Термическая обработка относится к термическому процессу металла, при котором материал нагревается, выдерживается и охлаждается посредством нагрева в твердом состоянии для получения желаемой организации и свойств.
I. Термическая обработка
1. Нормализация: сталь или стальные детали, нагретые до критической точки AC3 или ACM выше соответствующей температуры, выдерживают определенный период времени после охлаждения на воздухе, чтобы получить перлитный тип организации процесса термообработки.
2, отжиг: заготовка из эвтектической стали, нагретая до температуры AC3 выше 20-40 градусов, после выдержки в течение определенного периода времени, в печи медленно охлаждается (или закапывается в песок или известковое охлаждение) до температуры на 500 градусов ниже охлаждения в процессе термообработки на воздухе. .
3. Термическая обработка твердого раствора: сплав нагревается до высокотемпературной однофазной области постоянной температуры для поддержания, так что избыточная фаза полностью растворяется в твердом растворе, а затем быстро охлаждается, чтобы получить процесс термообработки перенасыщенного твердого раствора. .
4. Старение: после термообработки твердого раствора или холодной пластической деформации сплава, когда он помещается при комнатной температуре или хранится при температуре немного выше комнатной, его свойства со временем меняются.
5. Обработка твердым раствором: чтобы сплав в различных фазах полностью растворялся, укреплялся твердый раствор и улучшался ударная вязкость и коррозионная стойкость, устранялись напряжения и размягчение, чтобы продолжить обработку литья.
6. Обработка старением: нагрев и выдержка при температуре выделения армирующей фазы, чтобы выделение армирующей фазы выпало в осадок, затвердело и улучшило прочность.
7. Закалка: аустенитизация стали после охлаждения с соответствующей скоростью охлаждения, так что заготовка в поперечном сечении имеет всю или определенный диапазон нестабильной организационной структуры, такой как мартенситное преобразование в процессе термообработки.
8. Закалка: закаленная заготовка будет нагрета до критической точки AC1 ниже соответствующей температуры в течение определенного периода времени, а затем охлаждена в соответствии с требованиями метода, чтобы получить желаемую организацию и свойства. процесс термообработки.
9. Карбонитрирование стали: карбонитрирование происходит в поверхностном слое стали одновременно с процессом инфильтрации углерода и азота.Обычное карбонитрирование также известно как цианидное, более широко используется среднетемпературное газовое карбонитрирование и низкотемпературное газовое карбонитирование (т.е. газовое нитроцементирование).Основной целью среднетемпературного газового карбонитрирования является повышение твердости, износостойкости и усталостной прочности стали.Низкотемпературное газовое карбонитрирование на основе азотирования, его основная цель — повысить износостойкость стали и устойчивость к прокусыванию.
10. Закалка (закалка и отпуск): обычно закалка и отпуск при высоких температурах в сочетании с термообработкой, известной как отпуск.Закалочная обработка широко применяется в различных важных деталях конструкций, особенно работающих при знакопеременных нагрузках шатунов, болтов, шестерен и валов.Закалка после отпуска для получения закаленной организации сонита, его механические свойства лучше, чем такая же твердость нормализованной организации сонита.Его твердость зависит от температуры высокотемпературного отпуска, стабильности отпуска стали и размера поперечного сечения заготовки, обычно между HB200-350.
11. Пайка: припой будет состоять из двух видов нагрева заготовки, плавления и процесса термообработки.
II.Tхарактеристики процесса
Термическая обработка металла является одним из важных процессов в механическом производстве, по сравнению с другими процессами механической обработки, термообработка обычно не меняет форму заготовки и общий химический состав, а изменяет внутреннюю микроструктуру заготовки или изменяет химическую структуру. состав поверхности заготовки для придания или улучшения эксплуатационных свойств заготовки.Он характеризуется улучшением внутреннего качества заготовки, которое обычно не видно невооруженным глазом.Чтобы изготовить металлическую заготовку с необходимыми механическими, физическими и химическими свойствами, помимо разумного выбора материалов и разнообразия процессов формования, часто необходим процесс термообработки.Сталь является наиболее широко используемым материалом в машиностроении, комплекс микроструктуры стали можно контролировать с помощью термической обработки, поэтому термическая обработка стали является основным содержанием термической обработки металла.Кроме того, алюминий, медь, магний, титан и другие сплавы также могут подвергаться термической обработке для изменения их механических, физических и химических свойств с целью получения различных характеристик.
