Закалка и последующий отпуск это: Закалка и последующий отпуск это

alexxlab | 11.01.1981 | 0 | Разное

Содержание

Последующий отпуск – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Последующий отпуск

Cтраница 4

Улучшение ( закалка с последующим отпуском) стали 14Г2 дает возможность заметно повысить характеристики прочности этой стали, уровень которых определяется температурой отпуска. Сталь после улучшения обладает пониженной склонностью к хладноломкости и меньшей чувствительностью к старению. Как уже указывалось, ГОСТ 5058 – 65 предусматривает возможность поставки стали 14Г2 ( как и стали 09Г2) в улучшенном состоянии.  [46]

Нормализации или закалке с последующим отпуском подвергают сварные соединения, выполненные электрошлаковой сваркой. Аустенизацию и стабилизирующий отжиг применяют для соединений деталей из хромо ник елевых аустенитных сталей с целью повышения коррозионной стойкости и пластических свойств при: работе в средах, вызывающих коррозионное растрескивание; температуре эксплуатации выше 350 С, когда предъявляют требования по стойкости к межкристаллизационной коррозии; соответствующих требованиях технического проекта.  [47]

Закалка серого чугуна с последующим отпуском на 300 – 400 С приводит к значительному снижению химической стойкости. При проведении отпуска при более высоких температурах ( 600 – 700 С) образуется пластинчатый перлит, способствующий увеличению химической стойкости.  [48]

Закалка серого чугуна с последующим отпуском увеличивает износоустойчивость чугуна и повышает его механические свойства. Для закалки применяется преимущественно чугун, имеющий перлито-графитовую структуру. Феррит-ный и феррито-перлитный чугуны не дают заметного увеличения прочностных свойств при этом виде термообработки. Закалка и отпуск чугуна осуществляются по следующему режиму: нагрев отливок до температуры 800 – 840 С, выдержка при этой температуре от 30 мин.  [49]

Структура сварных соединений определяется последующим отпуском независимо от способа подогрева в процессе сварки. Что же касается отпуска, то совершенно ясно, что при местном отпуске весьма затруднительным является соблюдение длительных режимов выдержки при заданных температурах. Поэтому при местном отпуске не представляется возможным достаточно полно провести термическую обработку. Именно этим и объясняется наличие после местного отпуска даже при температуре 740 С структурных напряжений в сварных соединениях, относительно более низких показателей пластических свойств и зоны термического влияния, четко выраженной при исследовании макроструктуры.  [50]

Это достигается закалкой с последующим отпуском при температуре в районе 300 – 400 ( см. фиг. При такой температуре отпуска предел упругости ( текучести) получает наиболее высокое значение, а то, что эта температура лежит в интервале развития отпускной хрупкости 1-го рода, в силу отмеченного выше не имеет большого значения.  [52]

Предварительный и сопутствующий подогрев и последующий отпуск при автоматической и полуавтоматической сварке в среде углекислого газа должны соответствовать тем же условиям, которые были установлены для ручной дуговой сварки соответствующих марок сталей.  [53]

Стали применяются после закалки и последующего отпуска при 650 – 750 С. Для изготовления рабочих лопаток паровых турбин широко используется сталь мартенситного класса 15Х11МФ, которая проходит закалку на воздухе ( масле) от 1050 – 1100 С и отпуск при 680 – 750 С. Высокие температуры закалки необходимы для растворения карбидов М23Св и МвС в аустените.  [54]

Сваренный ползун подвергается нормализации с последующим отпуском

.  [56]

Цементованные изделия подвергают закалке с последующим отпуском.  [57]

Поверхностная закалка газовым пламенем с последующим отпуском до твердости HRC 40; применяется для любых размеров плунжеров при наличии специально оборудованной установки. Однако применение газопламенной закалки плунжеров ограничено отсутствием уверенности в получении равномерной твердости по всей длине плунжера из-за отпуска закаленной зоны при перекрытии ее во время закаливания следующей зоны. Неравномерная твердость рабочей поверхности плунжера приводит к задирам грундбукс и к износу сальниковых уплотнений.  [58]

Окончательные прочностные свойства формируются при последующем отпуске ( старении) при 480 – 500 С.  [59]

Страницы:      1    2    3    4

Закалка инструментальной стали в теплой воде Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

А. Н. Добровидов.

Закалка нщрншшш стали в теплой вода.

(Из металлографической лаборатории Т. Т. Ж).

(В статье -1- чортожа}.

Инструментальная углеродистая сталь представляет сплав железа с углеродом при содержании последнего в количестве 0,6 — 1,-f °/0 или соответственно 8 — 18% карбида Fe3 (1 Различают обычно пню и гипер эвтектическую сталь, границей является чисто эвтектическая с содержанием углерода 0 95°/0 Степень закалки стали стоит в прямей зависим* сти от скорости охлаждения. Мгновенное или достаточно быстрое охла кдегше дает зак ленную, сталь, состоящую из твердого раствора карбида в желгзе. Этт раствор но-‘ сит название аустенига Если ох л ведение от \л л замедлено, то возможно распадение аустенита и образование иных структурных элементов, соответствующих различным степеням отпvcKa. В технике пользуются иногда этим способом отпуска, но более распространена закалка fie»* отпуска и последующий отпуск, хараитерирующийся температурой вторичного нагрева, Если нагрев стали перед закалкой не был чрезвычайно велик и не превышал на много температуру критической точки (при нагреве), то аустенит отсутствует и заменяется псевяораствором-мартен- мтом, предс’авллгошим продукт перерождения аусгенита. Полный отпуск—отжиг перегонит мартенсит и аусте-йит в случае гипоэвтеетическоВ стали в феррит и перлит и в случае гипер-* эвтектический в цеменит и перчит Аустенит эвтектической стали переходит при отпуске в перлит. Промежуток ыми структурными элементами, соответствующими определенным температурам отпуска являются трооогпт. осмондит, сорбит Естественный порядок превращения таков: аустенит — троостит — осмондда— сорбит — перлит (или перлит-i-фэр’-ит или цементит;. При этом считают оомондит псевдорасгзором карбид i в железе а и ß, получающимся в условиях допускающих свободное прохожчечие явлений. Троостит является переходной формой от мартенсита к осмондиту, а сорбит вполне разрушенный твердый раствор, т. е. смесь карбид и железа с неясно выраженной дифференциацией; Необходимо отметить, что д¡я практики отпуск стали интересен главным образом в интервале от 200° до 350°; получающиеся при эхом структуры не дают под микроскопам вполне ясной картины. Определить степень отпуска при пользовании только микроскопом в эти пределах не представляется возможным. Целью работы являлось нахождение зависимости между температурой теплой воды, в которой производилась закалка и степенью закалки- Для сравнения предварительно велись опыты с закалкой стали и отпуском ее при различных температурах Выла получена шкала отпущенных различно образцов и определялись их физические свойства, измененные термической обработкой.0,07, S и Р следы. Чтобы вести опыты с одним и тем же исходным материалом прутки стали (круглого сечения; d = ®/4″) тщательно отжигались в печи Гереуса при температуре 760° С. Критические точки -атой стали лежат при температурах 740° и 710°. Из отожженных кусков на

фрезерном станке изготовлялись призмы квадратного сечения размерами: 5,00 X 50 мм. Размеры квадрата получились с точностью *. 0,03 мм. Немного отшлифованные образцы ниш для опытов. Для нагревании их в горизонтальной иечи Гереуса был помещен полный цилиндр из той же стали, в один конец которого помещался спай предварительно шве ре ян ого платино-родиевого пирометра Лешателье, а в другой—стальная трубка с образцом. Эта а рубка была приготовлена из тойже стали, что и образец и имела длинную ручку. Эти приспособления позволяли надеяться, что образец нагревался вполне равномерно и-не мог подвергнуться поверхностному обезуглероживанию. Печь нагревалась до 760е и при помощи реостата эта температура держалась равномерно во все время опытов; колебания не превосходили о”, Образец выдерживался при этой температуре 12 минут, вынимался вместе с трубкой, захватывался плоскогубцами с обмотанными азбе-стом губками и закаливался.ах Сарториуса с точностью до 0,0001 и приводился к воде 1 4° и образцу 1 = 0°. Это была наиболее кропотливая часть работы. Отпуск производился в течение 10 мин. в ваннах различного состава. Температуры 160° и 200″ получались в ванне из о кгр. американского цилиндрового масла; 220—Г>50° в ванпе из 10 кгр. ртути. После отпуска определялось число Шора, удельный вес и временное сопротивление при изгибе Кв. Временное сопротивление определялось на машине Амслера прибором кн. Гагарина. Результаты представлены на таблице 1 и черт. 2.

Ири выработке отпущенных изделий из стали отрицательная закалка имеет некоторые преимущества перед обыкновенным способом работы, т. е. закалкой и отпуском до желаемого цвета побежалости. Многие изделия невозможно отпускать при закалке пользуясь оставшимся внутри детали теплом (отпуск извнутри наружу) и приходится прибегать к последующему отпуску в нагретых средах. Это усложнение естественно удорожает процесс. Наиаолыпее изменение объема соответствует наиболее сильной закалке, т. е. мартенситовой структуре. Промежуточные структуры менее отличны по плотности от незакалешюй с.тали. Наибольшее изменение объема обусловливает и максимум внутренних напряжений, а следовательно и больший” закалочный брак. При отрицательной закалке, как неполной, изменения объема естественно меньше. 20 образцов были закалены в той же водопроводной воде, нагретой до различных температур. Результы представлены на таблице 2 и чертеже 3.

Сравнение кривых показывает, что физические свойства закаленной и отпущенной и отрицательно закаленной стали весьма различны. Хорошо совпадают части кривых (на черт. 2) от 280° до 400° с частями кривых (на черт. 3)от 55° до 75°. Трансформированные кривые представлены (на черт. 4). Кривые почти сливается в части, соответствующей при отпуске образованию осмондита. Б< совпадение кривых при низких температурах следует объяснить возможностью получения структуры, одной из составляющих которой является хрупкий и легкий ма]тенсит. Это лишний раз подчеркивает иную последовательность перехода мартенсита в перлит при отпуске, чем при охлаждении.

Томск.—1923. >

Таблица 1.

Закалка в холодной воде и последующий отпуск.

Удельный вес. Число Шора Температура от-пуска. . К8 после отпуска кгр./mmA

№ До закалки. н ё S § s ° 3 М ТО Н-1 СО После отпуска. i До закалки. После I закалки. i После отпуска. Прямечаная. •

1 7.8445 п 4 .7701 7.8009 41 81 81 1600 % 109 Отпуска i : масле

2 7.8451 7 .7682 7.8038 i 40 81 80 160« 118 > >

■ ■> О 8.84)0 7 .7740 7.8075 41 80 78 2000 190 > >

1 7.8446 7 .7720 7.8072′ 43 79 78 200° 170 Отпуск в ртуте.

о 7.8448 i 7.7972 41 80 78 200° 202 > >

в 7.8151 7 .7784 7.8014; ю 81 76 200° 210 > > i ¡

7 7.844ö 7 .7728 7.7972 40 80 .78 2400 190 » t > i

8 : 7.8432 7 .7703 7.7961 i 40 81 75 2106 183 > í j

i 9 7.8451 < . 7094 7.7*9]! 10 80 77 2600 228 > >

10 ‘ i 7.8451 <; .7730 7.7904 40 81 74 2600 190 з> >

i 11 7.8144 7 7746|7.8025: 41 82 74 2800 210 > >

12 7.8428 7.7607 ¡7.8041 12 82 73 2800 198 > >

18 7.8440 7 .77117.97 | | 40 73 —

ч ! 1 7600 1 500 7.8450 7.7795 1 40 78 132

10 1 ‘ 76оо 600 1 ‘ 1 7.8440 7.7922 | | 40 72 220

11 760® 600 6.8447 7.9058 41 71 840

| 12 7600 700 7.8411 7.8299′ 42 69 270

13 \ 7600 700 7.8451 7.8311 41 68 260

14 [ 7600 800 7.8409 7,8376 42 48 — Изогнулся нри опре-

■ « 1 делении. Кв

К статье А. Н. Добровидова: „Закалка инструментальной стали в теплой воДе”,

т/ш/шшшмшжтш

Черт. 1.

.8300 -.8200 .8100

.8000 .7300 .7800

300

• ч/

I щи” 200 –

100

К статье А. Н. Добровидова: „Закалка инструментальной стали в теплой воде”.

Отпуск закаленной стали.

Черт. 2

80 Г 70

©о

] Г~1

1 1 I 1 ……1.. ……… ! 1 ]

20е

1 во1

200

40

Число Шора.

ЗХК/

400Г

К статье А. Н. Добровидова: „Закалка инструментальной стали в теплой

7.8400 г .8300 .8200 .8100 .8000 .7900 .7800 .7700

300

К Ь’/Л1ж2

200°

100 –

Черт 3»

УдеяЫый вес.

Запалиа ь теплой &од€.

К статье А. Н. Добровидова; „Закалка, инструментальной стали в теплой воде*.

Отпуск стали и закалка в теплой воде.

Черт. 4.

100 I-

80 70 60

280 I

55°

3 00°

820″

60е

350°

I

65е

Отпусн.

400

Теплая рода.

70е

и

Отпуск стали. Температура отпуска стали. Режимы отпуска стали. Отпускная хрупкость. Улучшение термическая обработка.

Отпуск является окончательной термической обработкой. Целью отпуска является повышение вязкости и пластичности, снижение твердости и уменьшение внутренних напряжений закаленных сталей (см. Закалка стали). С повышением температуры нагрева прочность обычно снижается, а пластичность и вязкость растут. Температуру отпуска выбирают, исходя из требуемой прочности конкретной детали.

Термическая обработка металла. Термическая обработка металлов и сплавов. Виды термической обработки металлов. Виды термообработки.

Различают три вида отпуска:

1. Низкий отпуск с температурой нагрева Тн = 150…300oС.

В результате его проведения частично снимаются закалочные напряжения. Получают структуру – мартенсит отпуска.
Проводят для инструментальных сталей после закалки токами высокой частоты или после цементации.

2. Средний отпуск с температурой нагрева Тн = 300…450oС.

Получают структуру – троостит отпуска, сочетающую высокую твердость 40…45HRC c хорошей упругостью и вязкостью.
Используется для изделий типа пружин, рессор.

3. Высокий отпуск с температурой нагрева Тн = 450…650oС..

Получают структуру, сочетающую достаточно высокую твердость и повышенную ударную вязкость (оптимальное сочетание свойств) – сорбит отпуска.
Используется для деталей машин, испытывающих ударные нагрузки.
Комплекс термической обработки, включающий закалку и высокий отпуск, называется улучшением.

Способы закалки. Способы закалки стали. Виды закалки стали. Технология закалки стали. Режимы закалки сталей.
Закалка стали. Закалка металла. Виды закалки. Температура закалки. Закаливаемость. Прокаливаемость. Критический диаметр.

Отпускная хрупкость

Обычно с повышением температуры отпуска ударная вязкость увеличивается, а скорость охлаждения не влияет на свойства. Но для некоторых сталей наблюдается снижение ударной вязкости. Этот дефект называется отпускной хрупкостью.

Зависимость ударной вязкости от температуры отпуска

Отпускная хрупкость I рода наблюдается при отпуске в области температур около 300oС. Она не зависит от скорости охлаждения. Это явление связано с неравномерностьюпревращения отпущенного мартенсита (см. Мартенсит. Мартенситное превращение.). Процесс протекает быстрее вблизи границ зерен по сравнению с объемами внутри зерна. У границ наблюдается концентрация напряжений, поэтому границы хрупкие.

Отпускная хрупкость I рода “необратима“, то есть при повторных нагревах тех же деталей не наблюдается.

Нормализация стали. Температура нормализации стали. Процесс нормализации стали.

