Glödgning av stål som ett slags värmebehandling. metall teknik

Skapandet av nya material och kontrollera deras egenskaper - är konsten att metallteknik. En av dess verktyg är en värmebehandling. Dessa processer gör det möjligt att ändra egenskaper och därmed omfattningen av användningen av legeringar. Glödgning av stål - en utbredd alternativ för att eliminera tillverkningsfel i produkter, vilket ökar deras styrka och tillförlitlighet.

Process Uppgifter och dess varianter

härdningsoperationer utförs i syfte att:

• Optimering intrakristallina struktur, beställning av legeringselementen;
• minimera inre påkänningar och distorsioner på grund av snabba skillnader tekniska temperatur;
• ökande böjlighet objects för efterföljande bearbetning.

Klassisk operation kallas "full glödgning", men det finns ett antal av dess varianter, beroende på de önskade egenskaperna och kännetecknen för de uppgifter: ofullständig, låg diffusion (homogenisering), isotermiska, omkristallisation, normalisering. Alla är liknande i princip, men de lägen av stål värmebehandling är signifikant olika.

Värmebehandling baserat på diagram

Alla transformationer inom stålindustrin, som är baserade på spelet av temperaturer motsvarar tydligt till diagrammet i järn-kol-legeringar. Det är ett visuellt hjälpmedel för att bestämma mikrostrukturen av kolstål eller gjutjärn, liksom platser av transformations strukturer och deras egenskaper under påverkan av värme eller kyla.

Metallteknik reglerar denna graf alla typer av glödgning kolstål. För ofullständigt, låg och omkristallisation "start" linjetemperaturvärden är PSK, nämligen dess kritiska punkt _Ac1. Fullständig glödgning och normaliserings stål termisk orienterade GSE linjeschema, dess kritiska punkt och Ac ₃ Ac _m. Också diagrammet tydligt etablerar anslutningsmetoden angivna värmebehandling med materialet på kolinnehållet och möjligheten till dess rätta innehav för den speciella legeringen.

fullständig glödgning

Föremål: gjutning och smide av preeutektoid legering, varvid stålsammansättningen bör fylla kolet i en mängd upp till 0,8%.

mål:

• maximal ändring i mikrostrukturen hos den resulterande gjutna och varmtryckmanövrering olikformig grov ferrit-perlitstruktur i en homogen finkornig;
• minska hårdhet och öka duktiliteten för efterföljande bearbetning.

Technology. Glödgning stål vid temperatur över den kritiska punkten 30-50˚S _Ac3. Vid nå förutbestämda termiska egenskaperna hos metallen stödja dem på denna nivå under en längre tid, kan du fylla i alla nödvändiga transformationer. Stor perlit och ferrit korn helt omvandlas till austenit. Nästa steg - den långsamma kylning i ugnen, i vilken processen igen särskiljas från austenit ferrit och perlit som har en fin korn och homogen struktur.

Fullständig glödgning stål eliminerar mest komplexa inre defekter är emellertid en mycket lång och energikrävande.

mjukglödgning

Objekt: hypoeutectoid stål, icke allvarliga interna oegentligheter.

Syftet med storleksreduktion och begränsning av de perlit kornen, utan att ändra ferrit substratet.

Technology. Upphettning av metallen till en temperatur som faller i gapet mellan de kritiska punkterna _AC1 och _AC3. Exponering av ämnen i ugnen med stabila egenskaper underlättar att slutföra de nödvändiga processer. Kylning utförs långsamt med ugnen. Vid utgången ger samma finkorniga perlitisk ferritisk struktur. Med en sådan termisk påverkan omvandlas till fin perlit, ferriten kristallen förblir oförändrad, och kan endast ändras strukturellt, även slipa.

Mjukglödgning av stål gör det möjligt att balansera det inre tillståndet och egenskaperna hos enkla objekt, är det mindre energikrävande.

En låg glödgning (omkristallisation)

Objekt: alla typer av valsade kol stål, legerat stål med en kolhalt mellan 0,65% (t ex kullager) och tomma delar av färgmetaller som inte innehåller de långsiktiga inre defekter, men kräver icke energikorrektion.

mål:

• avlägsnande av inre spänningar och deformationshärdning effekt på grund av både kalla och varma deformation;
• eliminering av de negativa effekterna av ojämn kylning av svetsade konstruktioner, ökad duktilitet och hållfastheten hos fogar;
• homogenisering av mikrostrukturen hos icke-järnmetallurgi;
• lamellär perlit sfäroidisering - ge det en granulär form.

Technology.