III.Tон обрабатывает
Процесс термообработки обычно включает в себя три процесса нагрева, выдержки и охлаждения, иногда только два процесса нагрева и охлаждения.Эти процессы связаны друг с другом, не могут быть прерваны.
Нагревание является одним из важных процессов термической обработки.Термическая обработка металлов многими методами нагрева, самым ранним из которых является использование древесного угля и угля в качестве источника тепла, а также недавнее применение жидкого и газового топлива.Применение электричества позволяет легко контролировать нагрев и не загрязняет окружающую среду.Использование этих источников тепла позволяет осуществлять непосредственный нагрев, а также расплавленную соль или металл с плавающими частицами для косвенного нагрева.
Нагрев металла, заготовка подвергается воздействию воздуха, часто происходит окисление, обезуглероживание (т. е. содержание углерода на поверхности стальных деталей снижается), что крайне отрицательно сказывается на поверхностных свойствах термообработанных деталей.Поэтому металл обычно должен находиться в контролируемой атмосфере или защитной атмосфере, с расплавленной солью и вакуумным нагревом, а также с доступными покрытиями или методами упаковки для защитного нагрева.
Температура нагрева является одним из важных технологических параметров процесса термообработки, выбор и контроль температуры нагрева являются основными вопросами обеспечения качества термообработки.Температура нагрева варьируется в зависимости от обрабатываемого металлического материала и цели термообработки, но обычно их нагревают выше температуры фазового перехода, чтобы получить высокотемпературную организацию.Кроме того, преобразование требует определенного времени, поэтому, когда поверхность металлической заготовки достигает необходимой температуры нагрева, ее также необходимо поддерживать при этой температуре в течение определенного периода времени, чтобы внутренняя и внешняя температуры являются последовательными, так что преобразование микроструктуры является полным, что известно как время выдержки.Использование нагрева с высокой плотностью энергии и термической обработки поверхности, скорость нагрева чрезвычайно высока, время выдержки, как правило, отсутствует, в то время как время выдержки при химической термообработке часто бывает дольше.
Охлаждение также является обязательным этапом процесса термообработки, методы охлаждения связаны с различными процессами, главным образом для контроля скорости охлаждения.Общая скорость охлаждения при отжиге самая медленная, скорость нормализации охлаждения - быстрее, скорость охлаждения - быстрее.Но также из-за того, что к различным типам стали предъявляются разные требования, например, закаленная на воздухе сталь может быть закалена с той же скоростью охлаждения, что и нормализация.
IV.пклассификация процессов
Процесс термообработки металла можно условно разделить на всю термообработку, термическую обработку поверхности и химическую термообработку трех категорий.В зависимости от нагревательной среды, температуры нагрева и метода охлаждения каждую категорию можно разделить на несколько различных процессов термообработки.Один и тот же металл при использовании разных процессов термообработки может получить разную организацию и, следовательно, иметь разные свойства.Железо и сталь являются наиболее широко используемыми металлами в промышленности, а микроструктура стали также является самой сложной, поэтому существуют различные процессы термообработки стали.
Общая термообработка — это общий нагрев заготовки, а затем ее охлаждение с соответствующей скоростью для получения необходимой металлургической организации с целью изменения ее общих механических свойств в процессе термообработки металла.Общая термическая обработка стали: грубый отжиг, нормализация, закалка и отпуск — четыре основных процесса.
Процесс означает:
Отжиг - это заготовка нагревается до соответствующей температуры в зависимости от материала и размера заготовки с использованием разного времени выдержки, а затем медленно охлаждается. Цель состоит в том, чтобы внутренняя организация металла достигла состояния равновесия или была близка к нему. , для получения хороших показателей процесса и производительности или для дальнейшей закалки для организации подготовки.