Отпускная хрупкость II рода наблюдается у легированных сталей при медленном охлаждении после отпуска в области 450…650oС. При высоком отпуске по границам зерен происходит образование и выделение дисперсных включений карбидов. Приграничная зона обедняется легирующими элементами. При последующем медленном охлаждении происходит диффузия фосфора к границам зерна. Приграничные зоны обогащаются фосфором, снижаются прочность и ударная вязкость. Этому деекту способствуют хром, марганец и фосфор. Уменьшают склонность к отпускной хрупкости II рода молибден и вольфрам, а также быстрое охлаждение после отпуска.

Отжиг стали. Отжиг второго рода. Полный отжиг. Неполный отжиг. Полный и неполный отжиг. Изотермический отжиг.Отжиг стали. Отжиг первого рода. Диффузионный отжиг. Отжиг рекристаллизационный. Отжиг для снятия напряжений.

Отпускная хрупкость II рода “обратима“, то есть при повторных нагревах и медленном охлаждении тех же сталей в опасном интервале температур дефект может повториться.

Стали, склонные к отпускной хрупкости II рода, нельзя использовать для работы с нагревом до 650oС без последующего быстрого охлаждения.

Услуги закалки металла по выгодным ценам в Екатеринбурге, Челябинске и Тюмени

Современным машинам и механизмам приходится работать в самых разных условиях, порой очень тяжелых. Для многолетней надежной эксплуатации их детали должны обладать высокой прочностью и износостойкостью. Для повышения прочности металла используются разные методы, одним из самых надежных и распространенных является его закалка.

Закалка металла известна уже очень давно, именно с ее помощью мастера-оружейники придавали прочность стальным клинкам и другому холодному оружию. В закалке есть свои секреты, поэтому для выполнения этой операции следует обращаться к опытным специалистам. Это важно, так как разные сплавы требуют различной обработки – например, детали из низкоуглеродистых сталей практически не поддаются закалке, тогда как сплавы с высоким содержанием углерода и легированные стали могут приобрести очень высокую твердость.

Секреты правильной закалки

Термообработка деталей требует учета характера их работы. Во многих случаях закалке подлежит не вся деталь, а только ее поверхностный слой или какой-то ограниченный участок. Это позволяет деталям машин успешно противостоять износу и при этом не быть хрупкими. Грамотная закалка обеспечивает деталям максимальный рабочий ресурс, поэтому доверять ее следует только профессионалам.

При выполнении термообработки значение имеет абсолютно все – марка сплава, размер детали, характер закаливания, время нагрева, в чем производится закалка – в воде или масле, и т.д. и т.п. В классическом варианте закалка состоит из трех этапов:

  • нагрев;
  • охлаждение;
  • отпуск.

Температура и время нагрева детали зависят от марки стали, а также размеров и формы детали. После того как металл нагреется до нужной температуры, производится собственно закалка – раскаленная деталь погружается в воду или машинное масло. В результате быстрого охлаждения металл приобретает очень высокую твердость.

Большое значение имеет последующий отпуск металла. Деталь нагревается до определенной температуры и выдерживается так некоторое время, после чего ей дают остыть. В результате отпуска снимаются внутренние напряжения в металле, деталь перестает быть хрупкой, при этом сохраняет высокую твердость. От того, насколько правильно подобран режим отпуска детали, зависит долговечность ее последующей эксплуатации.

ООО «ЭПО Бипром» – профессиональная термообработка металла

Если Вас интересует квалифицированная закалка деталей, Вы всегда можете обратиться к нам. Наши специалисты владеют всеми секретами закалки, мы гарантируем Вам высокое качество нашей работы. На предприятии действует многоступенчатый контроль качества, поэтому Вы можете быть уверены в том, что Ваши детали будут иметь необходимую вам прочность и твердость.

Чтобы оформить заказ на услуги термообработки, Вам достаточно позвонить нам по телефонам: Также Вы можете написать нам на электронный адрес [email protected] или оформить заявку на нашем сайте. Мы свяжемся с Вами и уточним все детали и сроки.

Регион нашей работы – вся Россия. Оформите заказ прямо сейчас!

Особенности и виды отпуска стали как способа термообработки металла

Отпуск стали

Отпуском  называется операция термической обработки, сос­тоящая в нагреве закаленной стали до температуры ниже критичес­кой АC1, выдержке при этой температуре и последующем медленном или быстром охлаждении. Цель отпуска — устранить или умень­шить напряжения в стали, повысить вязкость и понизить твер­дость.

Отпуск является заключительной операцией термической обра­ботки, и правильное выполнение его в значительной степени опре­деляет качество готовой закаленной детали.

В зависимости от температуры нагрева различают низкий, сред­ний и высокий отпуск.

Низкий  отпуск  достигается нагревом до температуры 150—250° С, выдержкой при этой температуре и последующим ох­лаждением на воздухе. При выдержке во время отпуска в указанном интервале температур мартенсит закалки превращается в мартен­сит отпуска, при этом внутренние напряжения частично снимаются и остаточный аустенит превращается в мартенсит отпуска.

В результате низкого отпуска сталь сохраняет высокую твер­дость, а иногда твердость повышается за счет распада остаточного аустенита; устраняется закалочная хрупкость.

Такой отпуск приме­няют для режущего инструмента и изделий, которым необходима высокая твердость.

Превращение мартенсита закалки в мартенсит отпуска способствует стабилизации размеров детали, что необходи­мо для измерительного инструмента, изготовляемого из инструмен­тальной стали. Этому инструменту также дают низкий отпуск.

Средний  отпуск производят при 300—500° С. Твердость стали заметно понижается, вязкость увеличивается. Средний от­пуск применяют для пружин, рессор, а также инструмента, кото­рый должен иметь значительную прочность и упругость при средней твердости.

Высокий  отпуск происходит при 500—600° С, его ос­новное назначение — получить наибольшую вязкость при доста­точных пределах прочности и упругости стали. Применяют этот вид отпуска для деталей из конструкционных сталей, подвергающихся действию высоких напряжений, особенно при ударной нагрузке

Для деталей различных машин и станков обычно применяют термическую обработку, состоящую в закалке споследующим высо­ким отпуском при температуре, обеспечивающей получение сорбита отпуска и хорошего сочетания прочностных и пластических свойств.

Такая термическая обработка называется «улучшением стали».

Нагрев при отпуске можно производить в тех же печах, которые применяют для других видов термической обработки, но он требует более равномерной температуры и более точного контроля.

Источник:
Остапенко Н.Н.,Крапивницкий Н.Н. Технология металлов. М. Высшая школа,1970г.

Источник: https://markmet.ru/tehnologiya_metallov/otpusk-stali

Термическая обработка стали, закалка, отпуск и отжиг, технологии применяемые при изготовлении ножей

Термическая обработка стальных деталей проводится в тех случаях, когда необходимо либо повысить прочность, твердость, износоустойчивость или упругость детали или инструмента, либо наоборот, сделать металл более мягким, легче поддающимся механической обработке. В зависимости от температур нагрева и способа последующего охлаждения различают следующие виды термической обработки : закалка, отпуск и отжиг. 

В любительской практике для определения температуры раскаленной детали по цвету можно использовать приведенную таблицу.

Таблица для определения температуры раскаленной детали по цвету

Закалка стальных деталей при изготовлении ножей

Закалка придает стальной детали большую твердость и износоустойчивость. Для этого деталь нагревают до определенной температуры, выдерживают некоторое время, чтобы весь объем материала прогрелся, а затем быстро охлаждают в масле (конструкционные и инструментальные стали) или воде (углеродистые стали).

Обычно детали из конструкционных сталей нагревают до 880-900 градусов (цвет каления светло-красный). Из инструментальных — до 750-760 градусов (цвет темно-вишнево-красный).

Из нержавеющей стали — до 1050-1100 градусов (цвет темно-желтый). Нагревают детали вначале медленно (примерно до 500 градусов), а затем быстро.

Это необходимо для того, чтобы закалка детали не привела к внутреннему напряжению, что может привести к появлению трещин и деформации материала.

В ремонтной практике применяют в основном охлаждение в одной среде (масле или воде), оставляя в ней деталь до полного остывания. Однако этот способ охлаждения непригоден для деталей сложной формы, в которых при таком охлаждении возникают большие внутренние напряжения.

Детали сложной формы сначала охлаждают в воде до 300-400 градусов, а затем быстро переносят в масло, где и оставляют до полного охлаждения. Время пребывания детали в воде определяют из расчета: 1 секунда на каждые 5-6 метров сечения детали. В каждом отдельном случае это время подбирают опытным путем в зависимости от формы и массы детали.

Качество закалки в значительной степени зависит от количества охлаждающей жидкости.

Важно, чтобы в процессе охлаждения детали температура охлаждающей жидкости оставалась почти неизменной, а для этого масса ее должна быть в 30-50 раз больше массы закаливаемой детали.

Кроме того, перед погружением раскаленной детали жидкость необходимо тщательно перемешать, чтобы выровнять ее температуру по всему объему.

В процессе охлаждения вокруг детали образуется слой газов, который затрудняет теплообмен между деталью и охлаждающей жидкостью. Для более интенсивного охлаждения деталь необходимо постоянно перемещать в жидкости во всех направлениях.

Закалка небольших деталей из малоуглеродистых сталей

Небольшие детали из малоуглеродистых сталей (марки «30», «35», «40») слегка разогревают, посыпают железосинеродистым калием (желтая кровяная соль) и вновь помещают в огонь. Как только обсыпка расплавится, деталь опускают в охлаждающую среду. Железосинеродистый калий расплавляется при температуре около 850 градусов, что соответствует температуре закалки этих марок стали.

Отпуск закаленных деталей при изготовлении ножей

Отпуск закаленных деталей уменьшает их хрупкость, повышает вязкость и снимает внутренние напряжения. В зависимости от температуры нагрева различают низкий, средний и высокий отпуск.

Низкий отпуск применяют главным образом при обработке измерительного и режущего инструмента.

Закаленную деталь нагревают до температуры 150-250 градусов (цвет побежалости — светло-желтый), выдерживают при этой температуре, а затем охлаждают на воздухе.

В результате такой обработки материал, теряя хрупкость, сохраняет высокую твердость и кроме того, в нем значительно снижаются внутренние напряжения возникающие при закалке.

Средний отпуск применяют в тех случаях, когда хотят придать детали пружинящие свойства и достаточно высокую прочность при средней твердости. Для этого деталь нагревают до 300-500 градусов и затем медленно охлаждают. И наконец, высокому отпуску подвергают детали, у которых необходимо полностью снять все внутренние напряжения. В этом случае температура нагрева еще выше — 500-600 градусов.

Термообработку (закалку и отпуск) деталей простой формы (валики, оси, зубила, кернеры) часто делают за один раз. Нагретую до высокой температуры деталь опускают на некоторое время в охлаждающую жидкость, затем вынимают. Отпуск происходит за счет тепла, сохранившегося внутри детали.

Небольшой участок детали быстро зачищают абразивным брусочком и следят за сменой цветов побежалости на нем.

Когда появится цвет, соответствующий необходимой температуре отпуска, деталь вновь погружают в жидкость, теперь уже до полного охлаждения.

При отпуске небольших деталей (как и при закалке) нагревают какую-нибудь болванку и на нее кладут отпускаемую деталь. При этом цвет побежалости наблюдают на самой детали.

Отжиг стальных деталей при изготовлении ножей

Чтобы облегчить механическую или пластическую обработку стальной детали, уменьшают ее твердость путем отжига.

Так называемый полный отжиг заключается в том, что деталь или заготовку нагревают до температуры 900 градусов, выдерживают при этой температуре некоторое время, необходимое для прогрева ее по всему объему, а затем медленно (обычно вместе с печью) охлаждают до комнатной температуры.

Внутренние напряжения, возникшие в детали при механической обработке, снимают низкотемпературным отжигом, при котором деталь нагревают до температуры 500-600 градусов, а затем охлаждают вместе с печью. Для снятия внутренних напряжений и некоторого уменьшения твердости стали применяют неполный отжиг — нагрев до 750-760 градусов и последующее медленное (также вместе с печью) охлаждение.

Отжиг используется также когда закалка прошла неудачно или при необходимости перекаливания инструмента для обработки другого металла. Например, если сверло для меди нужно перекалить для сверления чугуна.

При отжиге деталь нагревают до температуры несколько ниже температуры, необходимой для закалки, и затем постепенно охлаждают на воздухе.

В результате закаленная деталь вновь становится мягкой, поддающейся механической обработке.

Источник: https://kombat.com.ua/termicheskaya-obrabotka-stali-zakalka-otpusk-otzhig-tehnologii-izgotovlenii-nozhey/

Отпуск закаленной стали. Структура и свойства закаленной стали после отпуска

Источник: https://infopedia.su/3x58d5.html

Способы и виды термической обработки стали

Термическая обработка стали проводится с целью придания материала определенного набора свойств путем изменения его внутренней структуры на молекулярном уровне.

Метод подразумевает нагрев или охлаждение металла до определенного температурного уровня с его последующим возвращением к нормальному состоянию.

Иногда применяется многофазная термообработка, которая позволяет производить наиболее закаленные марки сталей.

Процедура протекает в специальных печах или холодильных установках, которые дают возможность четко контролировать температуру на каждом этапе технологического процесса. Это очень важное условия успешной закалки, так как несоблюдение технологии может наоборот придать металлу негативные свойства.

Режимы термообработки стали зависят от структурного состава материала. Все они были установлены опытным путем в результате многократных испытаний, поэтому современные способы закалки при соблюдении всех условий позволяют получать материалы высокого качества с большим запасом прочности.

Термообработка сталей должна подготовить их к эксплуатации в агрессивной среде под воздействием разрушающих факторов.

Выделяют следующие виды термообработки сталей: закалка, отпуск, отжиг, нормализация, воздействие холодом и химико-термическая обработка. 

Закалка стали

Закалка подразумевает прогрев металла до установленной температуры и поддержание достигнутого уровня в течение определенного периода времени.

Временной интервал определяется скоростью превращения внутренней структуры сплава устойчивое вещество.

После этого сталь быстро охлаждают в воде или масле, так как постепенное остывание может привести к нарушению достигнутой структуры кристаллической решетки.

Закалка придает материалу твердости, но снижает его ударную вязкость, что делает сталь более хрупкой.

Такой обработке подвергают детали, которые предназначены для эксплуатации под воздействием статической нагрузки без влияния динамических колебаний. Отпуску подвергаются некоторые детали после закалки.

Его суть состоит в повторном нагревании металла до температуры ниже, чем температура закалки. Это позволит снова нарушить достигнутые межмолекулярные связи и приведет к их перестроению.

После нагрева металл вытаскивают из печи и дают остыть естественным путем без применения охладителей. Такая процедура несколько снижает твердость, но при этом повышает ударную вязкость и ковкость.

Так что после закалки с последующим отпуском сталь будет тверже и пластичнее, чем необработанный сплав. Отжиг проводится по схеме нагрева металла с последующим медленным остыванием прямо в печи без использования специальных средств.

Это убирает неоднородность распределения элементов в сплаве и позволяет создать устойчивое соединение железа с углеродом на межмолекулярном уровне.

Отжиг

После отжига значительно уменьшается твердость стали, но возрастает ее пластичность и ковкость. Такой обработке подвергается материал, предназначенный для последующей штамповки или раскатки.

Нормализация технологически повторяет процесс отжига, только после нагрева сплав остывает не непосредственно в печи, а на открытом воздухе.

Это позволяет добиться хороших показателей ковкости и пластичности без существенного снижения твердости.

Воздействие холодом

Воздействие холодом необходимо для завершения превращения аустенита в мартенсит. Он придает металлу дополнительную упругость и препятствует образованию рваных трещин при воздействии избыточного давления на деталь. Такой материал хорошо подходит для эксплуатации под влиянием высоких динамических нагрузок. Необходимой твердости ему обычно добавляют с помощью соответствующих присадок.

