unter dem kritischen Punkt, wodurch das Metall näher an die Gleichgewichtsstruktur gebracht wird; und Steuern des Fortschritts der Phasentransformation, um eine geeignete Struktur und Eigenschaften des Metalls zu erhalten. Das Auflösen der zweiten Phase bei Raumtemperatur oder durch Erwärmen auf eine niedrigere Temperatur nach der Lösungsbehandlung wird als "Alterungsbehandlung" bezeichnet.

Verformungswärmebehandlung

Bei der Metallkunststoffverarbeitung wird das normale Deformations- und Phasentransformationsgesetz des Metalls, insbesondere die dynamische Wechselwirkung von Deformation und Phasenwechsel, verwendet, um die innere Struktur des Metalls zu steuern und seine umfassende Leistung zu verbessern. Wichtige Prozessentwicklungen umfassen derzeit das kontrollierte Walzen und das Nachschmieden der Restwärme. Diese Prozesse verbessern sowohl die Leistung des Metalls und senken gleichzeitig den Energieverbrauch.

Chemische Wärmebehandlung

Durch die Diffusion im Metall und die Bildung der Legierungsphase kann das Metall verschiedene Elemente von der Oberfläche in ein bestimmtes regelbares Medium eindringen, die chemische Zusammensetzung und Struktur der Metalloberflächenschicht verändern und bewirken, dass das Metall in der Metallschicht auftritt anschließende Wärmebehandlung. Die Phasenänderung ist zur Verbesserung ihrer chemischen, physikalischen oder mechanischen Eigenschaften erforderlich.

Die Elemente, die normalerweise infiltrieren, sind: Kohlenstoff, Stickstoff, Bor, Sauerstoff, Schwefel, Aluminium, Chrom, Antimon, Vanadium, Titan usw. Es ist auch möglich, verschiedene Elemente gleichzeitig zu infiltrieren. Die chemische Wärmebehandlung kann in einem gasförmigen, flüssigen oder festen Medium durchgeführt werden.

Löschen

Das Abschrecken ist eines der grundlegenden Mittel zur Verstärkung von Stahl. Das Abschrecken von Stahl in Martensit und das anschließende Tempern zur Verbesserung der Zähigkeit ist eine traditionelle Methode, um umfassende mechanische Eigenschaften von Stahl zu erhalten.

Um die Festigkeit des Stahls voll ausnutzen zu können, muss der Stahl zunächst vollständig in Martensit umgewandelt werden, d. H. Er muss ausreichend schnell abgekühlt werden, um zu verhindern, dass sich der Austenit in eine Struktur wie Ferrit, Perlit oder Bainit zersetzt Löschen Diese Rate wird als kritische Abkühlrate bezeichnet und wird üblicherweise auch als kritische Abkühlgeschwindigkeit bezeichnet.
Aus verfahrenstechnischer Sicht ist die Wahl der Abschrecktemperatur und des Abschreckmediums ein wichtiger Faktor, der die Abschreckwirkung beeinflusst, und diese hängen von den Eigenschaften von Stahl und Legierung ab. Die Erwärmungstemperatur des Abschreckens wird als Abschrecktemperatur bezeichnet, und die Auswahlkriterien sollten auf dem Prinzip des Erhaltens feiner und gleichmäßiger Austenitkörner basieren, um nach dem Abkühlen feiner Martensit zu erhalten.

Wenn der Stahl starke carbidbildende Elemente enthält, sollte die Abschrecktemperatur im Allgemeinen höher sein, um die Auflösung von Carbiden zu beschleunigen und den Gehalt an Kohlenstoff und Legierungselementen in Austenit zu erhöhen, wodurch die Stabilität von unterkühltem Austenit verbessert wird. Bei Stählen mit höherem Kohlenstoff- und Mangananteil sollte eine niedrigere Abschrecktemperatur verwendet werden, um eine Austenitkornvergröberung zu vermeiden. Oxidation und Entkohlung während des Abschreckens und Erhitzungsprozesses wirken sich direkt auf die Lebensdauer des Werkstücks nach dem Abschrecken aus. Aus diesem Grund werden Salzbadheizung, kontrollierte Atmosphärenheizung oder Vakuumheizung eingesetzt.

Wenn das Abschreckkühlmedium abgeschreckt wird, ist es erforderlich, einen Anteil von 100% Martensit in dem Stahlteil zu erhalten, und die Abkühlgeschwindigkeit (Abkühlgeschwindigkeit) muss größer sein als die kritische Abkühlgeschwindigkeit, da andernfalls das Härten nicht ausreichend gehärtet werden kann Die erforderliche Einhärtetiefe wird erreicht. Die Abkühlgeschwindigkeit ist jedoch zu groß, und während der Umwandlung von Austenit in Martensit werden große strukturelle Spannungen und thermische Spannungen erzeugt, die das Werkstück verformen und die Gefahr der Rissbildung haben.

Um den obigen Widerspruch zu lösen, erfordert das vernünftige Abschreck- und Abkühlungsverfahren von Stahl normalerweise, dass der instabilste Bereich des Austenits in der Perlitumwandlungszone oder Bainitumwandlungszone usw. schnell abgekühlt wird, um seine Zersetzung durch die Martensitumwandlung zu verhindern Zone. Eine langsamere Abkühlung ist erforderlich, um die Belastung zu reduzieren, die auftritt, wenn Austenit Martensit umwandelt.

In der tatsächlichen Produktion kann das Kühlmedium entsprechend den Eigenschaften des Stahls ausgewählt werden. Beispielsweise ist die kritische Abkühlgeschwindigkeit von Kohlenstoffstahl groß. Das Medium mit starker Kühlleistung wie Wasser und Sole sollte ausgewählt werden. Die kritische Abkühlgeschwindigkeit des Legierungsstahls ist gering und es kann ein relativ mäßiges Medium verwendet werden. Öl usw.

Die Härtbarkeit-Härtbarkeit von Stahl ist eine der grundlegenden Eigenschaften von Stahl.

Es unterscheidet sich von der Härtbarkeit, letztere bezieht sich auf den Härtewert von Martensit, der hauptsächlich durch den Kohlenstoffgehalt im Stahl bestimmt wird. Die Kurve der Wirkung des Kohlenstoffgehalts bei verschiedenen Martensitgehalten auf die Abschreckhärte zeigt die Beziehung zwischen dem Härtewert und dem Kohlenstoffgehalt in der gehärteten Schicht, die unterschiedliche Martensitanteile enthält. Wenn der Rundstab einer bestimmten Größe abgeschreckt wird, ist die Abkühlgeschwindigkeit der Oberfläche und des Kerns unterschiedlich. Es ist offensichtlich, dass die Tiefe der gehärteten Schicht von der kritischen Abkühlgeschwindigkeit abhängt, so dass die kritische Abkühlgeschwindigkeit des Stahls durch Hinzufügen von Legierungselementen verringert werden kann, um die Tiefe der gehärteten Schicht des Stahls zu erhöhen.

Das Härtbarkeits- und Abschreckverfahren gewährleistet eine vollständige Martensitstruktur während des Abschreckens des Werkstücks.

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