Закалка сталь 3: Как закалить гвоздь из Ст3 – Термообработка
alexxlab | 24.04.2023 | 0 | Разное
Термічна обробка металів, гартування сталі – купити за найкращою ціною в Одесі від компанії ““Автодеталь” у формі ТОВ”
Опис
Проведемо загальну загартування(повну) сталі – термообробка, спрямована на отримання в сплаві максимально нерівноважної структури і відповідно аномального рівня властивостей.
Габаритні розміри, мм:
- ванни 500х1000х800
- печі 800х400х300
Застосовуємо загартування у себе для коротких, тонких, вузьких деталей, а так само пуансонів, матриць, інстр. стали..
Основні параметри при загартуванню — температура нагріву і швидкість охолодження. Температуру нагрівання сталей визначають по діаграмах стану, швидкість охолоджування — за діаграм ізотермічного розпаду аустеніту .
Термічна обробка сталей — одна з найважливіших операцій у машинобудуванні, від правильного проведення якої залежить якість продукції. Загартування і відпуск сталей є одними з різноманітних видів термообробки металів.
Відпал — вид термічної обробки металів і сплавів, що полягає в нагріванні до певної температури, витримці і подальшому, зазвичай повільному, охолодженні. При відпалі здійснюються процессывозврата (відпочинку металів), рекристалізації та гомогенізації.
Цілі відпалу — зниження твердості для підвищення оброблюваності, поліпшення структури і досягнення більшої однорідності металу, зняття внутрішніх напружень У ремонтній практиці застосовують в основному охолодження в одному середовищі (маслі або воді), залишаючи в ній деталь до повного охолодження. Однак цей спосіб охолодження непридатний для деталей складної форми, в яких при такому охолодженні виникають великі внутрішні напруження. Деталі складної форми спочатку охолоджують у воді до 300-400°С, а потім швидко переносять у масло, де і залишають до повного охолодження. Час перебування деталі у воді визначають з розрахунку: 1 с на кожні 5-6 мм перерізу деталі. У кожному окремому випадку це час підбирають дослідним шляхом в залежності від форми і маси деталі.
Якість загартування в значній мірі залежить від кількості охолоджуючої рідини. Важливо, щоб у процесі охолодження деталі температура охолоджуючої рідини залишалася майже незмінною, а для цього маса її повинна бути в 30-50 разів більше маси гартує деталі.
В процесі охолодження, навколо деталі утворюється шар газів, який ускладнює теплообмін між деталлю і охолоджувальною рідиною. Для більш інтенсивного охолодження деталь необхідно постійно переміщати рідини в усіх напрямках.
Невеликі деталі з маловуглецевих сталей (марки«30», «35», «40») злегка підігрівають, посипають железосинеродистым калієм (жовта кров’яна сіль) і знову поміщають у вогонь. Як тільки обсипання розплавиться, деталь опускають у охолодну середу. Залізосиньородисте калій розплавляється при температурі близько 850°С, що відповідає температурі гартування цих марок сталі.
Інформація для замовлення
Сталь 65Х13: характеристики и применение
Главная » Марочник металлов » Коррозионностойкие стали и сплавы » Нержавеющие стали » 65Х13
Нержавеющая и прочная сталь 65Х13, характеристики которой мы опишем ниже, относится к одним из самых востребованных сплавов отечественного производства. К примеру, её используют для изготовления различных типов ножей. Буква «X» в названии сигнализирует о том, что в сплаве содержится хром. Именно этот металл делает сталь устойчивой к коррозии.
Свойства и область применения стали 65Х13
Ещё одна сфера применения рассматриваемой стали – медицина. Из неё получаются надёжные медицинские инструменты, рассчитанные на длительный период эксплуатации. По своим основным характеристикам сталь 65Х13, цена которой в компании МСК является общедоступной, очень напоминает американскую сталь марки 425mod. На закалку обе эти стали реагируют одинаково положительно, заметно улучшая свои изначальные свойства и приобретая твёрдость до 59 HRC.