Химико-термическая обработка

Химико-термическая обработка подразумевает насыщение верхних слоев стали каким-либо элементом под воздействием высокой температуры. Различают несколько видов данной процедуры. Цементация означает пропуск через сталь углерода при температуре 950 градусов по Цельсию. Это придает поверхности дополнительной твердости, не затрагивая при этом внутренние слои материала.

Азотирование позволяет насытить верхний слой стали азотом для повышения его коррозийной стойкости, прочности и предела устойчивости. Проводится процедура путем нагревания сплава до 700 градусов в аммиачной среде.

Хромирование позволит придать поверхности материала повышенную устойчивость к пресной и соленой воде и некоторым видам кислотных и оксидных сред. Это позволяет подготовить сталь к эксплуатации в неблагоприятных условиях. Цианирование совмещает в себе одновременное насыщение верхних слоев стали углеродом и азотом.

Это позволяет одним махом увеличить твердость материала и защитить его от воздействия коррозии.

Термообработка разных видов стали

Термообработка легированной стали должна производиться с медленным прогревом до необходимой температуры, а затем с медленным остыванием заготовки.

В результате добавления легирующих присадок стали данной марки имеют низкую теплопроводность, поэтому резкое изменение температуры может привести к короблению или образованию трещин.

Также очень важно, чтобы нагревание происходило равномерно по всей площади детали.

Термообработка нержавеющей стали тоже содержит свои нюансы.После отжига ее необходимо оставить в печи до полного остывания, а затем провести процедуру отпуска, чтобы получить материал оптимального качества. Резкое изменение температур также нежелательно, так как может негативно отразиться на эксплуатационных свойствах.

Термообработка аустенитных сталей проводится в печах при равномерном нагреве заготовки до температуры 1000-1150 градусов по Цельсию. После этого следует быстрое охлаждение в жидкости, что позволяет получить материал с устойчивой ферритной внутренней структурой. Эти стали применяются для изготовления конструкционных материалов, поэтому должны получить повышенную прочность при закалке.

Термообработка быстрорежущей стали является трудоемким процессом. Она относится к классу высоколегированных сплавов, поэтому не переносит резких перепадов температур.

Закалка данного материала производится на высокоточном оборудовании, позволяющем четко регулировать каждую фазу технологического процесса.

Эта марка используется для производства инструментов для резки, которые даже при нагреве до 600 градусов не теряют своей первоначальной твердости.

Термообработка углеродистой стали сводится к получению устойчивой связи между атомами железа и углерода в кристаллической решетке. Метод зависит от необходимости получения конкретного вещества по завершению процесса.

Источник: https://promplace.ru/obrabotka-metallov-staty/termicheskaya-obrabotka-stali-1555.htm

Отпуск сталей

Отпуск – это процесс термической обработки, заключающийся в нагреве закаленной стали до температур ниже точки Ас1, c целью получения равновесной структуры и заданного комплекса механических свойств.

Содержание

После закалки сталь имеет структуру на основе мартенсита с тетрагональной искаженной кристаллической решеткой и остаточного аустенита, количество которого зависит от химического состава стали. При нагреве закаленной стали в ее структуре происходят фазовые превращения, которые можно показать в виде схемы.

Схема фазовых превращений при отпуске сталей

Низкий отпуск сталей

Низкий отпуск стали делают при температуре до 250°С. При этом процессе из мартенсита выделяется часть избыточного углерода с образованием мельчайших карбидных частиц (ε-карбидов). ε-карбиды выделяются в виде пластин или стержней и они когерентно связаны с решеткой мартенсита.

Распад остаточного аустенита при низком отпуске происходит по механизму бейнитного превращения: образуется гетерогенная смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и дисперсных карбидов.

 Продуктом низкого отпуска является мартенсит отпуска, который отличается от мартенсита закалки меньшей концентрацией углерода и наличием в нем карбидов (ε-карбидов), которые когерентно связаны с решеткой мартенсита.

При температуре около 250°С начинается превращение карбида в цементит; при этом когерентность решеток α-твердого раствора мартенсита и карбидов нарушается.

Низкому отпуску подвергают инструментальные железоуглеродистые материалы (режущий и мерительный инструмент), а также стали, которые подвергались цементации, нитроцементации. Часто низкий отпуск делают для сталей после термообработки токами высокой частоты.

Средний отпуск

Средний отпуск проводится при температурах 350–400 °С. При этом из мартенсита выделяется весь избыточный углерод с образованием цементитных частиц. Тетрагональность (степень тетрагональности) решетки железа уменьшается, она становится кубической.

В результате вместо мартенсита остается феррит. Такая феррито-цементитная смесь называется трооститом отпуска, а процесс, приводящий к таким изменениям, среднетемпературным отпуском.

 При среднем отпуске снижается плотность дислокаций и уменьшаются внутренние напряжения в стали.

Средний отпуск применяется при термообработке упругих деталей: рессор, пружин и др.

Высокий отпуск

Во время высокого отпуск (450-550°С и выше) в углеродистых сталях происходят изменения структуры, не связанные с фазовыми превращениями: изменяются форма, размер карбидов и структура феррита. С повышением температуры происходит коагуляция – укрупнение частиц цементита. Форма кристаллов постепенно становится сферической – этот процесс называется сфероидизацией.

Коагуляция и сфероидизация карбидов начинают происходить более интенсивно с температуры 400°С. Зерна феррита становятся крупными, и их форма приближается к равноосной. Феррито-карбидная смесь, которая образуется после отпуска при температуре 400–600 °С, называется сорбитом отпуска. При температуре, близкой к точке А1, образуется достаточно грубая феррито-цементитная смесь – перлит.

Высокий отпуск с температур 450-550°С применяется для большинства конструкционных сталей. Его широко используют при термообработке различных втулок, опор, крепежных изделий, работающих на растяжение-сжатие и других изделий, которые испытывают статические нагрузки.

Явление отпускной хрупкости

При отпуске некоторых сталей возможно протекание процессов, которые снижают ударную вязкость стали не меняя остальные механические свойства. Такое явление называется отпускной хрупкостью и наблюдается в температурных интервалах отпуска при 250–400ºС и 500–550ºС.

Первый вид хрупкости называется отпускной хрупкостью Ι рода и является необратимым, поэтому стоит избегать отпуска сталей при этих температурах. Данный вид присущ практически всем сталям, легированным хромом, магнием, никелем и их сочетанием, и обусловлен неоднородным выделением карбидов из мартенсита.

 Второй вид отпускной хрупкости – отпускная хрупкость ΙΙ-го рода является обратимым. Отпускная хрупкость ΙΙ-го рода проявляется при медленном охлаждении легированной стали при температуре 500–550°С. Данная хрупкость может быть устранена повторным отпуском с большой скоростью охлаждения (в воде или масле).

В этом случае устраняется причина этой хрупкости – выделение карбидов, нитридов, фосфидов по границам бывших аустенитных зерен. Устранение отпускной хрупкости легированных сталей возможно введением в них малых добавок молибдена (0,2–0,3 %) или вольфрама (0,5–0,7 %).

Графически эти виды хрупкости выглядят, как показано на рисунке.

Проявление отпускной хрупкости в сталях при отпуске

Практически все стали подчиняются закону: повышение температуры отпуска — снижение прочностных характеристик и повышение пластических, как показано на рисунке ниже.

Влияние температуры отпуска на механические свойства стали

Такая закономерность не касается быстрорежущих инструментальных легированных карбидообразующими элементами сталей.

Отпуск быстрорежущих инструментальных сталей

Основными легирующими элементами быстрорежущих сталей (Р18, Р6М5 и др.) являются вольфрам, молибден, кобальт и ванадий — элементы, обеспечивающие теплостойкость и износостойкость при эксплуатации. Быстрорежущие стали относятся к карбидному (ледебуритному) классу. Под закалку эти стали нагревают до температуры выше 1200°С (Р18 до температуры 1270°С, Р6М5 — до 1220°С).

 Высокие температуры закалки необходимы для более полного растворения вторичных карбидов и получения аустенита высоколегированного хромом, молибденом, вольфрамом, ванадием. Это обеспечивает получение после закалки теплостойкого мартенсита. Даже при очень высоком нагреве растворяется только часть карбидов.

Для этих сталей характерно сохранение мелкого зерна при высоких температурах нагрева.

Железо и легирующие элементы “быстрорезов” имеют сильно отличающиеся свойства теплопроводности, поэтому при нагреве, для избежания трещин, следует делать температурные остановки. Обычно при 800 и 1050°С. При нагреве крупного инструмента первую выдержку делают при 600°С. Время выдержки составляет 5-20 мин.

Выдержка при температуре закалки должна обеспечить растворение карбидов в пределе их возможной растворимости. Охлаждение инструмента чаще всего делают в масле. Для уменьшения деформации применяют ступенчатую закалку в расплавах солей с температурой 400-500°С.

 Структура “быстрорезов” после закалки состоит из высоколегированного мартенсита, содержащего 0,3-0,4%С, нерастворенных избыточных карбидов и остаточного аустенита. Чем выше температура закалки, тем ниже положение точек Мн, Мк и тем больше остаточного аустенита.

В стали Р18 присутствует примерно 25-30% остаточного аустенита, в стали Р6М5 — 28-34%. Для уменьшения аустенита можно сделать обработку холодом, но как правило этого не требуется.

После закалки следует отпуск при 550 — 570°С, вызывающий превращение остаточного аустенита в мартенсит и дисперсионное твердение за счет частичного распада мартенсита и выделения дисперсных карбидов легирующих элементов. Это сопровождается увеличением твердости (вторичная твердость).

В процессе выдержки при отпуске из остаточного аустенита выделяются карбиды, что уменьшает его легированность, и поэтому при последующем охлаждении он претерпевает мартенситное превращение (Мн~150°С). В процессе однократного отпуска только часть остаточного аустенита превращается в мартенсит. Чтобы весь аустенит перешел в мартенсит применяют двух и трехкратный отпуск.

Время выдержки обычно составляет 60 минут.
При назначении режима нужно учитывать химические свойства элементов и периодичность выделения карбидов в зависимости от температуры. Например максимальная твердость стали Р6М5 получается за счет 3-х стадийного отпуска. Первый отпуск при температуре 350°С, последующие два при температуре 560-570°С.

При температуре 350°С выделяются частицы цементита, равномерно распределенные в стали. Это способствует однородному выделению и распределению спецкарбидов М6С при температуре 560-570°С.

Источник: https://HeatTreatment.ru/otpusk-stalej

Отпуск закаленных углеродистых сталей

Образующийся при закалке стали мартенсит, представляет собой неустойчивую структуру, характеризующуюся высокой твёрдостью, хрупкостью и высоким уровнем внутренних напряжений. По этой причине закалённую сталь обязательно подвергать отпуску.

Отпуском называют термическую операцию, заключающуюся в нагреве закалённой стали до температур, не превышающих точку Аc1 (т.е. не выше линии PSK), выдержке и последующем охлаждении чаще всего на воздухе.

Отпуск является окончательной операцией термической обработки, в результате которой сталь получает требуемые механические свойства. Кроме того, отпуск частично или полностью устраняет внутренние напряжения, возникшие при закалке.

Окончательные свойства стали в большей степени зависят от температуры отпуска. Различают три вида отпуска стали в зависимости от температуры нагрева.

Низкий (низкотемпературный отпуск) проводят при температурах не выше 250…300°С. При таких температурах происходит частичное обезуглероживание мартенсита и выделение из него некоторого количества избыточного углерода в виде частиц е – карбида железа.

Образующаяся структура, состоящая из частичного обезуглероженного мартенсита и е-карбидов, называется отпущенным мартенситом. Выход некоторого количества углерода из решетки мартенсита способствует уменьшению её искажения и снижению внутренних напряжений.

При таком отпуске несколько повышается прочность и вязкость без заметного снижения твёрдости. В целом изменение свойств при низком отпуске незначительно. Так закалённая сталь с содержанием углерода 0,5… 1,3 % после низкого отпуска сохраняет твёрдость в пределах 58…

63 HRC, а следовательно, обладает высокой износостойкостью. Однако такая сталь не выдерживает значительных динамических нагрузок.

Низкому отпуску подвергают режущий и мерительный инструмент из углеродистых и низколегированных сталей, работающий без значительного разогрева рабочей части, а такие детали, прошедшие поверхностную закалку или цементацию. Цель такого отпуска – некоторое снижение внутренних напряжений.

Средний (средне-температурный) отпуск выполняют при температурах 350…500°С и применяют преимущественно для рессор, пружин, некоторых видов штампов. При таких температурах происходит дальнейшее обезуглероживание мартенсита, приводящее к его превращению в обычный а-раствор,т.е. в феррит.

Одновременно происходит карбидное превращение по схеме; Fe2C ® Fе3С, В результате образуется феррито-цементитная смесь, называемая троститом отпуска. Наблюдается снижение твёрдости до величины 40…50 HRC, а также снижение внутренних напряжений.

Такой отпуск обеспечивает высокий предел упругости и предел выносливости, что позволяет применять его для различных упругих элементов. Высокий(высокотемпературный) отпуск проводят при 500…600°С. Структурные изменения при таких температурах заключаются в укрупнении (коагуляции) частиц цементита.

В результате этого образуется феррито-цементитная смесь, называемая сорбитом отпуска. Также, как и тростит отпуска, эта структура характеризуется зернистым строением в отличии от пластинчатых структур тростита и сорбита закалки.

Твёрдость стали после высокого отпуска снижается до 25,,,35 HRC, Однако уровень прочности при этом ещё достаточно высок , В то же время обеспечивается повышенная пластичность и особенно ударная вязкость, практически полностью снимаются внутренние напряжения,, возникшие при закалке.

Таким образом, высокий отпуск на сорбит обеспечивает наилучший комплекс механических свойств, позволяющий применять его для деталей, работающих в условиях динамических нагрузок. Такой же отпуск рекомендуется для деталей машин из легированных сталей, работающих при повышенных температурах.

Термическую обработку, состоящую из закалки на мартенсит и последующего высокого отпуска на сорбит, называют термическим улучшением. Вообще термическому улучшению подвергают детали из среднеуглеродистых (0,3…

0,5%С) конструкционных сталей, к которым предъявляют высокие требования по пределу текучести, пределу выносливости и ударной вязкости.

Однако износостойкость улучшенной стали вследствие её” пониженной твёрдости невысока.

Скорость охлаждения после отпуска оказывает большое влияние на величину остаточных напряжений. Чем медленнее охлаждение, тем меньше остаточные напряжения.

Так охлаждение на воздухе даёт напряжения в 7 раз меньше, а охлаждение в масле в 2,5 раза меньше по сравнению с охлаждением в воде.

По этой причине изделия сложной формы во избежание их деформации после отпуска следует охлаждать медленно (на воздухе), а детали из некоторых легированных сталей, склонных к отпускной хрупкости, рекомендуется охлаждать в масле (иногда даже в воде).

Легирующие элементы, входящие в состав легированных сталей, особенно такие, как Мо5 W, Cr, Ti, V и Si, сильно тормозят диффузионные процессы, происходящие при отпуске закалённой стали.

Поэтому после отпуска при одинаковой температуре легированная сталь сохраняет более высокую твёрдость и прочность.

Это делает легированные стали более теплостойкими, способными работать при повышенных температурах.

Поверхностная закалка ТВЧ.

Многие ответственные детали работают на истирание и одновременно подвергаются действию ударных нагрузок. Такие детали должны иметь высокую поверхностную твердость, хорошую износостойкость и в то же время не быть хрупкими, т. е. не разрушаться под действием ударов.

Высокая твердость поверхности деталей при сохранении вязкой и прочной сердцевины достигается методом поверхностной закалки.

Из современных методов поверхностной закалки наибольшее распространение в машиностроении находят следующие: закалка при нагреве токами высокой частоты (ТВЧ); пламенная закалка и закалка в электролите.

Выбор того или иного метода поверхностной закалки обусловливается технологической и экономической целесообразностью.