Uppvärmning av delar som produceras på 50-100˚S under _Ac1 kritiska punkten. Under påverkan av dessa effekter elimineras mindre interna förändringar. Hela processen tar ungefär 1-1,5 timmar. Ungefärligt värde temperaturområden för vissa material:

1. legeringar av kolstål och koppar - 600-700˚S.
2. Nickellegeringar - 800-1200˚S.
3. Aluminiumlegeringar - 300-450˚S.

Kylning utförs i luft. Martensitiska och bainitiska stål metall teknik ger ett annat namn för denna process - en hög semester. Det är ett enkelt och prisvärt sätt att förbättra egenskaperna hos delar och strukturer.

Homogenisering (diffusionsglödgning)

Faciliteter: stora gjutning produkter, speciellt gjutna rostfritt stål.

Syfte: likformig fördelning av legeringselement atomer i kristallgittret och hela volymen av götet som ett resultat av diffusion vid hög temperatur; mjukgörande förformen strukturen, vilket minskar dess hårdhet innan exekvering av de efterföljande processoperationer.

Technology. Uppvärmning av materialet för att producera 1000-1200˚S hög temperatur. Stabila termiska egenskaper bör hållas under en lång tid - cirka 10-15 timmar, beroende på storlek och komplexitet gjutna strukturen. långsam kylning följer fullbordandet av alla steg av reaktionerna hög temperatur.

Tidskrävande, men mycket effektiv process för utjämning av mikrostrukturen hos stora strukturer.

isotermisk glödgning

Objekt: kol stålplatta valsning, artiklar av legerade och höglegerade.

Syfte: Att förbättra mikrostrukturen, avlägsnande av inre fel på kortare tid.

Technology. Metall initialt upphettas tills fullständig glödgningstemperatur och hålls den tid som krävs för omvandlingen av befintliga strukturer till austenit. Nästa kyls långsamt genom nedsänkning i salt bränning. Genom att uppnå värme 50-100˚S till under _Ac1 punkten är placerad i en ugn för att bibehålla den vid denna nivå under den tid som behövs för fullständig omvandling av austenit till perlit och cementit. Den slutliga kylningen utförs i luft.

Metoden gör det möjligt att uppnå de erforderliga egenskaperna hos legerade arbetsstycken av stål, och samtidigt spara tid jämfört med full glödgning.

normalisering

Objekt: gjutning, smide och mild, av medelstora och låglegerat stål.

Syfte: För att effektivisera interna tillstånd, vilket ger den önskade hårdheten och hållfastheten, förbättring av det interna tillståndet innan de efterföljande stegen av värmebehandling och bearbetning.

Technology. Stål upphettas till temperaturer som är något över GSE linjen och dess kritiska punkter, och hålls kyldes i luft. Sålunda ökar hastigheten för fullbordan av processer. Emellertid att användning av detta förfarande att uppnå en rationell avslappnad struktur endast i det fallet då stålkompositionen definierad kol i en mängd av inte mer än 0,4%. Med ökande mängder kol det finns en ökning i hårdhet. Samma stål efter normalisering har en större hårdhet med likformigt anordnade liten korn. Tekniken kan avsevärt öka motståndet fraktur och duktilitet legeringar skärbearbetning.

Möjliga defekter glödgning

Under utförandet av värmebehandlingsoperationer som krävs för att hålla sig till förutbestämda lägen temperatur värme och kyla. I händelse av brott mot olika defekter kan förekomma krav.

1. Oxidation av ytskiktet och bildandet av skalan. Under drift reagerar smält metall med luftsyre, vilket leder till bildandet av skalan på arbetsstyckets yta. Föremål för rening genom mekaniska medel eller genom användning av speciella kemiska reagens.
2. kol utbränning. det förekommer också som ett resultat av effekten av syre på den varma metallen. Att minska mängden kol i ytskiktet minskar dess mekaniska och teknologiska egenskaper. För att förhindra dessa processer bör glödgning stål utföras parallellt med ingången hos ugnens inre skyddsgasen vars huvudsakliga uppgift - för att förhindra interaktioner legera med syre.
3. Överhettning. Det är en konsekvens av långvarig åldring i en ugn vid hög temperatur. Resulterar i överdriven korntillväxt, förvärv av olikformig grov kornstruktur, ökad bräcklighet. Genomgår korrigering genom att utföra ytterligare en runda av fullständig glödgning.
4. Brände. Sker som ett resultat av otillåtet högt värmevärde och slutarhastighet, leder det till förstörelse av bindningar mellan vissa korn helt förstör hela metallstrukturen och utsätts inte för korrigering.

För att förhindra driftstörningar är det viktigt att strikt följa värmebehandling av problemet, har den kompetens och strikt styra processen.

Glödgning stålmikrostruktur är hög-slagdrivteknik av delar av komplexitet, och den optimala sammansättningen och inre struktur som krävs för att nästa steg av termisk påverkan, maskinbearbetning och införa struktur i drift.