Технические характеристики и стоимость стали 65Х13
В рассматриваемой нами стали не так много легирующих присадок. Главной из них, как мы уже сказали, является хром, который повышает устойчивость сплава к воздействию влаги, температурных перепадов, химии и некоторых других внешних воздействий. У этого сплава есть и другие преимущества:
- высокая сопротивляемость механическому воздействию;
- хорошая пластичность;
- широкая сфера использования;
- экологическая безопасность;
- ценовая доступность.
Итак, качественную сталь 65Х13 купить по общедоступной цене вы можете в МСК. Пишите и звоните нам в любое время. Наши менеджеры оперативно реагируют на все обращения клиентов. Гарантируем вам оперативную доставку заказа.
ГОСТы и ТУ на сталь 65Х13
ГОСТ 5632-72 “Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки”;
ТУ 14-131-764-88 ;
ТУ 14-131-844-91 ;
ТУ 14-1-3760-84 ;
ТУ 14-1-3918-85 ;
ТУ 14-1-4105-86 ;
ГОСТ 5632-72 “Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.”;
ТУ 14-11-245-88 “Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия.”;
ОСТ 3-1686-90 “Заготовки из конструкционной стали для машиностроения. Общие технические условия.”;
Химический состав стали 65Х13
C | Cr | Fe | Mn | P | S | Si |
0,60-0,70 | 12-14,0 | Осн. | 0,25-0,80 | ≤0,030 | ≤0,025 | 0,2-0,5 |
Механические свойства стали 65Х13
Нормированные механические свойства при 20°С
ТУ | Вид продукции | Состояние поставки | σв, Н/мм² | δ5, % | Твердость HV |
ТУ 14-1-4105-86 | Лента 0,1 мм | Нагартованное | 888-1127 | – | 280-320 |
ТУ 14-131-764-88 | Лента 0,4 мм | Нагартованное | – | – | 220-280 |
45. 75pt; border-top: none; width: 48pt; text-align: center;”> ТУ 14-1-3918-85 | Подкат 3 мм | Термически обработанное | < 785 | < 18 | < 97HRB |
Механические свойства при 20 °С (лента толщиной 3 мм в различном состоянии)
Состояние ленты (подката) | σв, Н/мм² | δ5, % | Твердость НV |
Горячекатаная | 1009-1147 | 7,5-12,5 | – |
После полного отжига | 657-774 | 18-25 | 87-88 |
Механические свойства при 20 °С, повышенных и высоких температурах | Влияние холодной деформации (прокаткой) на механические свойства при 20 °С (исходная толщина 1,5мм отжиг) | ||||||
tисп, °С | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | tисп, °С | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % |
20 | 820 | 670 | 20 | 0 | 720 | 430 | 29 |
400 | 450 | 320 | 18 | 10 | 900 | 500 | 11 |
500 | 310 | 200 | 20 | 15 | 950 | 800 | 8 |
600 | 290 | 170 | 34 | 40 | 1050 | 1000 | 6 |
650 | 100 | 100 | 70 | 50 | 1100 | 1050 | 5 |
700 | 100 | 80 | 80 | 60 | 1200 | 1150 | 4 |
750 | 99 | 50 | 70 | 70 | 1300 | 1200 | 3 |
800 | 80 | 60 | 50 | 80 | 1400 | 1300 | 3 |
900 | 60 | 50 | 45 | 85 | 1500 | 1400 | 3 |
1000 | 60 | 40 | 35 | 90 | 1640 | 1550 | 3 |
1100 | 50 | 40 | 34 | 95 | 1700 | 1650 | 2 |
Структура стали 65Х13
Требования к микроструктуре по ГОСТ 8233-56
Сортамент, ТУ | Загрязненность неметаллическими включениями, балл | Зернистый перлит по шкале 2, балл (не более) | Количество вторичных карбидов на площади 1 см2 ( 1000) (не менее) | Величина первичных карбидов, мкм (не более) | Глубина обезуглероженного слоя по ГОСТ1763-68 (не более) |
Лента, δ = 0,1мм, ТУ 14-1-4105-86 | По согласованию сторон | 5 | 25 | 10 | Не допускается |
Лента (подкат), δ = 3 мм, ТУ 14-1-3918-85 | 2 | 6 | – | 10 | 0,08 мм |
Поковка (сляб), ТУ 14-1-3760-84 | 3 | – | – | 15 | – |
Примечание. Микроструктура закаленной стали состоит из мартенсита, аустенита и первичных карбидов. |