Закалка при нагреве токами высокой частоты. Такой метод является одним из самых высокопроизводительных методов поверхностного упрочнения металлов. Открытие этого метода и разработка его технологических основ принадлежит талантливому русскому ученому B. П. Вологдину.

Высокочастотный нагрев основан на следующем явлении. При прохождении переменного электрического тока высокой частоты по медному индуктору вокруг последнего образуется магнитное поле, которое проникает в стальную деталь, находящуюся в индукторе, и индуктирует в ней вихревые токи Фуко. Эти токи и вызывают нагрев металла.

Особенностью нагрева ТВЧ является то, что индуктируемые в стали вихревые токи распределяются по сечению детали не равномерно, а оттесняются к поверхности.

Неравномерное распределение вихревых токов приводит к неравномерному ее нагреву: поверхностные слои очень быстро нагреваются до высоких температур, а сердцевина или совсем не нагревается или нагревается незначительно благодаря теплопроводности стали.

Толщина слоя, по которому проходит ток, называется глубиной проникновения и обозначается буквой δ.

Толщина слоя в основном зависит от частоты переменного тока, удельного сопротивления металла и магнитной проницаемости. Эту зависимость определяют по формуле

δ = 5,03-104 корень из (ρ/μν) мм,

где ρ – удельное электрическое сопротивление, ом мм2/м;

μ, – магнитная проницаемость, гс/э;

v – частота, гц.

Из формулы видно, что с увеличением частоты глубина проникновения индукционных токов уменьшается. Ток высокой частоты для индукционного нагрева деталей получают от генераторов.

При выборе частоты тока, кроме нагреваемого слоя, необходимо учитывать форму и размеры детали с тем, чтобы получить высокое качество поверхностной закалки и экономно использовать электрическую энергию высокочастотных установок.

Большое значение для качественного нагрева деталей имеют медные индукторы.

Наиболее распространены индукторы, имеющие с внутренней стороны систему мелких отверстий, через которые подается охлаждающая вода.

Такой индуктор является одновременно нагревательным и охлаждающим устройством.

Как только помещенная в индуктор деталь нагреется до заданной температуры, ток автоматически отключится и из отверстий индуктора поступит вода и спреером (водяным душем) охладит поверхность детали.

Детали можно также нагревать в индукторах, не имеющих душирующих устройств. В таких индукторах детали после нагрева сбрасываются в закалочный бак.

Закалка ТВЧ в основном производится одновременным и непрерывно-последовательным способами. При одновременном способе закаливаемая деталь вращается внутри неподвижного индуктора, ширина которого равна закаливаемому участку.

Когда заданное время нагрева истекает, реле времени отключает ток от генератора, а другое реле, сблокированное с первым, включает подачу воды, которая небольшими, но сильными струями вырывается из отверстий индуктора и охлаждает деталь.

При непрерывно-последовательном способе деталь неподвижна, а вдоль нее перемещается индуктор. В этом случае проипоследовательный нагреве закаливаемого участка детали, после чего участок попадает под струю воды душирующего устройства, расположенного на некотором расстоянии от индуктора.

Плоские детали закаливают в петлевых и зигзагообразных индукторах, а зубчатые колеса с мелким модулем – в кольцевых индукторах одновременным способом. Макроструктура закаленного слоя мелкомодульного зубчатого колеса автомобиля, изготовленного из стали марки ППЗ-55 (сталь пониженной прокаливаемости). Микроструктура закаленного слоя представляет собой мелкоигольчатый мартенсит.

Твердость поверхностного слоя деталей, закаленных при нагреве ТВЧ, получается на 3-4 единицы HRC выше, чем твердость при обычной объемной закалке.

Для повышения прочности сердцевины детали перед закалкой ТВЧподвергают улучшению или нормализации.

Применение нагрева ТВЧ для поверхностной закалки машинных деталей и инструмента позволяет резко сократить продолжительность технологического процесса термической обработки.

Кроме того, этот метод дает возможность изготовлять для закалки деталей механизированные и автоматизированные агрегаты, которые устанавливаются в общем потоке механообрабатывающих цехов.

В результате этого отпадает необходимость транспортирования деталей в специальные термические цехи и обеспечивается ритмичная работа поточных линий и сборочных конвейеров



Термическая обработка 4: закалка, отпуск, нормализация, отжиг – Новости

Термическая обработка 4: закалка, отпуск, нормализация, отжиг

 

Во-первых, тушение

1. Что такое гашение?

Закалка стали заключается в том, что одну из сталей нагревают до критической температуры Ac3 (гипоэвтектоидная сталь) или Ac1 (гиперэвтектоидная сталь) выше температуры, сохраняют тепло в течение некоторого времени, производят аустенизацию полностью или частично, затем при температуре выше критического охлаждения скорость холода быстрее холод ниже Мс до изотермического мартенситного (или Мс) или бейнитного превращения процесса термообработки. Как правило, обработка твердым раствором алюминиевого сплава, медного сплава, титанового сплава, закаленного стекла и других материалов или процесс термической обработки с быстрым охлаждением называется закалкой.

 

2. Цель гашения:

 

1) улучшить механические свойства металлических изделий или деталей. Например: улучшить твердость и износостойкость инструментов, подшипников и т. Д., Улучшить предел упругости пружины, улучшить комплексные механические свойства деталей вала и т. Д.
2) улучшить материальные или химические свойства некоторых специальных сталей. Такие, как повышение коррозионной стойкости нержавеющей стали, увеличение постоянных магнитных сталей и т. Д.

 

Охлаждение охлаждением, в дополнение к необходимости разумного выбора закалочной среды, но также и правильного метода закалки, распространены методы закалки, в основном закалка с одной жидкостью, закалка с двойной жидкостью, закалка, изотермическое закалка, локальное закалка.

3. Стальная заготовка после закалки имеет следующие характеристики:

(1) были получены мартенсит, бейнит, остаточный аустенит и другие несбалансированные (то есть нестабильные) структуры.
(2) существует большое внутреннее напряжение.
(3) Механические свойства не могут соответствовать требованиям. Следовательно, стальная заготовка после закалки обычно проходит закалку.

 

Во-вторых, закалка

1. Что такое закалка?

 

Закалка после закалки металлического бруса или деталей нагрева до определенной температуры, сохранение тепла, после определенного времени определенным образом, охлаждение процесса термообработки и закалка сопровождается операцией, после закалки также обычно проводят термообработку заготовки при конец процедуры, и, таким образом, имеют комбинацию процесса закалки и отпуска, известную как окончательная обработка.

2. Основными целями закалки и отпуска являются:

1) уменьшить внутреннее напряжение и уменьшить хрупкость, в закалочных деталях возникает большое напряжение и хрупкость, например, несвоевременное отпускание часто приводит к деформации или даже растрескиванию.
2) отрегулировать механические свойства заготовки, заготовки после закалки, высокой твердости, хрупкости, чтобы удовлетворить различные требования к производительности различных заготовок, могут быть скорректированы путем отпуска, твердости, прочности, пластичности и ударной вязкости.
3) стабилизировать размер заготовки. Металлографическая структура может быть стабилизирована путем отпуска, чтобы гарантировать, что деформация не произойдет в будущем.
4) улучшить режущие характеристики некоторых легированных сталей.

 

3. Эффект закалки:

 

(1) улучшить стабильность организации, так что заготовка при использовании процесса больше не происходит организационная трансформация, так что геометрический размер и производительность заготовки остаются стабильными.
(2) устранить внутреннее напряжение, чтобы улучшить производительность заготовки и стабильность размера геометрии заготовки.
(3) отрегулируйте механические свойства стали в соответствии с требованиями использования.

 

Причина, по которой отпуск оказывает такое влияние, состоит в том, что при повышении температуры активность атомов повышается, и атомы железа, углерода и других легирующих элементов в стали могут диффундировать быстрее, чтобы достичь перегруппировки и сочетания атомов, так что постепенно преобразовывать неустойчивую несбалансированную структуру в устойчивую равновесную структуру. Устранение внутренних напряжений также связано с уменьшением прочности металла при повышении температуры. Общий стальной характер, снижение твердости и прочности, улучшение пластичности. Чем выше температура отпуска, тем больше изменение этих механических свойств. Некоторые легированные стали с более высоким содержанием легирующих элементов при отпуске в определенном температурном интервале будут осаждать некоторые мелкодисперсные соединения металлов, повышая прочность и твердость. Это явление называется вторичным упрочнением.

 

Требования к отпуску: заготовки различного назначения должны быть подвергнуты отпуску при разных температурах для соответствия используемым требованиям.

(1) режущие инструменты, подшипники, науглероживающие и закалочные детали, детали с поверхностной закалкой часто при температуре ниже 250 ℃ при низкой температуре После отпуска при низкой температуре твердость мало изменяется, внутреннее напряжение уменьшается, а ударная вязкость немного увеличивается.
(2) пружина в 350 ~ 500 ℃ при температуре отпуска, высокая эластичность и необходимая прочность могут быть получены.
(3) в углеродистой конструкционной стали детали обычно изготавливают при температуре 500 ~ 600 ℃ высокотемпературного отпуска, чтобы получить соответствующие с хорошей прочностью и ударной вязкостью.

 

Сталь при 300 ℃ отпуска, часто делает ее хрупкость увеличивается, это явление называется первым типом хрупкости. Отпуск обычно не следует проводить в этом температурном диапазоне. Некоторые конструкционные стали из среднеуглеродистых сплавов также имеют тенденцию быть хрупкими, если они медленно охлаждаются до комнатной температуры после высокого отпуска. Это явление известно как второй тип хрупкости характера. Добавление молибдена к стали или охлаждение его в масле или воде во время отпуска может предотвратить второй тип хрупкости при отпуске. Эту хрупкость можно устранить путем нагрева второго типа хрупкой стали до первоначальной температуры отпуска.

 

В производстве часто в соответствии с требованиями к производительности заготовки. В зависимости от разной температуры нагрева отпуск можно разделить на низкий отпуск, средний отпуск и высокий отпуск. Процесс термической обработки, сочетающий закалку и последующее высокотемпературное отпускание, называется закалкой и отпуском, то есть он обладает высокой прочностью и одновременно хорошей пластичностью.

1) низкотемпературный отпуск: 150-250 ℃, M назад, уменьшить внутреннее напряжение и хрупкость, улучшить пластическую прочность, более высокую твердость и износостойкость. Используется для изготовления измерительных инструментов, режущих инструментов и подшипников качения и т. Д.
Температура отпуска в 2): 350-500 ℃, Т назад, обладает высокой эластичностью, обладает определенной пластичностью и твердостью. Используется для изготовления пружин, штамповки штампов и т. Д.
3) высокотемпературный отпуск: 500-650 ℃, S назад, имеет хорошие комплексные механические свойства. Используется для изготовления зубчатых колес, коленчатых валов и т. Д.

 

 

В-третьих, нормализация

 

1. Что нормализует?

 

Нормализация – это термическая обработка, которая улучшает ударную вязкость стали. Нагрейте стальные элементы до Ac3 после температуры более 30 ~ 50,, сохраняя тепло в течение некоторого времени от воздушного охлаждения. Основная характеристика заключается в том, что скорость охлаждения выше, чем скорость отжига, но ниже, чем скорость охлаждения. При нормализации кристаллизованные зерна стали могут быть очищены при несколько более быстром охлаждении, что не только может обеспечить удовлетворительную прочность, но также может значительно улучшить ударную вязкость (значение AKV) и уменьшить склонность к растрескиванию компонентов. После нормализации некоторых низколегированных горячекатаных стальных листов, поковок и деталей для литья можно значительно улучшить комплексные механические свойства материалов, а также улучшить режущие свойства.

 

 

2. Нормализация имеет следующие цели и использует:

 

(1) для гипоэвтектоидной стали, нормализующей для исключения литья, ковки, сварки деталей с перегретой крупнокристаллической структурой и структурой Векслера, прокатанных в ленточной структуре; Переработка зерна; И может быть использован в качестве предварительной термообработки перед закалкой.
(2) для гиперэвтектоидной стали, нормализация может устранить сетку вторичного цементита, и сделать рафинирование перлита, не только улучшить механические свойства, но также способствует будущему отжигу сфероидизации.
(3) для низкоуглеродистой глубокой вытяжки тонкой стальной пластины нормализация может устранить зернистость без цементита, чтобы улучшить его характеристики глубокой вытяжки.

(4) для низкоуглеродистой стали и низкоуглеродистой низколегированной стали, используя нормализацию, можно получить более мелкую чешуйчатую перлитную структуру, повысить твердость до hb140-190, избежать явления «палка-нож» при резке, улучшить обработку резанием. Для среднеуглеродистой стали нормализация является более экономичной и удобной, когда доступны как нормализация, так и отжиг.
(5) для обычной среднеуглеродистой структуры стали, в механических свойствах случай не является высоким, может быть использован вместо закалки и высокотемпературного отпуска, не только просты в эксплуатации, и сделать стальную структуру и стабильность размеров.
( 6 ) высокотемпературная нормализация (150 ~ 200) выше Ac3) из-за высокой температуры диффузии выше, может уменьшить сегрегацию состава отливок и поковок. Крупные зерна после высокотемпературной нормализации могут быть очищены путем второй последующей нормализации при более низкой температуре.

(7) Все землевладельцы, некоторые из которых используются для паровой турбины и котла из низко- и среднеуглеродистой легированной стали, обычно используют нормализацию для получения бейнитной структуры, затем при высокотемпературном отпуске, когда используется при 400 ~ 550 ℃, имеет хорошую способность противостоять ползучести ,
(8) Наряду со сталью и сталью нормализация также широко используется при термической обработке чугуна с шаровидным графитом, так что он имеет перлитную матрицу, улучшающую прочность чугуна с шаровидным графитом.

 

Поскольку нормализация характеризуется воздушным охлаждением, температура окружающей среды, режим укладки, поток воздуха и размер заготовки оказывают влияние на структуру и производительность после нормализации. Нормализующая микроструктура также может быть использована в качестве метода классификации легированных сталей. Обычно по образцу нагревается до 900 ℃ на 25 мм в диаметре, воздушное охлаждение организации, легированная сталь можно разделить на перлитную, бейнитную сталь, сталь мартенситную сталь и аустенитную сталь.

Четыре, отжиг

1. Что такое отжиг?

Отжиг – это процесс термической обработки, при котором металл медленно нагревают до определенной температуры, выдерживают в течение достаточного времени, а затем охлаждают с соответствующей скоростью. Термическая обработка отжига делится на полный отжиг, неполный отжиг и отжиг для снятия напряжений. Механические свойства отожженных материалов могут быть проверены испытанием на растяжение или твердостью. Многие стали поставляются в состоянии термической обработки отжига. Измеритель твердости по Роквеллу может быть использован для проверки твердости HRB для определения твердости стали. Для более тонких стальных пластин, стальных лент и тонкостенных стальных труб может использоваться твердомер поверхности Роквелла для проверки твердости HRT.

2. Целью отжига является:

 

(1) улучшить или устранить стали в процессе литья, ковки, прокатки и сварки, вызванных различными дефектами ткани и остаточного напряжения, чтобы предотвратить деформацию заготовки, растрескивание.
(2) чтобы смягчить заготовку для резки.
(3) измельчить зерно, улучшить организацию, чтобы улучшить механические свойства заготовки.
(4) для окончательной термообработки (закалка, отпуск) для подготовки к организации.

3. Общие процессы отжига включают в себя:

(1) Полный отжиг. Применяется для тонкой литья, ковки и сварки средне- и низкоуглеродистой стали после механических свойств плохого грубого перегрева. Все в заготовке, нагретой до температуры феррита аустенита более 30 ~ 50 ℃ , сохранение тепла в течение некоторого периода времени, а затем с медленной охлаждающей печи, аустенит во время охлаждения, чтобы изменить снова, может сделать организацию стали.

