Что такое термическая обработка стали?

2021-02-24

Термическая обработка

Термическая обработка заключается в изменении свойств материала за счет изменения тепла, включая упрочнение, размягчение, ударную вязкость или получение других особых физических свойств. Изменение тепла в основном контролируется температурой нагрева, продолжительностью времени выдержки температуры и скоростью охлаждения. Эти параметры будут влиять на изменение микроструктуры и, следовательно, на механические свойства материала.

Принцип закалки

Термин «закалка» аналогичен закалке при обычной термообработке стали, за исключением нескольких исключений (таких как чистое железо, аустенитная сталь, сталь с зернистостью удобрений и т. Д.), Почти вся сталь может быть подвергнута закалке и закалке. Закалка стали состоит из трех элементов: (1) нагрев в области аустенитного железа, (2) охлаждение, чтобы избежать метаморфоза Ar '(напыляемое рыхлое железо), и (3) получение рыхлого железа или закаленного железа и закалка. Эти три условия взаимозависимы и незаменимы. Для углеродистой стали, как показывает опыт, температура закалочного нагрева составляет Ac3 + 30 ~ 50 ℃ для доэвтектоидной стали и Ac1 + 30 ~ 50 ℃ для эвтектоидной стали и заэвтектоидной стали. Энергия закалки относится к глубине, до которой сталь может быть закалена после определенной закалочной обработки (закалки). Чем больше энергия закалки, тем на большую глубину может быть упрочнена сталь при тех же условиях закалки, и при той же глубине закалки могут быть достигнуты менее быстрые условия закалки. Факторы, которые влияют на энергию упрочнения стали: (1) Химический состав имеет наибольшее влияние, и химический состав будет влиять на кривую TTT, поэтому степень сдвига вправо S-кривой указывает на влияние на энергию упрочнения. (2) Размер кристаллических зерен аустенитного железа. Чем крупнее зерна, тем лучше твердение.

Определение и назначение различных способов закалки

(1) Закалка (обычная закалка)

Сталь нагревают до температуры испытания (выше точки Ac3 доэвтектоидной стали или выше точки Ac1 для эвтектоидной и заэвтектоидной стали) и выдерживают ее в течение определенного периода времени, а затем закалывают, чтобы противостоять превращению Ar1. и получить высокую твердость Асада сыпучий чугун Организационные операции.
Основная цель - получить рыхлую железную структуру Асада и упрочнить сталь.

(2) Стадия закалки (стадия закалки)

При закалке стали нагрейте сталь до соответствующей температуры, выдержите ее в течение подходящего времени, а затем закалите до температуры ниже температуры производства плодородного и пористого железа, а когда она станет выше температуры производства мадианского рассеянного железа, удалите его. от охлаждающей жидкости и положить ее. Подходит для охлаждения в атмосфере или других подходящих охлаждающих жидкостях.
Его основное предназначение - предотвратить деформацию или растрескивание.

(3) Закалка в горячей ванне

При закалке держите подходящую горячую ванну в качестве охлаждающей жидкости (плавящий металл, расплавленную соль, масло и т. Д.) И отключите операцию воздушного охлаждения после того, как выдержите ее в горячей ванне в течение надлежащего времени.
Его главное предназначение - также предотвратить деформацию или растрескивание.

(4) Тушение конопли

При закалке стали нагрейте сталь до подходящей температуры, выдержите ее в течение соответствующего периода времени, а затем закалите в охлаждающей жидкости, поддерживаемой при несколько более высокой температуре для образования рассеянного железа в Матиане, и выдержите ее до температуры каждая часть достигает этой температуры, а затем медленно охлаждает ее.
Его основная цель - также предотвратить деформацию или растрескивание, а также получить надлежащую закаленную структуру.