Твердость после закалки с 1040-1050 °С и последующего отпуска
tисп, °С | Твердость HRC | Толщина ленты, мм |
– | 720 HV | 0,1 |
100 | 55 | 3 |
350 | 53 | 3 |
Содержание хрома и углерода в твердом растворе стали 65Х13 (0,77 % С; 14,0 % Cr) в зависимости от температуры закалки
t, °С | Содержание в твердом растворе, % (по массе) | |
С | Cr | |
Отжиг | 0,02 | 7,2 |
850 | 0,1 | 8,6 |
900 | 0,16 | 9,1 |
1000 | 0,26 | 10,7 |
1050 | 0,41 | 12,2 |
1100 | 0,6 | 13,4 |
Примечание. Критические точки стали 65X13: Ac1 = 805-810 °С; Ac3 = 880 °С; МН= 200 °С. |
Технологические параметры 65Х13
Сталь деформируют в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал горячей деформации 1180-850 °С, смягчающая термообработка: отпуск при 730-750 °С или отжиг при 850-880 °С с замедленным охлаждением до 740 °С и охлаждением до 640 °С со скоростью 20 °С/ч.
Рекристаллизационный отжиг полосы при 660-680 °С в колпаковой печи или при 730-750 °С в протяжной печи.
После отжига структура стали состоит из зернистого перлита с избыточными эвтектическими карбидами. Вторичные мелкие карбиды, равномерно распределены в ферритной матрице. В микроструктуре холоднокатаной ленты содержится 55-65 мелких карбидов на площади 120 мм2.
Оставить заявку
При отправке заявки незабудьте потребовать свежий прайс. Мы свяжемся с Вами в ближайшее время!
Дисперсионное твердение: Нержавеющие стали – Раствор и старение
Дисперсионная термообработка укрепляет материалы, позволяя контролируемому высвобождению компонентов с образованием кластеров осаждения, которые значительно повышают прочность компонента.
Преимущества
Существует множество литейных и деформируемых сплавов нержавеющей стали, которые могут иметь различные желаемые характеристики, улучшенные либо обработкой на твердый раствор, либо обработкой на твердый раствор и дисперсионным старением. Такие характеристики, как механическая прочность и коррозионная стойкость при комнатной температуре и/или повышенной температуре, обычно улучшаются при такой термообработке.
Применение и материалы
Свойства дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей могут быть улучшены путем выбора соответствующих параметров термообработки. Использование только обработки на твердый раствор или обработки на твердый раствор с последующим дисперсионным твердением обычно используется для дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей.
Обработка на твердый раствор
- Во время производственной обработки большинство материалов могут подвергаться деформационному упрочнению, что ограничивает возможность дальнейшей обработки материала. Обработка на твердый раствор в процессе обработки (снятие напряжения) может уменьшить это нагартованное состояние, чтобы обеспечить дальнейшую обработку.
- Производственные процессы, такие как пайка, сварка или лазерная/пламенная резка, могут оказывать нежелательное влияние на свойства материала, которое можно устранить путем обработки на твердый раствор перед дальнейшей последующей обработкой.
- Производственные процессы могут привести к преждевременному началу окончательного процесса дисперсионного старения, который можно обратить вспять путем повторной обработки раствором перед дальнейшей обработкой.
- Не рекомендуется использовать только материал, обработанный раствором, из-за присутствия неотпущенного мартенсита, который может привести к хрупким разрушениям и нежелательным потерям коррозионной стойкости. Их примерами являются 15-5PH, 17-4PH и Ph23-8Mo.