(2) Сфероидизирующий отжиг. Для снижения высокой твердости инструментальной стали и подшипниковой стали после ковки. Заготовка, нагретая до начала образования аустенитной стали, температура выше 20 ~ 40 ℃ , медленное охлаждение после сохранения тепла, в процессе охлаждения перлитного пластинчатого цементита в шар, снижение твердости.

(3) Изотермический отжиг. Для снижения высокой твердости некоторых легированных конструкционных сталей с высоким содержанием никеля и хрома для резки. Как правило, аустенит сначала охлаждают до самой нестабильной температуры аустенита с относительно высокой скоростью, и твердость может быть уменьшена, когда аустенит превращается в трюуит или сорбит после надлежащего сохранения тепла.

(4) рекристаллизационный отжиг. Чтобы исключить металлическую проволоку, тонкие пластины в процессе холодной волочения, явление упрочнения холодной прокатки (повышение твердости, снижение пластичности). Температура нагрева обычно стали начинает формировать аустенитную температуру ниже 50 ~ 150 ℃ , только таким образом можно устранить эффект деформационного упрочнения для размягчения металла.

(5) Графитизация отжига. Он используется для превращения чугуна, содержащего большое количество цементита, в ковкий чугун с хорошей пластичностью. Процесс литья нагревается до 950 ℃ или около того, при соответствующем охлаждении после времени сохранения тепла происходит разложение цементита в виде хлопьевидной массы графита.

(6) Диффузионный отжиг. Он используется для гомогенизации химического состава литейного сплава и улучшения его эксплуатационных характеристик. Метод состоит в том, чтобы нагреть отливку до максимально возможной температуры без плавления и поддерживать ее в течение длительного времени, а затем медленно охлаждать после того, как все элементы в сплаве распределяются и равномерно распределяются.

(7) Отжиг для снятия напряжения. Для устранения внутренних напряжений стальных отливок и сварочных деталей. Для начавшегося после образования аустенитной стали температуры нагрева до 100 ~ 200 ℃ , выдерживая в воздухе после охлаждения, можно устранить внутренние напряжения.

Отпуск быстрорежущей стали » Строительно-информационный портал


Отпуск быстрорежущей стали имеет целью: 1) снять значительные остаточные напряжения, образующиеся в стали в процессе закалки; 2) перевести остаточный аустенит закаленной стали в мартенсит и повысить ее твердость до 62—65 Rс; 3) перевести мартенсит, образующийся при закалке и называемый первичным, в более вязкий мартенсит отпуска, называемый вторичным.

Структура стали после отпуска состоит из мартенсита и карбидов.

Отпуск инструмента, в качестве общего правила, надо производить немедленно после закалки, для того чтобы остаточные напряжения не вызывали образования трещин, возникающих иногда не только в процессе охлаждения стали при закалке, но и после длительного выдерживания закаленного инструмента при комнатной температуре.

При отпуске закаленной быстрорежущей стали в интервале 250—400° твердость ее понижается, что связано с выделением субмикроскопических карбидов из аустенита и уменьшением напряженного состояния. После отпуска при более высокой температуре (500—580°) твердость стали возрастает, как это показывает диаграмма фиг. 58. Работы советских ученых и особенно С.С. Штейнберга и его учеников показали, что при нагреве быстрорежущей стали для отпуска в интервале температур 500—580° происходит процесс выделения части карбидов из аустенита, а при последующем охлаждении происходит превращение аустенита в мартенсит.


Оптимальной температурой нагрева при отпуске является 550—570° для стали марок РФ1, ЭИ262 и ЭИ347 и 540—550° — для стали ЭИ184.

После одного отпуска длительностью час в структуре стали обычно сохраняется еще некоторое количество остаточного аустенита, в результате чего ее твердость и режущие свойства возрастают недостаточно. Для максимально полного перевода остаточного аустенита в мартенсит необходимо провести два-три отпуска для инструмента из стали РФ1 и ЭИ262. Такой многократный отпуск повышает вязкость стали и стойкость инструмента даже в тех случаях, когда твердость стали возрастает при этом незначительно. Так, например, сталь РФ1 получает после закалки твердость 60—63 Rс, а после первого отпуска продолжительностью час — твердость 62—63,5 Rс. В этом случае после второго и третьего отпусков твердость стали РФ1 достигает 63—65 Rс.

Сталь ЭИ184 необходимо часто подвергать большему количеству отпусков: трем—четырем, а иногда и более. Необходимость выполнения этих дополнительных отпусков возникает в случае более высокого нагрева стали ЭИ184 при закалке (1200°), создающего рост зерна и увеличивающего количество и устойчивость остаточного аустенита, или когда сталь ЭИ184 содержит в отдельных плавках хром и углеродно верхнему пределу: 0,9—1,0% С, 8,0—9,0% Cr.

На фиг. 59 приведена микроструктура стали ЭИ184 после закалки с нагревом 1200° (выдержка в соляной ванне 2 мин.) и трехкратного отпуска при 550°. Микрофотография показывает, что сталь ЭИ184 после отпуска сохранила значительное количество остаточного аустенита, внутри сильно выросших зерен которого образовались крупные иглы мартенсита. Твердость стали составила 54—56 Rс после закалки, 59—60 Rс после трехкратного отпуска и 62—62,5 Rс после пятикратного отпуска. Фасонный инструмент, изготовленный из стали, получившей такое крупное зерно, имеет низкую стойкость в работе ввиду значительной хрупкости.


В случае нагрева стали ЭИ184 при закалке в интервале 1160—1180° она получает твердость 62,5—64 Rс после трехкратного отпуска.

Микроструктура правильно закаленной и отпущенной стали РФ1 приведена на фиг. 60, а стали ЭИ184 — на фиг. 56.

Достаточно полный распад аустенита и необходимое повышение твердости в инструменте, изготовленном из стали марок РФ1 и ЭИ262, можно получить также в результате однократного отпуска продолжительностью 4—6 час. Исследования В.Я. Дубового показали, что стойкость резцов, изготовленных из стали РФ1 и прошедших трехкратный отпуск продолжительностью по одному часу, практически не отличается от стойкости таких же резцов, получивших после закалки однократный отпуск продолжительностью 4—5 час.

Однако фасонный инструмент получает лучшую стойкость после трехкратного отпуска продолжительностью примерно по часу, чем после длительного однократного отпуска, так как применение последнего не позволяет достаточно полно снять внутренние напряжения, образующиеся в результате превращения аустенита в мартенсит при охлаждении в процессе отпуска. Последующий нагрев при многократном отпуске снимает эти напряжения и повышает вязкость стали, что особенно необходимо в фасонном инструменте с тонкими режущими гранями.

По этим соображениям некоторые заводы производят третий отпуск инструмента, изготовленного из стали РФ1 и ЭИ262, не при 550°, а при 200—250°. Низкий отпуск не вызывает изменений в структуре, но снимает остаточные напряжения, образовавшиеся в стали в результате превращения остаточного аустенита в мартенсит в процессе предшествовавших высоких отпусков. Другие заводы производят подобный низкий отпуск в качестве дополнительного четвертого отпуска. Во всех этих случаях первые высокие отпуска имеют целью перевести остаточный аустенит в мартенсит и повысить твердость стали, а последний низший отпуск — снять остаточные напряжения.

П. Гордон, М. Кохен и Р. Роз в опубликованном в 1944 г. исследовании американской вольфрамомолибденовой стали (тип 3) указывают, кроме того, что устойчивость остаточного аустенита возрастает, если сталь передается для отпуска еще горячей, т. е. не полностью остывшей (до комнатной температуры) после закалки. В этом случае многократный отпуск необходим, так как однократный многочасовой отпуск не вызывает достаточно полного превращения аустенита.

В производственных условиях применение однократного, но продолжительного отпуска оправдывается главным образом для таких инструментов, изготовленных из стали РФ1 и ЭИ262, как резцы или крупные сверла в том случае, если отпуск их производят в больших печах, например шахтных электрических типа ПН31 и ПН32 или типа «Хомо», в которые загружают крупные партии инструмента. Прогрев инструмента в этих печах, а также загрузка, выгрузка и охлаждение его требуют значительного времени, более продолжительного, чем необходимая выдержка при каждом цикле многократного отпуска. В подобных случаях более экономично выполнение однократного отпуска с продолжительной выдержкой, чем многократного отпуска с небольшой выдержкой, но требующего двухкратного или трехкратного попеременного нагрева и охлаждения инструмента. Если же нагрев резцов и сверл можно производить в ваннах или небольших печах, то целесообразно сообщать многократный отпуск.

Инструмент, изготовленный из стали ЭИ184, должен во всех случаях проходить многократный отпуск для максимально полного разложения остаточного аустенита и получения высокой твердости.

Режим отпуска инструмента указан в табл. 22.


Инструмент простой формы и небольших размеров можно загружать в печь или соляную ванну без подогрева, а более массивный или сложный надо предварительно подогревать до 200—300° Допускается укладка инструмента для этой цели у порога печи или у борта ванны.

Продолжительность нагрева при отпуске зависит от размеров инструмента, величины садки и мощности печи.

При нагреве в ванне инструмента диаметром до 30—40 мм продолжительность выдержки при многократном отпуске принимают один час, после того как жидкой ванной будет достигнута требуемая температура (надо учитывать, что при загрузке в ванну значительной массы холодного металла температура ее понижается).

При нагреве более крупного инструмента продолжительность выдержки соответственно увеличивают.

При нагреве в печи продолжительность выдержки можно исчислять в один час после прогрева садки.

Учебное пособие: Процесс отпуска

Закалка

Закалка – это процесс, выполняемый после закалки. Детали, закаленные закалкой, часто бывают слишком хрупкими. Эта хрупкость вызвана преобладанием мартенсита. Эта хрупкость устраняется отпуском. В результате отпуска достигается желаемое сочетание твердости, пластичности, вязкости, прочности и структурной стабильности. Не следует путать закалку с закалкой проката – эта закалка является показателем степени выполненной холодной работы.

Механизм отпуска зависит от стали и температуры отпуска. Преобладающий мартенсит представляет собой несколько нестабильную структуру. При нагревании атомы углерода диффундируют из мартенсита с образованием осадка карбида и одновременного образования феррита и цементита, который является стабильной формой. Например, инструментальные стали теряют от 2 до 4 баллов твердости по шкале С Роквелла. Несмотря на то, что приносится в жертву небольшая прочность, ударная вязкость (измеряемая по ударной вязкости) существенно увеличивается.Пружины и подобные детали должны быть намного жестче – они закалены до гораздо меньшей твердости.

Закалка производится сразу после закалки. Когда после закалки сталь остынет примерно до 40 ° C (104 ° F), она готова к отпуску. Деталь повторно нагревается до температуры от 150 до 400 ° C (от 302 до 752 ° F). В этой области образуется более мягкая и жесткая структура троостита. В качестве альтернативы, сталь можно нагреть до температуры от 400 до 700 ° C (от 752 до 1292 ° F), что приведет к более мягкой структуре, известной как сорбит.Он имеет меньшую прочность, чем троостит, но большую пластичность и вязкость.

Нагрев для отпуска лучше всего проводить путем погружения деталей в масло, для отпуска до 350 ° C (662 ° F), а затем нагревания масла вместе с деталями до соответствующей температуры. Нагревание в ванне также гарантирует, что вся деталь будет иметь одинаковую температуру и подвергнуться одинаковому отпуску. Для температур выше 350 ° C (662 ° F) лучше всего использовать ванну с нитратными солями. Соляные ванны можно нагреть до 625 ° C (1157 ° F).Независимо от ванны, важно постепенно нагревать ее, чтобы избежать растрескивания стали. После достижения желаемой температуры детали выдерживают при этой температуре около 2 часов, затем вынимают из ванны и охлаждают на неподвижном воздухе.

Аустемперирование

Austempering – это метод закалки. Деталь не закаляется мартенситным превращением. Вместо этого материал закаливают выше температуры, когда мартенсит образует MS, около 315 ° C (600 ° F).Его выдерживают до этой температуры, пока вся часть не достигнет этой температуры. Поскольку деталь выдерживается дольше при этой температуре, аустенит превращается в бейнит. Бейнит достаточно твердый, поэтому отпадает необходимость в дальнейшем отпуске, а склонность к растрескиванию значительно снижается.

Закалка

Мартенситный отпуск аналогичен аустемперированию, за исключением того, что деталь медленно охлаждается за счет мартенситного превращения. Структура представляет собой мартенсит, который необходимо закалить так же, как и мартенсит, который образуется в результате быстрой закалки.Самым большим преимуществом закалки по сравнению с быстрой закалкой является меньшая деформация и тенденция к растрескиванию.

Sinotech предлагает исключительно широкий спектр вторичных процессов , которые применяются к металлам, сформированным в горячих или холодных процессах. Sinotech ‘ Специалисты по качеству поставщиков определяют доступность процесса на металлообрабатывающем предприятии, а также качество. Если внутренние вторичные процессы не соответствуют стандартам Sinotech, тогда процессы выполняются на проверенных Sinotech и квалифицированных сторонних вторичных обрабатывающих предприятиях.Sinotech провела аудит, квалифицировала и работала с QS-9000 и сертифицированными ISO предприятиями вторичной обработки в Китае, Тайване и Корее более 12 лет. Sinotech стремится управлять вашим проектом на месте и доставлять вам детали по более низким ценам, но с таким же качеством, обслуживанием и условиями, как у местного поставщика.

Температура отпуска – обзор

Отпуск – это термин, исторически связанный с термической обработкой мартенсита в сталях для изменения микроструктуры и механических свойств путем изотермической выдержки стального компонента при температуре, ниже которой аустенит не может образоваться.После закалки стали закаленный мартенсит не только очень твердый, но и имеет низкую вязкость. Отпуск, также известный как «волочение», представляет собой термическую обработку закаленных и нормализованных сталей для получения улучшенной ударной вязкости и пластичности, более низкой твердости и улучшенной стабильности размеров. Во время отпуска происходят твердотельные реакции, и закаленный мартенсит превращается в отпущенный мартенсит, который при более высоких температурах отпуска состоит из высокодисперсных сфероидов цементита (карбидов), диспергированных в мягкой матрице феррита, что приводит к пониженной твердости. и повышенная прочность.Цель состоит в том, чтобы позволить твердости снизиться до желаемого уровня, а затем остановить твердофазные реакции в виде последовательности выделения карбида при охлаждении. Степень эффекта отпуска определяется температурой и временем процесса ( 56 ).

Обычно время отпуска составляет минимум около 1 часа. Телнинг сообщил о «практическом правиле»: 1–2 часа на дюйм. –1 толщины сечения после того, как нагрузка достигнет заданной температуры ( 60 ). После нагрева сталь охлаждается до комнатной температуры в неподвижном воздухе.Рекомендуемые условия отпуска, в дополнение к рекомендуемым циклам термообработки, для широкого диапазона углеродистых и легированных сталей приведены в SAE AMS 2759. В некоторых производственных условиях после отпуска могут применяться процессы быстрого охлаждения для получения остаточного состояния тангенциального сжатия. напряжений на поверхности детали с допустимой деформацией.

Время отпуска и температуры также могут быть рассчитаны различными методами. Один из наиболее распространенных методов – использовать уравнение Ларсена – Миллера.Уравнение Ларсена – Миллера, хотя изначально было разработано для прогнозирования данных о ползучести, успешно использовалось для прогнозирования эффекта отпуска средне / высоколегированных сталей ( 61 ).

Это уравнение действительно для 490 ° C < T t <610 ° C и для времени отпуска 1 час.

Это уравнение действительно для времени отпуска 2 часа.

12.02.7.1 Реакции отпуска

Закалка – это процесс, при котором микроструктура приближается к равновесию при термической активации.Отсюда следует, что склонность к отпуску зависит от того, насколько исходная микроструктура отклоняется от равновесия ( 63 ).