Нормализация - это заготовка нагревается до соответствующей температуры после охлаждения на воздухе, эффект нормализации аналогичен отжигу, только для получения более тонкой организации, часто используется для улучшения режущих характеристик материала, но также иногда используется для некоторых менее требовательные детали в качестве окончательной термообработки.
Закалка заключается в нагревании и изоляции заготовки в воде, масле или других неорганических солях, органических водных растворах и других закалочных средах для быстрого охлаждения.Стальные детали после закалки становятся твердыми, но в то же время становятся хрупкими, чтобы своевременно устранить хрупкость, как правило, необходимо своевременно проводить отпуск.
Чтобы уменьшить хрупкость стальных деталей, закаленные стальные детали при подходящей температуре выше комнатной и ниже 650 ℃ в течение длительного периода изоляции, а затем охлаждаются, этот процесс называется закалкой.Отжиг, нормализация, закалка, отпуск — это общая термическая обработка в «четырех огнях», из которых закалка и отпуск тесно связаны, часто используются совместно друг с другом, один из них незаменим.«Четыре огня» с разной температурой нагрева и режимом охлаждения, а также развили другой процесс термообработки.Чтобы получить определенную степень прочности и ударной вязкости, закалку и отпуск при высоких температурах объединяют с процессом, известным как отпуск.После закалки некоторых сплавов с образованием пересыщенного твердого раствора их выдерживают при комнатной температуре или при немного более высокой соответствующей температуре в течение более длительного периода времени, чтобы улучшить твердость, прочность или электрический магнетизм сплава.Такой процесс термообработки называется обработкой старением.
Обработка давлением, деформация и термическая обработка эффективно и тесно сочетаются друг с другом, чтобы заготовка получила очень хорошую прочность и вязкость с помощью метода, известного как деформационная термообработка;в атмосфере отрицательного давления или вакууме при термообработке, известной как вакуумная термообработка, которая не только позволяет заготовке не окисляться, не обезуглероживать, сохранять поверхность заготовки после обработки, улучшать характеристики заготовки, но также через осмотический агент для химико-термической обработки.
Поверхностная термообработка — это только нагрев поверхностного слоя заготовки для изменения механических свойств поверхностного слоя в процессе термообработки металла.Чтобы нагреть только поверхностный слой заготовки без чрезмерной передачи тепла в заготовку, использование источника тепла должно иметь высокую плотность энергии, то есть на единицу площади заготовки отдавать большую тепловую энергию, поэтому что поверхностный слой заготовки может либо локализоваться, либо за короткий промежуток времени, либо мгновенно достигать высоких температур.Термическая обработка поверхности основных методов закалки пламенем и термообработки индукционным нагревом, обычно используемые источники тепла, такие как ацетиленовое или оксипропановое пламя, индукционный ток, лазер и электронный луч.
Химико-термическая обработка — это процесс термической обработки металла путем изменения химического состава, организации и свойств поверхностного слоя заготовки.Химико-термическая обработка отличается от поверхностной термической обработки тем, что при первой изменяются химический состав поверхностного слоя заготовки.Химико-термическая обработка проводится на заготовке, содержащей углерод, соляную среду или другие легирующие элементы среды (газа, жидкости, твердого вещества) при нагреве, изоляции в течение более длительного периода времени, так что поверхностный слой заготовки инфильтрируется углеродом. , азот, бор и хром и другие элементы.После пропитки элементов, а иногда и других процессов термообработки, таких как закалка и отпуск.Основными методами химико-термической обработки являются цементация, азотирование, проплавление металла.
Термическая обработка является одним из важных процессов в процессе изготовления механических деталей и пресс-форм.Вообще говоря, он может обеспечить и улучшить различные свойства заготовки, такие как износостойкость, коррозионная стойкость.Также можно улучшить организацию состояния заготовки и напряжения, чтобы облегчить различные холодные и горячие обработки.
Например: из белого чугуна после длительного отжига можно получить ковкий чугун, улучшающий пластичность;шестерни с правильным процессом термообработки, срок службы может быть больше, чем не термообработанные шестерни в несколько раз или в десятки раз;Кроме того, недорогая углеродистая сталь за счет проникновения определенных легирующих элементов имеет некоторые дорогие характеристики легированной стали, может заменить некоторые жаропрочные стали, нержавеющую сталь;Почти все формы и штампы должны пройти термическую обработку. Могут быть использованы только после термообработки.