Упрочнение дисперсионным старением
- Развитие окончательных свойств материала, необходимых для удовлетворения конкретных критериев проектирования детали, как правило, требует, чтобы материал (отливка/деформируемый материал) подвергался длительному циклу термообработки при более низкой температуре для получения специфической микроструктуры сплава; этот процесс называется дисперсионным старением.
- Как правило, этот этап выполняется в конце производственного процесса или ближе к нему, поскольку процесс термической обработки приводит к значительному увеличению твердости материала и имеет место предсказуемое изменение размера (усадка), которое необходимо учитывать. Затраты на обработку могут резко возрасти, если требуется обработка после старения.
- Типичными примерами материалов являются: 15-5PH, 17-4PH, 17-7PH и Maraging 250.
- Типичные обозначения термообработки: H900 или h2075; где H900 указывает на старение при 900°F в течение одного часа, а h2075 указывает на старение при 1075°F на 4 часа. Во всех случаях важно начинать с материала, который находится в состоянии, обработанном раствором, или, что чаще называется, состоянием А.
Детали процесса
- Обработка раствора обычно проводится при температуре от 1700 до 1950°F в вакууме с последующим быстрым охлаждением газовым вентилятором до комнатной температуры. Как правило, перед дополнительной обработкой материал необходимо охладить до температуры ниже 90 °F (или ниже в некоторых случаях).
- Для группы метастабильных сплавов (например, 17-7PH) требуется несколько промежуточных стадий обработки после обработки на твердый раствор для достижения желаемых свойств перед дисперсионным старением. Эти этапы включают кондиционирование аустенита и замораживание для обеспечения полного превращения аустенита в мартенсит.
- Упрочнение дисперсионным старением обычно выполняется при температурах от 900 до 1150°F в вакууме, инертной атмосфере или на воздухе в течение времени выдержки от 1 до 4 часов в зависимости от конкретного материала и указанных характеристик.
- Применимые промышленные спецификации включают SAE AMS 2759/3.
Свяжитесь с нами для цитаты.
Термическая обработка осаждением укрепляет материалы, позволяя контролируемому высвобождению компонентов с образованием кластеров осадков, которые значительно повышают прочность компонента.
Преимущества
Существует множество литейных и деформируемых сплавов нержавеющей стали, которые могут иметь различные желаемые характеристики, улучшенные либо обработкой на твердый раствор, либо обработкой на твердый раствор и дисперсионным старением. Такие характеристики, как механическая прочность и коррозионная стойкость при комнатной температуре и/или повышенной температуре, обычно улучшаются при такой термообработке.
Применение и материалы
Свойства дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей могут быть улучшены путем выбора соответствующих параметров термообработки. Использование только обработки на твердый раствор или обработки на твердый раствор с последующим дисперсионным твердением обычно используется для дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей.
Обработка на твердый раствор
- Во время производственной обработки большинство материалов могут подвергаться механической обработке, что ограничивает возможность дальнейшей обработки материала. Обработка на твердый раствор в процессе обработки (снятие напряжения) может уменьшить это нагартованное состояние, чтобы обеспечить дальнейшую обработку.
- Производственные процессы, такие как пайка, сварка или лазерная/пламенная резка, могут оказывать нежелательное влияние на свойства материала, которое можно устранить путем обработки на твердый раствор перед дальнейшей последующей обработкой.
- Производственные процессы могут привести к преждевременному началу окончательного процесса дисперсионного старения, который можно обратить вспять путем повторной обработки раствором перед дальнейшей обработкой.
- Не рекомендуется использовать только материал, обработанный раствором, из-за присутствия неотпущенного мартенсита, который может привести к хрупким разрушениям и нежелательным потерям коррозионной стойкости. Их примерами являются 15-5PH, 17-4PH и Ph23-8Mo.