Во время отпуска мартенситная структура подвергается последовательности твердофазных реакций, часто накладываемых друг на друга, определяемых как стадии отпуска ( 32 , 59 , 63 ). Эти процессы включают сегрегацию углерода, выделение карбида, разложение остаточного аустенита и перекристаллизацию мартенситной структуры.

Стадия 1 – В высокоуглеродистых сталях выделение избыточного углерода начинается с образования переходного карбида, такого как ε-карбид (Fe 2.4 C) или η-карбид (Fe 2 C), который может расти при температурах до 50 ° C. Эта стадия начинается при комнатной температуре до 250 ° C. Соотношение между ε-карбидами и структурой железа обусловлено эффектом дисперсионного упрочнения мартенсита в стали с высоким содержанием углерода, отпускаемых при температуре от 50 до 100 ° C.

Стадия 2 – отпуск при более высоких температурах в диапазоне 200–300 ° C в течение 1 часа вызывает разложение остаточного аустенита на смесь цементита и феррита.Когда аустенит присутствует в виде пленки, цементит также выделяется в виде непрерывного массива частиц, которые имеют вид пленки ( 32 , 59 , 63 ). Мартенсит сталей с содержанием углерода менее 0,5% содержит остаточный аустенит в диапазоне от менее 2% до 6% для сталей с содержанием углерода 0,8%. Есть некоторые признаки того, что аустенит разлагается на феррит и цементит, но в настоящее время нет единого мнения, можно ли соотнести эту структуру с нижним бейнитом, обычно присутствующим в результате изотермического разложения аустенита в диапазоне температур 230–300 ° C.

Стадия 3 – отпуск при еще более высоких температурах приводит к укрупнению частиц цементита, при этом частицы, расположенные на границах пластин, растут за счет частиц внутри пластин. Это выделение отвечает за явление охрупчивания, наблюдаемое между температурами от 250 до 400 ° C, и его можно избежать, добавляя Si, потому что это элемент, нерастворимый в цементите, просто позволяя образование цементита при температурах, при которых происходит диффузия Si.Это считается медленным процессом, потому что этот элемент сплава является замещающим. Si, накопленный в матрице железа рядом с карбидом Fe 3 C в процессе выращивания, увеличивает активность C в этой области за счет уменьшения потока C к растущей частице и, следовательно, уменьшения скорости ее роста ( 33 , 64 , 65 ). Эта реакция начинается при температурах порядка 100 ° C, что указывает на промежуточное состояние между стадиями отпуска. Можно предположить, что при температурах от 260 до 360 ° C кинетические реакции выше.

Цементит может также наблюдаться во время закалки, когда температура M s повышается, как в случае стали с низким содержанием C, в основном в мартенсите, образованном непосредственно ниже температуры M s . Это явление известно как самоотпуск ( 32 ). Для углеродистой стали стадия : стадия 3 означает окончание процесса отпуска, если сталь не подвергается отпуску в течение длительного времени или если она не подвергается чрезмерно высокой температуре отпуска. Когда это происходит, рост цементита соответствует коалесценции этого карбида и иногда называется Стадия 4 отпуска ( 6 ).

В общем случае точка перегиба кривой, связывающей твердость со временем отпуска, является показателем того, что начинается новый металлургический процесс. Влияние температуры отпуска для сталей с повышенным содержанием углерода можно увидеть на Рисунке 48.

Рисунок 48. Твердость как функция температуры отпуска для простых углеродистых сталей.

Воспроизведено из Speich, G. R .; Лесли, У. С. Закалка стали. Металл. Пер. Май 1972 г. , 3 (5), 1043–1054.

В низкоуглеродистом мартенсите эпсилон-карбид появляется только во время реакции отпуска, когда содержание углерода превышает 0,2%. Высокая плотность дислокаций реечного мартенсита потребляет не менее 0,2% углерода из-за сегрегации по линиям дислокации ( 36 ).

Легированные стали могут иметь другую стадию, на которой осаждение карбидов сплава, включая M 2 C (с высоким содержанием Mo), M 7 C 3 , M 6 C, M 23 C 6 (Cr -rich), V 4 C 3 , а также TiC и т. д., где M обозначает комбинацию атомов металла. Однако все эти карбиды требуют диффузии атомов замещения на большие расстояния. Они могут выпадать в осадок только тогда, когда комбинация времени и температуры достаточна для такой диффузии. Карбиды сплавов растут за счет менее стабильного цементита. Если концентрация сильных карбидообразующих элементов, таких как Mo, Cr, Ti, V и Nb, велика, то весь углерод может быть размещен в карбиде сплава, тем самым полностью исключая цементит.На рисунке 49 показано влияние легирующих элементов на твердость в зависимости от температуры отпуска углеродистых сталей ( 36 ).

Рис. 49. Влияние Ti, V, Cr и Mo на твердость при отпуске.

Воспроизведено из Speich, G. R .; Лесли, У. С. Закалка стали. Металл. Пер. Май 1972 г. , 3 (5), 1043–1054.

Твердость, повышенная с добавками Ti, V, Mo и Cr, связана с выделением карбида сплава. Это явление характерно для инструментальных сталей и может повлиять на их ударную вязкость.Однако добавки Nb не дают такого же эффекта. Отсутствие эффекта Nb связано с его низкой растворимостью в аустените, а основным эффектом является выделение стабильных первичных карбидов, форма которых зависит от добавления других элементов, таких как титан. Добавляются легирующие элементы, чтобы обеспечить улучшенные характеристики различных марок сталей, особенно инструментальных сталей. При рассмотрении конструкции сплава необходимо учитывать такие эффекты, как эффекты дисперсионного твердения, растворимость твердых веществ при различных температурах, характеристики прокаливаемости, расход углерода во время формования и его характеристики во время затвердевания.Следует учитывать концепцию стальной матрицы, если разработка сплава основана на существующей марке стали. Следует учитывать даже состав матрицы, поскольку он напрямую связан с температурой аустенизации. При повышении температуры аустенизации различные карбиды, даже более стабильные, начинают растворяться, что приводит к расходу части матричного состава. Ниобий, который может быть полезен для повышения износостойкости, например, образует твердый карбид, так как его растворимость в матрице железа незначительна даже при высоких температурах аустенизации, при низком влиянии на другие твердофазные реакции, что указывает на низкую удар в обычных маршрутах термообработки.Что касается простой углеродистой стали, твердость уменьшается с повышением температуры отпуска. Следовательно, также снижаются предел текучести и предел прочности. Однако также увеличивается удлинение при разрыве и пластичность.

Можно ли различить закалку, отпуск, нормализацию и отжиг?

Чтобы металлические детали имели требуемые рабочие характеристики, часто требуется термообработка. Процесс термообработки обычно включает нагрев, сохранение тепла и охлаждение.Из-за различных процессов его можно разделить на закалку, отпуск, нормализацию, отжиг и т. Д.?

Что такое закалка?

Закалка стали – это процесс термической обработки, при котором сталь нагревается до критической температуры AC3 (доэвтектоидная сталь) или AC1 (заэвтектоидная сталь), выдерживается в течение определенного периода времени, а затем быстро охлаждается до температуры ниже MS (или изотермической температуры, близкой к MS. ) при скорости охлаждения, превышающей критическую скорость охлаждения для мартенситного (или бейнитного) превращения.Обычно обработка раствора алюминиевого сплава, медного сплава, титанового сплава, закаленного стекла и других материалов или процесс термообработки с быстрым охлаждением называется закалкой.

Назначение закалки:

1) Улучшение механических свойств металлических изделий или деталей.

2) Улучшение свойств материала или химических свойств некоторых специальных сталей. Например, повышение коррозионной стойкости нержавеющей стали и увеличение постоянного магнетизма магнитной стали.

Стальная заготовка после закалки имеет следующие характеристики:

① Получаются несбалансированные (т.е. нестабильные) структуры, такие как мартенсит, бейнит и остаточный аустенит.

② Имеется большое внутреннее напряжение.

③ Механические свойства не могут соответствовать требованиям. Поэтому детали из железа и стали обычно отпускаются после закалки.

Что такое темперирование?

Закалка – это процесс термообработки, при котором закаленные металлические изделия или детали нагреваются до определенной температуры и определенным образом охлаждают после выдержки в течение определенного времени.Закалка – это операция сразу после закалки и обычно последний процесс термообработки заготовок. Поэтому комбинированный процесс закалки и отпуска называется окончательной обработкой.

Основная цель закалки и отпуска:

1) Чтобы уменьшить внутреннее напряжение и хрупкость, закаленные детали имеют большое напряжение и хрупкость. Если вовремя не закалить, произойдет деформация и даже растрескивание.

2) Отрегулируйте механические свойства заготовки.После закалки заготовка имеет высокую твердость и хрупкость. Чтобы удовлетворить различные требования к характеристикам различных деталей, твердость, прочность, пластичность и ударную вязкость можно регулировать путем отпуска.

3) Стабилизируйте размер заготовки. Металлографическая структура может быть стабилизирована отпуском, чтобы гарантировать отсутствие деформации при последующем использовании.

4) Улучшить обрабатываемость некоторых легированных сталей.

Эффект отпуска следующий:

① Повысьте стабильность конструкции, так что структура заготовки не будет изменяться в процессе использования, так что геометрический размер и характеристики заготовки остаются стабильными.

② Чтобы улучшить характеристики заготовки и стабилизировать ее геометрические размеры, необходимо устранить внутреннее напряжение.

③ Отрегулируйте механические свойства стали в соответствии с требованиями использования.

Причина, по которой отпуск имеет эти эффекты, заключается в том, что при повышении температуры способность к атомной активности увеличивается, и атомы железа, углерода и других легирующих элементов в чугуне и стали могут быстро диффундировать, чтобы реализовать перегруппировку и комбинацию атомов, так что нестабильная несбалансированная структура постепенно превращается в устойчивую равновесную структуру.Устранение внутренних напряжений также связано со снижением прочности металла с повышением температуры. При отпуске твердость и прочность стали уменьшаются, а пластичность увеличивается. Чем выше температура отпуска, тем сильнее изменяются эти механические свойства. Некоторые легированные стали с высоким содержанием легирующих элементов при отпуске в определенном температурном диапазоне будут выделять мелкие металлические соединения, что увеличивает прочность и твердость. Это явление называется вторичным упрочнением.

Требования к отпуску: заготовки для различного использования должны быть отпущены при разных температурах, чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к использованию.

① Инструменты, подшипники, науглероженные и закаленные детали, а также детали с поверхностной закалкой обычно подвергаются отпуску при низкой температуре ниже 250 ℃. После низкотемпературного отпуска твердость мало меняется, внутреннее напряжение уменьшается, а ударная вязкость немного увеличивается.

② Высокая эластичность и необходимая прочность могут быть получены путем отпускания пружины при 350 ~ 500 ℃.

③ Детали, изготовленные из конструкционной стали со средним содержанием углерода, обычно подвергаются отпуску при температуре 500 ~ 600 ℃, чтобы получить хорошее сочетание прочности и ударной вязкости.

При производстве это часто зависит от требований к рабочим характеристикам детали. В зависимости от температуры нагрева, отпуск можно разделить на низкотемпературный отпуск, среднетемпературный отпуск и высокотемпературный отпуск. Комбинированный процесс закалки и последующего высокотемпературного отпуска называется закалкой и отпуском, он обладает высокой прочностью, хорошей пластичностью и ударной вязкостью.

1) Низкотемпературный отпуск: 150-250 ℃, m циклов, снижает внутреннее напряжение и хрупкость, улучшает пластичность и ударную вязкость, имеет высокую твердость и износостойкость. Из него делают измерительные инструменты, режущие инструменты и подшипники качения.

2) Среднетемпературный отпуск: 350-500 ℃, t цикл, высокая эластичность, пластичность и твердость. Используется для изготовления пружин, штамповок и т. Д.

3) Высокотемпературный отпуск: 500-650 ℃, цикл s, с хорошими комплексными механическими свойствами.Из него делают шестерни, коленчатые валы и т. Д.

Что такое нормализующее?

Нормализация – это термическая обработка для улучшения вязкости стали. После того, как стальные элементы нагреваются на 30-50 ℃ выше температуры AC3, их выдерживают в течение определенного периода времени, а затем охлаждают вне печи. Основная особенность заключается в том, что скорость охлаждения выше, чем при отжиге, и ниже, чем при закалке. При нормализации кристаллизованные зерна стали могут быть измельчены при несколько более быстром охлаждении, что может не только получить удовлетворительную прочность, но также значительно улучшить ударную вязкость (значение Akv) и снизить склонность компонентов к растрескиванию.После нормализации некоторых низколегированных горячекатаных стальных листов, поковок и отливок из низколегированной стали можно значительно улучшить комплексные механические свойства материалов, а также улучшить режущие свойства.

Нормализация используется для следующих целей:

① Для доэвтектоидной стали нормализация используется для устранения перегретой крупнозернистой структуры и видманштеттановой структуры при отливке, ковке и сварке деталей, а также полосчатой ​​структуры в прокате, уточнения размера зерна и использования в качестве предварительной термообработки перед закалкой.

② Для заэвтектоидной стали нормализация может устранить вторичный цементит с сеткой и улучшить перлит, что не только улучшает механические свойства, но и способствует более позднему сфероидизирующему отжигу.

③ Для низкоуглеродистого стального листа глубокой вытяжки нормализация может удалить свободный цементит на границе зерен, чтобы улучшить его свойства глубокой вытяжки.

④ Для низкоуглеродистой стали и низкоуглеродистой низколегированной стали более мелкая перлитная структура может быть получена путем нормализации, а твердость может быть увеличена до hb140-190.Можно избежать явления «прилипания к инструменту» и повысить обрабатываемость. Для среднеуглеродистой стали более экономично и удобно нормализовать и отжигать среднеуглеродистую сталь.

⑤ Для обычной среднеуглеродистой конструкционной стали нормализация может использоваться вместо закалки и отпуска при высокой температуре, когда механические свойства не требуются. Этот метод не только прост в эксплуатации, но и стабилен по структуре и размерам стали.

⑥ Нормализация при высокой температуре (150-200 ℃ выше AC3) может уменьшить разделение состава отливок и поковок из-за высокой скорости диффузии при высокой температуре.Крупные зерна после высокотемпературной нормализации могут быть измельчены посредством второй более низкой температурной нормализации.

⑦ Для некоторых низко- и среднеуглеродистых сталей, используемых в паровых турбинах и котлах, структура бейнита обычно получается путем нормализации и последующего отпуска при высокой температуре. Обладает хорошим сопротивлением ползучести при температуре 400-550 ℃.

⑧ Помимо стали и стали, нормализация также широко используется при термообработке высокопрочного чугуна для получения перлитной матрицы и повышения прочности высокопрочного чугуна.

Поскольку нормализация характеризуется воздушным охлаждением, температура окружающего воздуха, режим штабелирования, поток воздуха и размер заготовки влияют на микроструктуру и свойства после нормализации. Нормализующая структура также может использоваться как метод классификации легированной стали. Легированные стали обычно подразделяются на перлитные, бейнитные, мартенситные и аустенитные стали в соответствии с микроструктурой, полученной при воздушном охлаждении после нагрева до 900 ℃ для образца диаметром 25 мм.

Что такое отжиг?

Отжиг – это вид процесса термообработки металла, при котором металл медленно нагревается до определенной температуры, выдерживается в течение достаточного времени, а затем охлаждается с соответствующей скоростью. Отжиг делится на полный отжиг, неполный отжиг и отжиг для снятия напряжения. Механические свойства отожженных материалов можно проверить испытанием на растяжение или испытанием на твердость. Многие стали поставляются в состоянии термической обработки отжигом. Твердомер по Роквеллу можно использовать для проверки твердости HRB.Для тонкого стального листа, стальной полосы и тонкостенной стальной трубы можно использовать поверхностный твердомер по Роквеллу для определения твердости HRT.