Дополнительные средства
I. Виды отжига
Отжиг — это процесс термической обработки, при котором заготовка нагревается до соответствующей температуры, выдерживается в течение определенного периода времени, а затем медленно охлаждается.
Существует много типов процесса отжига стали, в зависимости от температуры нагрева можно разделить на две категории: один - при критической температуре (Ac1 или Ac3) выше отжига, также известный как рекристаллизационный отжиг с фазовым переходом, включая полный отжиг, неполный отжиг. , сфероидальный отжиг и диффузионный отжиг (гомогенизационный отжиг) и др.;другой - ниже критической температуры отжига, включая рекристаллизационный отжиг, разгрузочный отжиг и т. д. По способу охлаждения отжиг можно разделить на изотермический отжиг и отжиг с непрерывным охлаждением.
1, полный отжиг и изотермический отжиг
Полный отжиг, также известный как рекристаллизационный отжиг, обычно называемый отжигом, это сталь или сталь, нагретая до Ac3 выше 20 ~ 30 ℃, изоляция достаточно длинная, чтобы после медленного охлаждения организация полностью аустенизировалась, чтобы получить почти равновесную организацию. процесса термообработки.Этот отжиг в основном применяется для доэвтектического состава различных отливок из углеродистых и легированных сталей, поковок и горячекатаных профилей, а иногда применяется и для сварных конструкций.Обычно часто это несколько нетяжелых заготовок, подвергающихся окончательной термообработке, или предварительная термообработка некоторых заготовок.
2, шаровой отжиг
Сфероидальный отжиг в основном используется для заэвтектических углеродистых и легированных инструментальных сталей (например, при производстве кромочных инструментов, датчиков, форм и штампов, используемых в стали).Его основная цель — снизить твердость, улучшить обрабатываемость и подготовиться к будущей закалке.
3, отжиг для снятия напряжений
Отжиг для снятия напряжений, также известный как низкотемпературный отжиг (или высокотемпературный отпуск), этот отжиг в основном используется для устранения отливок, поковок, сварных деталей, горячекатаных деталей, холоднотянутых деталей и других остаточных напряжений.Если эти напряжения не устранить, сталь через определенный период времени или в последующем процессе резки приведет к деформации или появлению трещин.
4. Неполный отжиг заключается в нагреве стали до Ac1 ~ Ac3 (субэвтектическая сталь) или Ac1 ~ ACcm (заэвтектическая сталь) между сохранением тепла и медленным охлаждением для получения почти сбалансированной организации процесса термообработки.
II.при закалке наиболее часто используемой охлаждающей средой является рассол, вода и масло.
Закалка заготовки в соленой воде, легко получить высокую твердость и гладкую поверхность, нелегко произвести закалку, а не твердое мягкое место, но легко сделать серьезную деформацию заготовки и даже растрескивание.Использование масла в качестве закалочной среды подходит только в том случае, если стабильность переохлажденного аустенита относительно велика в некоторых легированных сталях или небольших размерах закаленных заготовок из углеродистой стали.
III.цель закалки стали
1, уменьшить хрупкость, устранить или уменьшить внутреннее напряжение, закалка стали имеет большое внутреннее напряжение и хрупкость, например, несвоевременный отпуск часто приводит к деформации стали или даже растрескиванию.
2, чтобы получить необходимые механические свойства заготовки, заготовка после закалки имеет высокую твердость и хрупкость, чтобы удовлетворить требования различных свойств различных заготовок, вы можете регулировать твердость посредством соответствующего отпуска, чтобы уменьшить хрупкость. необходимой прочности, пластичности.
3. Стабилизация размера заготовки.
4, при отжиге некоторые легированные стали трудно размягчить, при закалке (или нормализации) часто используется после высокотемпературного отпуска, так что карбид стали имеет соответствующую агрегацию, твердость снижается, чтобы облегчить резку и обработку.