Осадочное старение
- Развитие окончательных свойств материала, необходимых для удовлетворения конкретных критериев проектирования детали, как правило, требует, чтобы материал (литой/деформируемый материал) подвергался длительному циклу термообработки при более низкой температуре для получения микроструктуры, характерной для сплава; этот процесс называется дисперсионным старением.
- Как правило, этот этап выполняется в конце производственного процесса или ближе к нему, поскольку процесс термической обработки приводит к значительному увеличению твердости материала и имеет место предсказуемое изменение размера (усадка), которое необходимо учитывать. Затраты на обработку могут резко возрасти, если требуется обработка после старения.
- Типичными примерами материалов являются: 15-5PH, 17-4PH, 17-7PH и Maraging 250.
- Типичные обозначения термообработки: H900 или h2075; где H900 указывает на старение при 900°F в течение одного часа, а h2075 указывает на старение при 1075°F на 4 часа. Во всех случаях важно начинать с материала, который находится в состоянии, обработанном раствором, или, что чаще называется, состоянием А.
Детали процесса
- Обработка раствора обычно проводится при температуре от 1700 до 1950°F в вакууме с последующим быстрым охлаждением газовым вентилятором до комнатной температуры. Как правило, перед дополнительной обработкой материал необходимо охладить до температуры ниже 90 °F (или ниже в некоторых случаях).
- Для группы метастабильных сплавов (например, 17-7PH) требуется несколько промежуточных стадий обработки после обработки на твердый раствор для достижения желаемых свойств перед дисперсионным старением. Эти этапы включают кондиционирование аустенита и замораживание для обеспечения полного превращения аустенита в мартенсит.
- Упрочнение дисперсионным старением обычно выполняется при температурах от 900 до 1150°F в вакууме, инертной атмосфере или на воздухе в течение времени выдержки от 1 до 4 часов в зависимости от конкретного материала и указанных характеристик.
- Применимые промышленные спецификации включают SAE AMS 2759/3.
Свяжитесь с нами для цитаты.
Что такое поверхностное упрочнение и три его наиболее популярных метода
Материалы
Дипломированный инженер
В этом посте мы обсудим основы упрочнения корпуса и почему оно используется. В дополнение к этому, мы углубимся в 3 самых популярных метода ужесточения кейса, чтобы помочь расширить ваши базовые знания о процессе.
Что такое цементация?Закалка — это процесс термообработки , при котором поверхность материала упрочняется, при этом центр остается незатронутым процессом. В ходе этого процесса вокруг материала образуется затвердевший «корпус», отсюда и название. Процесс поверхностного упрочнения происходит после того, как продукт или компонент приобретают окончательную форму после изготовления. Это результат процессов закалки, снижающих обрабатываемость и формуемость материала. Таким образом, процесс завершения цементации после изготовления намного более гладкий.
Весь материал не закален, потому что это приводит к огромным затратам и низкой эффективности производственного процесса. Обеспечение закаленной поверхности только части материала намного более рентабельно. Кроме того, компонент, пластичный в центре и твердый снаружи, имеет преимущество во многих сценариях. Хорошим примером являются компоненты, которые требуют высокой износостойкости, а также должны поглощать удары без разрушения.
Как работает поверхностное упрочнение?Как упоминалось выше, поверхностное упрочнение представляет собой процесс термической обработки, при котором материал нагревается до повышенных температур. Нагрев металла приводит к изменению кристаллической структуры металла. Структура изменяется, позволяя другим атомам входить и изменять твердость. Глубина оболочки определяется способностью дополнительных атомов диффундировать в структуру, т.е. углерода, на который может повлиять используемая температура. В современных (науглероживание) применениях цементации типичная толщина гильзы составляет примерно 1,5 мм.
3 самых популярных метода поверхностной закалки Пламенная или индукционная закалкаПламенная и индукционная закалка (как следует из названия) нагревает металл с помощью пламени или индукционного нагрева. Нагрев происходит очень быстро, за которым следует очень быстрое охлаждение, обычно путем закалки в воде. В результате металл как бы имеет мартенсит на поверхности. Узнайте больше о мартенсите ближе к концу статьи здесь. Индукционный нагрев более прост, чем использование пламени для нагрева металла. Использование пламени требует навыков оператора, и труднее контролировать температуру, до которой нагревается металл, что усложняет задачу. Индукционная закалка — это процесс, который легко автоматизировать, что упрощает цементацию большего количества компонентов.