Цель отжига:

① Он может улучшить или устранить все виды структурных дефектов и остаточных напряжений в процессе литья, ковки, прокатки и сварки, а также предотвратить деформацию и растрескивание заготовки.

② Размягчите заготовку для резки.

③ Механические свойства заготовки можно улучшить за счет измельчения зерна и улучшения микроструктуры.

④ Подготовка к окончательной термообработке (закалка и отпуск).

Общие процессы отжига следующие:

① Полностью отожженный. Применяется для доводки крупной перегретой структуры средне- и низкоуглеродистой стали с плохими механическими свойствами после литья, ковки и сварки. Когда заготовка нагревается на 30-50 ℃ выше температуры, при которой весь феррит превращается в аустенит, выдержите ее некоторое время, а затем медленно остудите в печи.В процессе охлаждения аустенит снова трансформируется, и микроструктура стали становится более мелкой.

② Сфероидизирующий отжиг. Применяется для снижения высокой твердости инструментальной и подшипниковой стали после ковки. Когда заготовка нагревается на 20-40 ℃ выше температуры, при которой начинает образовываться аустенит, пластинчатый цементит в перлите становится сферическим во время охлаждения, что снижает твердость.

③ Изотермический отжиг. Он используется для снижения высокой твердости некоторых легированных конструкционных сталей с высоким содержанием никеля и хрома для резки.Обычно аустенит охлаждается до самой нестабильной температуры аустенита с большей скоростью, а аустенит превращается в троостит или сорбит, и твердость может быть снижена.

④ Рекристаллизационный отжиг. Применяется для устранения явления упрочнения металлической проволоки и листа в процессе холодного волочения и холодной прокатки (повышения твердости и снижения пластичности). Температура нагрева обычно на 50–150 ℃ ниже температуры, при которой начинает образовываться аустенит.Только так можно устранить эффект деформационного упрочнения и размягчить металл.

⑤ Графитизационный отжиг. Он используется для превращения чугуна, содержащего много цементита, в ковкий чугун с хорошей пластичностью. Технологическая операция заключается в том, чтобы нагреть отливку примерно до 950 ℃ и должным образом охладить ее после выдержки в течение определенного времени, чтобы цементит разложился и образовал хлопьевидный графит.

⑥ Диффузионный отжиг. Он используется для гомогенизации химического состава отливок из сплава и улучшения его эксплуатационных характеристик.При условии отсутствия плавления отливка нагревается до максимально возможной температуры и сохраняется в тепле в течение длительного времени, а затем медленно охлаждается после того, как элементы в сплаве равномерно диффундируют.

⑦ Отжиг для снятия напряжений. Он используется для снятия внутренних напряжений стальных отливок и сварных деталей. Для изделий из чугуна и стали, когда аустенит начинает формироваться после нагрева, внутреннее напряжение может быть устранено путем охлаждения на воздухе после сохранения тепла.

Глоссарий – ThermTech

ГЛОССАРИЙ

СТАРЕНИЕ

Процесс, в котором используется выдержка в течение нескольких часов при повышенной температуре для ускорения осаждения компонента из сверхнасыщенного твердого раствора.Обычно применяется для алюминиевых сплавов и сплавов нержавеющей стали, таких как 17-4 или 15-5.

ОТЖИГ

Обработка, состоящая из равномерного нагрева до температуры в критическом диапазоне или выше и охлаждения с контролируемой скоростью до температуры ниже критического диапазона. Эта обработка используется для получения определенной микроструктуры, обычно предназначенной для лучшей обрабатываемости, снятия напряжений, придания мягкости и изменения пластичности, вязкости или других механических свойств.

АУСТЕМПЕРИНГ

Процесс закалки, выполняемый как для сталей, так и для чугуна, для достижения бейнитной микроструктуры, которая обычно приводит к механическим свойствам, которые имеют более высокую пластичность, устойчивость к ударам и однородную твердость, чем те же свойства, обнаруженные при закалке и отпуске материала до той же твердости с полученная мартенситная микроструктура.

СТРУЙНАЯ (АБРАЗИВНАЯ)

Обычно операция, выполняемая машинами, использующими центробежную силу для продвижения абразива по объекту. Величину силы и тип абразива следует контролировать в зависимости от твердости и отделки рассматриваемого объекта. Обычно этот процесс предназначен для удаления накипи и других поверхностных загрязнений при использовании после любой термической обработки.

ЗАКАЛКА КОРПУСА

Обработка, при которой изделие из сплава черных металлов упрочняется таким образом, что его внешняя часть становится заметно тверже, чем внутренняя часть или сердцевина.

НАГРЕВАНИЕ

Процесс, возникающий в результате воздействия на материал (обычно сталь), температура которого превышает критическую, в атмосферу, содержащую больше углерода, чем было произведено в материале. Затем этот процесс приводит к образованию карбидов металлов, которые придают материалу высокую твердость поверхности и износостойкость. Глубину науглероживания можно регулировать по времени и температуре. Твердость поверхности можно контролировать с помощью последующих температур отпуска.

КАРБОНИТРИДИНГ

Процесс очень похож на науглероживание, за исключением того, что этот процесс обычно выполняется для простых углеродистых и низколегированных сталей, таких как 1018, которые требуют добавления азота для повышения износостойкости и твердости поверхности из-за отсутствия прокаливаемости основного материала.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ УГЛЕРОДА

Процесс, который восстанавливает поверхностный слой материала, который потерял углерод из-за воздействия на материал повышенной температуры в окислительной среде.Обычно этот процесс выполняется после закалки отливок по выплавляемым моделям.

ИСПЫТАНИЕ НА УДАР НА ЧАРПИ

Испытание для определения поведения материалов при высоких скоростях нагружения, обычно при изгибе, растяжении или кручении. Измеряемая величина – это энергия, поглощенная при разрушении образца одним ударом.

CORE

Внутренняя часть изделия из металла или металлического сплава, которая мягче, чем его “футляр” или внешняя часть.

КРИОГЕННАЯ ОБРАБОТКА / КРИОПРОЧКА / ГЛУБОКОЕ ЗАМОРАЖИВАНИЕ

обычно выполняется для того, чтобы убедиться, что в микроструктуре не остается остаточного аустенита после закалки.Остаточный аустенит очень хрупкий, и его отсутствие может вызвать нестабильность размеров и растрескивание, а также может проявиться в том, что материал будет иметь низкую твердость и прочность. Обработка обычно проводится при температуре от -100 ° F до -300 ° F, что должно преобразовать аустенит в мартенсит. Затем предлагается пост-крио отпуск для решения проблем с незатпущенным мартенситом.

DI (ИДЕАЛЬНЫЙ ДИАМЕТР)

Диаметр круглого стального прутка, который затвердеет в центре до заданного процента мартенсита при идеальной закалке.

УДЛИНЕНИЕ

При испытании на растяжение увеличение измерительной длины, измеренное после разрушения образца в пределах расчетной длины, обычно выражаемое в процентах от исходной расчетной длины.

ПОЛНЫЙ ОТЖИГ

Полный отжиг изделия из ферросплавов достигается аустенизацией с последующим медленным охлаждением в диапазоне превращения.

ПЛАМЕННАЯ ЗАКАЛКА

Процесс, в котором используется прямое попадание пламени кислородного газа на определенную площадь поверхности с последующей операцией гашения, которая предназначена для увеличения твердости поверхности и механических свойств детали в выбранной области.

АЗОТИРОВАНИЕ ГАЗА

Термический процесс, при котором азот диффундирует на поверхность стали, где он образует нитриды с такими элементами, как алюминий, хром, молибден и ванадий. Низкотемпературный процесс, который занимает от 10 до 40 часов в зависимости от требуемой глубины корпуса.

ЖЕСТКОСТЬ

Сопротивление металла пластической деформации, обычно в результате вдавливания.

ПРОЧНОСТЬ

Свойство сплава черных металлов, определяющее распределение и глубину твердости, возникающую при закалке сплава.

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ

Процесс термической обработки, обычно применяемый к отливкам, в которых процесс литья привел к химической сегрегации и нежелательным микроструктурам. Обычно процесс протекает при повышенной температуре, что требует многочасового и медленного охлаждения, чтобы обеспечить диффузию легирующих элементов и образование зерен, которые полезны для последующего использования отливки.

ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ОТЖИГ

Для изотермического отжига изделия из сплава черных металлов его необходимо аустенизировать, затем охладить и выдержать при температуре, при которой аустенитит превратится в более мягкий агрегат карбида железа.

ЗАКАЛКА ДЖИГОМ

Процесс выпрямления, выполняемый путем зажатия объекта между двумя более толстыми пластинами и последующей обработки приспособления при повышенной температуре, чтобы объект оставался в более прямой конфигурации при комнатной температуре, когда он не закреплен.

УБИВАЯ СТАЛЬ

Сталь, обработанная сильным раскислителем для снижения содержания кислорода до уровня, при котором не происходит реакции между углеродом и кислородом во время затвердевания.

LAP

Неровность поверхности в виде шва.Это происходит из-за того, что горячий металл, ребра или острые углы загибают, а затем вкатывают или выковывают их в поверхность, но не сваривают. Перехлесты труб могут образовываться из швов на прошитых заготовках прокатного стана.

ОБРАБОТКА

Это общий термин для описания способности обрабатываемого материала. Чтобы иметь смысл, обрабатываемость должна оцениваться с точки зрения износа инструмента, стойкости инструмента, стружкодробления и / или чистоты поверхности и целостности.

МАРКВЕНСКАЯ ЗАКАЛКА

Обычно процесс, применяемый с использованием приподнимающейся закалочной среды, например расплавленной соли, где температура среды превышает начальную температуру мартенсита (Ms) закаливаемого материала.Период времени, в течение которого материал выдерживают в охлаждающей жидкости, должен быть достаточно продолжительным, чтобы обеспечить однородность температуры, но не достаточно продолжительным, чтобы началось образование бейнита. Используется для минимизации деформации чувствительных деталей и для сведения к минимуму риска растрескивания материалов из более высоких сплавов.

МАРАЖИНГ

Упрочняющая обработка, применяемая к определенной группе сплавов на основе железа с целью осаждения одного или нескольких интерметаллических соединений в матрице, составляющей безуглеродистый мартенсит.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

Механические испытания выявляют упругое и неупругое поведение материала при приложении к нему силы, а затем результаты используются для подтверждения того, подходит ли материал для предполагаемого механического применения. Испытания, обычно выполняемые после термообработки, включают: испытание на растяжение, текучесть, удлинение, уменьшение площади, твердость и ударную вязкость по Шарпи.

НОРМАЛИЗАЦИЯ

Обработка, состоящая из равномерного нагрева до температуры, по крайней мере, на 100 F выше критического диапазона, и охлаждения на неподвижном воздухе при комнатной температуре.Обработка приводит к перекристаллизации и измельчению зеренной структуры, а также придает изделию однородность по твердости и структуре.

ЗАКАЛКА В МАСЛЕ

Обычно самая медленная жидкая закалочная среда, используемая в коммерческих установках для термообработки. Используется для материала инструментальной стали, такой как O-1, и среднелегированных сталей, таких как 4140, 4340 и 4150. Масло обычно используется в диапазоне температур выше комнатной, чтобы замедлить превращение аустенита в мартенсит, чтобы минимизировать деформацию и последующее растрескивание.

ВЫБОР

Операция, при которой поверхностный оксид (окалина) удаляется химическим путем. Серная кислота обычно используется для углеродистых и низколегированных сталей. После кислотной ванны сталь ополаскивают в воде.

ЗАКАЛКА ПОЛИМЕРА ЗАКАЛКА

Обычно среда, обеспечивающая охлаждение между водой и маслом. Однако доступны несколько разновидностей и последующих процентных долей полимерных добавок к закалке, так что можно приблизиться к нескольким различным скоростям охлаждения.Обычно используется для закалки низколегированных сталей или сталей с большим сечением из высоколегированных материалов.

ЗАКАЛКА

Обработка, состоящая из равномерного нагрева до заданной температуры и быстрого охлаждения на воздухе или в жидкой среде для получения желаемой кристаллической структуры.

ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ

Рекристаллизация – это переход от одной кристаллической структуры к другой, когда металл нагревается или охлаждается до критической температуры.

УМЕНЬШЕНИЕ ПЛОЩАДКИ

Разница, выраженная в процентах от исходной площади, между исходной площадью поперечного сечения образца для испытания на растяжение и минимальной площадью поперечного сечения, измеренной после полного разделения.

ШВ

Дефект на поверхности металла в виде трещины. Опыт показывает, что большинство швов образуется во время охлаждения или повторного нагрева литых конструкций.

РЕШЕНИЕ ЕЖЕГОДНЫЙ

Процесс, выполняемый для стали и алюминия. Процесс заключается в нагревании материала до температуры, превышающей критическую температуру материала, на время, достаточное для того, чтобы его различные легирующие элементы, такие как углерод, перешли в раствор. После этого материал быстро охлаждается, чтобы эти легирующие элементы не выпадали из раствора.

СФЕРОИДИЗАЦИЯ ОТЖИГА

Особый тип отжига, требующий чрезвычайно длительного цикла. Эта обработка используется для получения шаровидных карбидов и максимальной мягкости для лучшей обрабатываемости в некоторых анализах или для улучшения формуемости в холодном состоянии.

ВЫПРЯМИРОВАНИЕ

Выпрямление может выполняться механическими средствами при комнатной температуре, термическим путем нагревания определенной области на объекте или путем приложения механического давления при повышенной температуре.

СНИЖЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Термическая обработка для восстановления упругих свойств и сведения к минимуму деформации при последующей обработке или закалке.Эта обработка обычно применяется к материалам, прошедшим термическую обработку (закалка и отпуск). Обычной практикой является нагрев до температуры на 100 ° F ниже, чем температура отпуска, используемая для определения механических свойств и твердости.

ПОДКРИТИЧЕСКИЙ ОТЖИГ

Процесс отжига, который выполняется в диапазоне температур между снятием напряжения и полным отжигом. Обычно его определяют как процесс, работающий при температуре ниже критической на диаграмме равновесия железо-углерод, которая для стали и устройств термообработки включает диапазон от 1250F до 1400F.Обычно используется для смягчения материалов, подвергшихся холодной обработке и слишком твердых или хрупких для последующих операций холодной обработки.

ЗАКАЛКА

Обработка, состоящая из равномерного нагрева до некоторой заданной температуры в критическом диапазоне, выдержки при этой температуре в течение заданного периода времени и охлаждения на воздухе или в жидкости. Эта обработка используется для получения одного или нескольких из следующих конечных результатов: A) для размягчения материала для последующей механической обработки или холодной обработки, B) для улучшения пластичности и снятия напряжений, возникающих в результате предыдущей обработки или холодной обработки, и C) для получения желаемого механические свойства или структура на втором этапе двойной обработки.

ПРОЧНОСТЬ НА РАЗРЫВ

При испытании на растяжение – отношение максимальной нагрузки к исходной площади поперечного сечения.

ЗАКАЛКА В ВОДЕ

Обычно наиболее жесткая закалка, используемая коммерческими компаниями по термообработке. Используется для материалов с низким DI, таких как низколегированные инструментальные стали, такие как серия W, и простые углеродистые стали, такие как 1045. Обычно достигается за счет использования искусственно охлажденной воды и высокой агитации, которая затем может проявляться в высоком риске растрескивания и деформации.

ТОЧКА ДОХОДНОСТИ

Первое напряжение в материале, обычно меньше максимально достижимого напряжения, при котором происходит увеличение деформации без увеличения напряжения.Если после текучести напряжение уменьшается, можно различать верхний и нижний предел текучести.

ПРОЧНОСТЬ УХОДА

Напряжение, при котором материал демонстрирует заданное отклонение от пропорциональности напряжения и деформации. Обычно используется смещение 0,2%.