Темперирование

Сталь после закалки обычно имеет остаточное аустенитное железо и структуру рассеянного железа, а остаточное аустенитное железо медленно метаморфизируется при комнатной температуре и вызывает изменения объема. Однако, если материал почти полностью состоит из структуры рассеянного железа Асада, его природа очень твердая и хрупкая, так что его чистая потребительская ценность невысока. Поэтому после закалки обычно применяют термическую обработку с отпуском для улучшения механических свойств закаленной структуры.
Обычно температура отпуска стали ниже A1, а ее диапазон температур может быть очень большим, поэтому свойства стали также можно изменять в большом диапазоне. После отпуска стали обычно могут быть достигнуты следующие цели: (1) улучшить прочность и ударную вязкость, (2) улучшить коррозионную стойкость и термостойкость и (3) повысить пластичность.

Скорость охлаждения после отпуска также является важным фактором, влияющим на механические свойства. Если целью является только размягчение, его следует закалить; если отпуск приводит к вторичной фазе твердения, после отпуска уместно медленное охлаждение. Изменение отпуска можно разделить примерно на четыре этапа. Действие повторного нагрева закаленной структуры рассеянного железа Asada будет иметь четыре перекрывающиеся, но различимые стадии отпуска:
(1) Первая стадия: от комнатной температуры до 250 ℃, осаждение ε-карбида (Fe2 ~ 2.5C), часть рыхлого железа Asada теряет первоначальную объемно-центрированную квадратную структуру, которая является реакцией разложения; особенно в средне- и высокоуглеродистой стали (0,3 ~ 1,5% масс.% C), она нестабильна при комнатной температуре, потому что атомы углерода будут диффундировать в рассеянном железе квадратной решетки, и нестабильность возрастает от комнатной температуры до 250 ° C при на этот раз выделяется ε-карбид железа. В это время отпускному упрочнению способствует дисперсионное твердение ε-карбида.
 
(2) Второй этап: температура 200 ~ 300 ℃, остаточное аустенитное железо разлагается; остаточное аустенитное железо обычно разлагается при 230 ~ 300 ℃, а остаточное аустенитное железо ниже 0,5 мас.% C обычно ниже 2%. Остаточное аустенитное железо в этом диапазоне разлагается на упрочненное железо для удобрений и снежноуглеродистое железо.
 
(3) Третий этап: температура между 200 ~ 350 ℃, ε-карбид (Fe2 ~ 2.5C) заменяется углеродным железом Xueming (Fe3C), рассеянное железо Матиана теряет первоначальную объемно-центрированную квадратную структуру; Углеродистое железо Xueming Оно появляется впервые и представлено в распределении Вайдмана. Во время периода отпуска позиция зародышеобразования углеродистого железа Xueming смещена к границе раздела между ε-карбидом и основанием, или она может расти на границе двойникового кристалла или на границе зерен рассеянного высокоуглеродистого матового железа. Область (граница зерен между Тодзё из рассеянного железа Матиана и граница зерен оригинального австрийского железа) зародилась, и основание утратило свою квадратную структуру.
 
(4) Четвертая стадия: при температуре выше 350 ℃ углеродистое железо Xueming укрупнится и сфероидизировано, а в области железа зерна удобрений произойдет перекристаллизация; Углеродистое железо Xueming подвергнется процессу укрупнения в течение 300 ~ 400 ℃, и температура повысится. Сфероидизация происходит при 700 ℃, и в конечном итоге на границах зерен появится большое количество равноосного двухвалентного железа и крупного сфероидизированного снежноуглеродистого железа, но средне- и высоколегированные стали содержат сильные карбидные элементы, такие как хром, молибден и ванадий. Однако значительное вторичное упрочнение происходит, когда твердость составляет от 500 до 600 ℃, поскольку твердое вещество углеродистого железа Xueming растворяется в основе и становится мелкими карбидами сплава MC или M2C, а затем осаждается, поэтому элементы сплава можно медленно отпускать и размягчать. И для достижения определенной твердости требуется более высокая температура отпуска.

Get more info about CNC Machining Parts , CNC Turning Parts, CNC Milling Parts,
or Contact us , e-mail to Harry Yen [email protected]