НауглероживаниеНауглероживание — это популярный процесс, используемый для поверхностного упрочнения путем воздействия на металл среды, богатой углеродом, при высокой температуре (примерно от 790 до 925°C, в зависимости от процесса). После процесса нагрева металл закаливается, фиксируя углерод в кристаллической структуре. Науглероживание – это процесс, контролируемый диффузией, поэтому чем дольше металл подвергается воздействию среды с высоким содержанием углерода, тем больше углерода проникает и диффундирует в кристаллическую структуру.
Самый простой метод науглероживания заключается в помещении металла в коробку, заполненную материалом с высоким содержанием углерода, например древесный уголь. Затем коробку запечатывают и помещают в печь на срок от 2 до 36 часов для получения желаемых результатов. Этот процесс известен как твердое науглероживание.
Другим методом науглероживания является газовое науглероживание. Газовое науглероживание включает нагрев металла в печи в присутствии метана и пропана вместе с нейтральными газами-носителями. Нейтральный газ-носитель играет роль контроля и увеличения количества углерода, доступного в атмосфере. Газ-носитель также нейтрализует активные и горючие газы, чтобы уменьшить количество возгораний и свести к минимуму отложения сажи. При высоких температурах метан или пропан разлагаются (на углерод и водород) на поверхности металла, что приводит к диффундированию углерода на поверхность. Газовая науглероживание может длиться от 2 часов, что дает гильзу толщиной 1 мм, до 36 часов, что дает гильзу толщиной примерно 4 мм. Этот процесс используется для создания закаленного корпуса для шестерен.
АзотированиеАзотирование – это процесс, основанный на тех же принципах, что и науглероживание, однако именно азот диффундирует в структуру. Типичными продуктами, которые подвергаются азотированию, являются распределительные валы, коленчатые валы, детали клапанов и многое другое.
Преобладающим методом азотирования является газовое азотирование. Газовое азотирование, как и газовое науглероживание, включает нагрев металла в присутствии газа, богатого азотом, например аммиака. Когда аммиак является газообразным азотирующим газом, процесс также известен как аммиачное азотирование. Когда аммиак вступает в контакт с поверхностью, он разделяется на азот и водород. После этого образовавшийся азот диффундирует в кристаллическую структуру, образуя нитридный слой. Изменения в процессе позволяют выбирать толщину слоя азотирования и соответствующим образом реализовывать параметры окружающей среды.
Современная компьютеризированная печь для азотирования/науглероживания. Изображение найдено здесь. Авторы и права: S zillayaliПреимуществом этого процесса является возможность точного контроля количества азота в печи путем регулирования скорости потока газа. Компьютер может быть подключен к системе для контроля уровня азота и использует контур обратной связи для соответствующей регулировки.
Однако аммиак может нанести вред при вдыхании больших объемов. По этой причине во время процесса используются вторичные и третичные механизмы уплотнения. Дополнительным риском при работе с аммиаком является опасность взрыва. Нагрев аммиака в присутствии кислорода требует особого внимания, чтобы свести к минимуму начало взрыва.
Какие типы металлов можно закаливать?Цементация обычно ограничивается только черными металлами. Однако в особых случаях оно выполняется на других металлах, например, позволяет азотирование алюминия и титана.
Общие металлы, подвергаемые цементации, включают:
- Низкоуглеродистая сталь
- Высокоуглеродистая сталь
- Нержавеющая сталь
- Чугун
Общие компоненты, подвергнутые цементации, включают:
- Шестерни
- Крепежи
- Коленчатые валы
- Распределительные валы
- Шатуны
- Штифты
Резюме
Корпус для упрочнения металла.