ВАКУУМНАЯ КАРБЮРИЗАЦИЯ -LPC (НАГРЕВАНИЕ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ)

Еще в 1970-х годах, когда впервые было коммерчески внедрено вакуумное науглероживание, оно работало в атмосфере классического науглероживания и при давлениях чуть ниже атмосферного.Чтобы нагнетать науглероженный газ по всей нагрузке, на грузах должен был использоваться мощный вентилятор, и возникающие в результате проблемы проявлялись в потере контроля над углеродом, проблемах с однородностью глубины корпуса и образованием сажи. В конце 1980-х годов на рынке появилась новая разработка под названием науглероживание под низким давлением (LPC). Предпосылка заключалась в том, что работа при низком давлении в вакуумной печи во время цикла науглероживания уменьшит образование сажи и улучшит проникновение углерода через загрузку без необходимости интенсивного перемешивания атмосферы.Последующие усовершенствования привели к эффективному процессу, который может точно управлять глубинными слоями корпуса за счет улучшенной инженерной атмосферы, которая имеет повышенное количество углерода в них наряду с более коротким временем цикла из-за более высоких рабочих температурных диапазонов.

Укрепление гильзы | Процесс поверхностного упрочнения

Процесс упрочнения гильзы

Существует множество процессов для изменения свойств стальных инструментов, таких как отпуск стали, закалка в масле, дисперсионная закалка и т. Д.Но когда дело доходит до долговечности, цементирование (также иногда называемое поверхностным упрочнением ) является одним из самых эффективных. Процесс поверхностного упрочнения добавляет тонкий слой металлического сплава на внешнюю поверхность металла. Этот процесс может минимизировать износ и увеличить прочность поверхности стальных деталей. Давайте посмотрим на несколько методов термической обработки стали.

Методы закалки

Прежде чем взглянуть на преимущества, уделите время рассмотрению различных способов упрочнения стали.Чтобы преобразовать вашу сталь таким образом, есть несколько вариантов:

  • Науглероживание (введение углерода)
  • Азотирование (с использованием газа, богатого азотом, например, аммиака)

Каждый из этих методов следует выбирать в зависимости от того, для чего вы будете использовать сталь, нужно ли вам закалить всю сталь. кусок или часть, а также общий размер и форма вашего предмета. Независимо от того, какой метод вы выберете, ваши стальные детали будут иметь более длительный срок службы и большую универсальность после обработки.

Закаленная сталь служит дольше

Дополнительная прочность, обеспечиваемая упрочнением стали, обеспечивает прочный внешний слой (называемый корпусом), при этом внутренняя сердцевина (глубина корпуса) остается достаточно мягкой, чтобы поглощать удары. Это может увеличить срок службы вашего объекта, что означает меньшие затраты на замену и обслуживание. Это также полезно, если вы продаете товары из закаленной стали, потому что ваши клиенты будут доверять долговечности вашего продукта.

Преимущества закаливания

Не все металлы созданы равными.Некоторые металлы прочные и прочные, в то время как другие гораздо более пластичны и менее долговечны. Стальные детали часто требуют обработки для получения максимальной прочности и долговечности. Мы можем изменять механические свойства металлов в процессе производства.

В этом процессе металлическая поверхность усиливается за счет добавления тонкого слоя другого металлического сплава, который увеличивает прочность и твердость. Иногда этот процесс называют поверхностным упрочнением. Он имеет множество применений, таких как производство кухонной утвари, усиление металлических балок и повышение функциональности огнестрельного оружия.Есть много преимуществ процесса закалки металлического каркаса.

Существует много типов процессов цементации. Какой из них будет использоваться, будет определяться металлами, используемыми в производстве, и желаемыми свойствами готового продукта.

Науглероживание

При науглероживании твердость поверхности стали повышается за счет добавления углерода в компонент. Компонент, требующий закалки, нагревается до 9000 ° C и подвергается воздействию углеродной среды. Углерод проникает в поверхность металла и укрепляет ее.Используемый агент может быть твердым, жидким или газообразным. Первоначальные инвестиционные затраты обычно выше, чем в других процессах. При науглероживании жидкостью трудно контролировать глубину твердости, и она может быть неоднородной по всему объекту. Этот процесс должен выполняться в контролируемой среде, чтобы предотвратить присутствие кислорода в процессе, который изменяет результат закалки металла. Процессы частичного вакуума сокращают необходимое время и обеспечивают несколько экономических преимуществ упрочнения цемента.

Азотирование газа

В этом процессе материал нагревается примерно до 5500 ° C, а затем подвергается воздействию атомарного азота, который может проникнуть в сталь или железо. Атомарный азот вступает в реакцию с металлом, повышая его твердость и стойкость. Этот процесс обеспечивает высокую твердость, но не может использоваться со всеми легированными сталями.

После этого процесса могут возникнуть дополнительные производственные затраты в виде дорогостоящего процесса шлифования для удаления тонкого белого слоя, который образуется на поверхности.Однако нет никаких других тепловых процессов, которые следует за азотированием, что означает меньшую деформацию объекта.


Преимущества закаливания

Объекты, которые должны иметь твердую внешнюю поверхность, чтобы выдерживать износ и при этом сохранять мягкую внутреннюю поверхность, чтобы выдерживать удары, выигрывают от этого процесса. Преимущества цементирования:

  • Создание более долговечного продукта
  • Повышает износостойкость металла
  • Увеличивает срок службы объектов
  • Закалка или поверхностная закалка облегчают сварку стали
  • Металл более гибкий
  • Сталь более жесткая и прочная

Хотя этот процесс может быть полезным во многих отраслях, для получения правильного результата необходимо использовать правильный процесс.Цементационная закалка несовместима со сваркой.

Важно работать с опытными инженерами, которые понимают этот процесс, чтобы получить желаемый эффект для вашего конечного продукта. Когда вам нужны решения, которые касаются этой проблемы, убедитесь, что они сделаны правильно с первого раза и правильно применяются, чтобы сэкономить деньги в будущем.

Последующие приложения для упрочнения

Последующие закалочные работы, такие как эти, повышают прочность и износостойкость за счет диффузии углерода с помощью ряда различных методов в поверхность стальных деталей.Это создает оболочку вокруг материала, сохраняя при этом значительно меньшую твердость внутри сердечника.

В SST мы являемся экспертами в области термообработки низкоуглеродистой стали, индукционной закалки, закалки пламенем и металлургии сталей. Эти сложные процессы применяются к деталям из низкоуглеродистой стали после механической обработки, а также к подшипникам, зубчатым колесам и другим важным компонентам из высоколегированной стали. Узнайте больше о том, как термообработка с помощью нашего приложения Case Application может принести пользу вашему бизнесу.

Узнайте, что еще может сделать для вас усиление защиты

Если вы хотите закалить небольшие стальные инструменты или хотите повысить долговечность большого и сложного оборудования, Specialty Steel Treating, Inc.имеет опыт, чтобы выполнить свою работу. Свяжитесь с нами по телефону 586-293-5355 для получения дополнительной информации или запроса предложения.

Технические условия термообработки

В этом глоссарии обобщены и объяснены наиболее важные технические термины термической обработки.

Закалка и отпуск (+ QT)

Под закалкой и отпуском понимается упрочнение (закалка) материалов при температурах от 800 до 1100 ° C с последующим повторным нагревом (отпуск) при температурах от 540 до 680 ° C.Закалка – это процесс термообработки, который включает аустенизацию и быстрое охлаждение. Из-за связанной с этим трансформации микроструктуры в процессе охлаждения сталь твердая, но также хрупкая. Последующий высокотемпературный отпуск приводит к увеличению текучести и прочности на разрыв, а также к высоким значениям удлинения и вязкости.

Нормализация (+ N)

Нормальный отжиг – это процесс нагрева стали немного выше температуры аустенита.После тщательного прогрева материал охлаждается на неподвижном воздухе. Все изменения микроструктуры и свойств, связанные с закалкой и отпуском, закалкой, перегревом, сваркой, холодным или горячим формованием, как таковые, меняются местами; постольку, поскольку они не привели к материальному ущербу. Цель состоит в том, чтобы получить однородную мелкую ферритно-перлитную микроструктуру с соответствующими механическими свойствами.

Обработка для ремня безопасности (+ TH)

BF-отжиг относится к отжигу стали до определенного диапазона твердости.При этом характер структуры материала играет второстепенную роль. В зависимости от стали и технических характеристик могут применяться обычные методы термообработки или простой отжиг при высоких температурах.

Феррит Перлитный отжиг (+ FP)

Старый термин “отжиг” официально больше не используется. Новые стандарты теперь относятся к изотермическому отжигу или ферритно-перлитному отжигу. Это особый процесс отжига, при котором кривая охлаждения после крупнозернистого отжига прерывается и сохраняется в диапазоне перлита до тех пор, пока не образуется чистая ферритно-перлитная микроструктура (черно-белая микроструктура).Эта термообработка проводится в случае закаленных сталей и улучшает обрабатываемость (короткий период хрупкого растяжения).

Снятие стресса (+ SR)

Отжиг без напряжения, как следует из названия, служит для уменьшения внутренних напряжений. Напряжения в материале, вызванные, среди прочего, неравномерным охлаждением, преобразованиями микроструктуры, которые происходят не во всех областях материала, холодным формованием и механической обработкой. Обычно мы отжигаем материал при температуре от 500 до 650 ° C и даем ему остыть в духовке.

Мягкий отжиг (+ A)

Предполагается, что в результате мягкого отжига сталь может получить очень низкую прочность и твердость. Сталь отжигается чуть ниже первой линии переработки (линия AC1, около 680-700 ° C) и затем охлаждается после соответствующего времени выдержки в печи. Мягкое свечение подходит для низкоэвтектоидных сталей (

Сфероидизация (+ AC)

Сфероидизация (отжиг на сферическом цементите) используется, когда в сталях содержание углерода> 0.8% (низкоэвтектоидные стали). Термическая обработка аналогична мягкому отжигу. Таким образом, сталь нагревается чуть выше первой линии преобразования (AC1) или заставляется колебаться в пределах диапазона линии AC1. После соответствующего длительного времени выдержки (до 100 ч) его охлаждают в духовке. При этом важно достичь максимально возможной степени сфероидизации.

ЗАПРАВКА

ЗАКАЛКА

После закалки сталь часто оказывается тверже, чем необходимо и слишком хрупкий для большинства практических применений.Также существуют серьезные внутренние напряжения. возникает при быстром охлаждении от температуры застывания. Чтобы облегчить внутренних напряжений и снижения хрупкости, после этого следует отпустить сталь затвердевает. Закалка заключается в нагреве стали до определенной температуры. (ниже температуры затвердевания), выдерживая при этой температуре в течение требуется длительность времени, а затем, охлаждая его, обычно закапывают воздух. Результирующий прочность, твердость и пластичность зависят от температуры, до которой сталь нагревается в процессе отпуска.

Целью отпуска является снижение хрупкости, обусловленной закалкой. и придать стали определенные физические свойства. Закалка всегда следует за операцией закалки, но никогда не предшествует ей. Помимо уменьшения хрупкости, закалка смягчает сталь. Это неизбежно, и твердость потери зависят от температуры, до которой нагревается сталь во время процесс закалки. Это верно для всех сталей, кроме быстрорежущей.Темперирование повышает твердость быстрорежущей стали.

Закалка всегда проводится при температурах ниже критической. из стали. В этом отношении отпуск отличается от отжига, нормализации, и закалка, при которой температуры выше верхней критической точки. Когда закаленная сталь повторно нагревается, отпуск начинается при 212F и продолжается до температура повышается к низкокритической точке. Выбрав определенный Температура отпуска позволяет заранее определить получаемую твердость и прочность.Минимальное температурное время закалки должно составлять 1 час. Если часть толщиной более 1 дюйма увеличьте время на 1 час для каждого дополнительного дюйма толщина.

Обычно скорость охлаждения от температуры отпуска не влияет на сталь. Стальные детали обычно охлаждают на неподвижном воздухе после снятия с закалочная печь; однако есть несколько типов стали, которые необходимо закалена от температуры отпуска для предотвращения хрупкости.Эти синие хрупкие стали могут стать хрупкими при нагревании в определенных диапазонах температур и дали медленно остыть. Некоторые из хромоникелевых сталей подпадают под действие этого правила. закаляющая хрупкость.

Сталь может быть подвергнута закалке после нормализации при условии наличия твердость в законе. Отожженная сталь не подлежит отпуску. Темперирование облегчает закалочные напряжения и снижение твердости и хрупкости. Собственно, растяжение прочность закаленной стали может увеличиваться по мере отпуска стали до температура около 450F.Выше этой температуры она начинает снижаться. Закалка увеличивает мягкость, пластичность, пластичность и ударопрочность. Опять же, быстрорежущая сталь – исключение из правил. Быстрорежущая сталь увеличивается по твердости при отпуске, при условии отпуска при высокой температуре (около 1550F). Помните, что вся сталь должна быть удалена из закалочной ванны и закаленный до того, как он станет полностью холодным. Неправильная закалка приводит к быстрый выход из строя закаленной детали.

Постоянные стальные магниты изготавливаются из специальных сплавов и проходят термообработку закалка и отпуск. Твердость и стабильность – самые важные свойства в постоянных магнитах. Магниты закалены при минимальном отпуске. температура 212F, поместив их в кипящую воду на 2-4 часа. Потому что При такой низкой температуре закалки магниты очень твердые.

Цементированные детали нельзя подвергать закалке при слишком высокой температуре, иначе они могут потерять часть своей твердости.Обычно диапазон температур от 212F до 400F достаточно высока для снятия закалочных напряжений. Некоторые металлы не требуют темперирование. Конструкция детали помогает определить температуру отпуска.

Цветовая закалка основана на оксидных цветах, которые появляются на поверхности сталь, так как нагревается. Когда вы медленно нагреваете кусок полированной закаленной стали, вы можете увидеть, как поверхность меняет цвет при изменении температуры. Эти цвета указывают на структурные изменения, происходящие в металле.Однажды появляется нужный цвет, деталь быстро закаливается, чтобы предотвратить дальнейшее структурное изменение. При цветной закалке поверхность стали должна быть гладкой и очищенной от масло. Деталь может нагреваться горелкой, в печи, над горячей плитой или с помощью радиация.

Таблица 2-3.-Цвета оксидов для отпуска стали

Зубила и аналогичные инструменты должны иметь твердые режущие кромки и более мягкие. тела и головы. Голова должна быть достаточно твердой, чтобы не разбиться при ударил шаммером.Режущая кромка должна быть более чем в два раза тверже, чем голову, и зона, разделяющая их, должна быть тщательно смешана, чтобы предотвратить демаркационная линия. Метод закалки цвета, часто используемый для долот и аналогичный инструмент – тот, в котором режущий конец нагревается остаточным теплом противоположный конец того же инструмента. Для закалки и темперирования холодного долота этим метод, вы нагреваете инструмент до нужной температуры затвердевания, а затем закаливаете только режущий конец.Подбивайте долото вверх и вниз в ванне, всегда сохраняя режущая кромка под поверхностью. Этот метод обеспечивает быстрое охлаждение головы воздухом. закалка режущей кромки. Результат – прочная головка, полностью закаленный рез. края и правильно подобранная структура.

Когда режущий конец остынет, выньте долото из ванны и быстро отшлифовать режущий конец полировальной палочкой (наждаком). Следите за полированной поверхностью, как тепло с противоположного конца возвращается в закаленный конец.Как повышается температура закаленного конца, появляются оксидные краски. Эти оксиды цвет меняется от бледно-желтого до соломенного и заканчивается синим. В качестве как только появится правильный оттенок синего, закалите всю стамеску, чтобы не допустить дальнейшее размягчение режущей кромки. Металл закаляется, как только появляется надлежащий цвет оксида, а закалка просто предотвращает дальнейший отпуск за счет замораживание процесса. Эта последняя закалка не оказывает никакого воздействия на тело и голову. долота, потому что их температура упадет ниже критической к тому времени, когда на режущей кромке появится оксид правильного цвета.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.