Дополнительные понятия
1, отжиг: относится к металлическим материалам, нагретым до соответствующей температуры, поддерживаемым в течение определенного периода времени, а затем медленно охлаждаемому процессу термообработки.Обычными процессами отжига являются: рекристаллизационный отжиг, отжиг для снятия напряжений, сфероидальный отжиг, полный отжиг и т. д. Цель отжига: в основном для снижения твердости металлических материалов, улучшения пластичности, для облегчения резки или обработки давлением, снижения остаточных напряжений. , улучшить организацию и состав гомогенизации или последнюю термообработку, чтобы сделать организацию готовой.
2, нормализация: относится к стали или стали, нагретой до температуры или (стали критической точки температуры) выше, 30 ~ 50 ℃ для поддержания соответствующего времени, охлаждения в процессе термообработки на неподвижном воздухе.Цель нормализации: главным образом улучшить механические свойства низкоуглеродистой стали, улучшить режущую и обрабатываемость, измельчение зерна, устранить организационные дефекты, к последней термообработке подготовить организацию.
3, закалка: относится к стали, нагретой до Ac3 или Ac1 (сталь при критической точке температуры) выше определенной температуры, выдержанной в течение определенного времени, а затем до соответствующей скорости охлаждения для получения мартенситной (или бейнитной) организации процесс термообработки.Обычными процессами закалки являются закалка в одной среде, закалка в двух средах, закалка мартенсита, изотермическая закалка в бейните, поверхностная закалка и локальная закалка.Цель закалки: чтобы стальные детали получили необходимую мартенситную организацию, улучшили твердость заготовки, прочность и стойкость к истиранию, для последней термообработки сделали хорошую подготовку к организации.
4, отпуск: относится к закаленной стали, затем нагретой до температуры ниже Ac1, времени выдержки, а затем охлажденной до комнатной температуры в процессе термообработки.Обычными процессами отпуска являются: низкотемпературный отпуск, среднетемпературный отпуск, высокотемпературный отпуск и многократный отпуск.
Цель отпуска: в основном для устранения напряжений, возникающих в стали при закалке, чтобы сталь имела высокую твердость и износостойкость, а также имела необходимую пластичность и вязкость.
5, отпуск: относится к стали или стали для закалки и высокотемпературного отпуска в процессе композитной термообработки.Используется при отпуске стали, называемой закаленной сталью.Обычно это относится к конструкционной стали со средним содержанием углерода и конструкционной стали из среднеуглеродистого сплава.
6. Науглероживание: науглероживание — это процесс проникновения атомов углерода в поверхностный слой стали.Также необходимо, чтобы заготовка из низкоуглеродистой стали имела поверхностный слой из высокоуглеродистой стали, а затем после закалки и низкотемпературного отпуска, чтобы поверхностный слой заготовки имел высокую твердость и износостойкость, а центральная часть заготовки по-прежнему сохраняет прочность и пластичность низкоуглеродистой стали.
Вакуумный метод
Потому что операции нагрева и охлаждения металлических заготовок требуют выполнения десятка, а то и десятков действий.Эти действия осуществляются внутри вакуумной печи термообработки, оператор не может подойти, поэтому степень автоматизации печи вакуумной термообработки должна быть выше.При этом некоторые действия, такие как нагрев и выдержка окончания процесса закалки металлической заготовки, должны составлять шесть, семь действий и выполняться в течение 15 секунд.Такие гибкие условия для выполнения многих действий легко вызвать нервозность оператора и привести к неправильной работе.Поэтому только высокая степень автоматизации может обеспечить точную, своевременную координацию в соответствии с программой.
Вакуумно-термическую обработку металлических деталей проводят в закрытых вакуумных печах, известна строгая вакуумная герметизация.Поэтому получение и соблюдение исходной скорости утечки воздуха в печи, обеспечение рабочего вакуума вакуумной печи и качество вакуумной термообработки деталей имеют очень важное значение.Таким образом, ключевым вопросом вакуумной печи для термообработки является наличие надежной конструкции вакуумного уплотнения.Чтобы обеспечить вакуумную производительность вакуумной печи, конструкция печи для вакуумной термообработки должна следовать основному принципу, то есть корпус печи должен использовать газонепроницаемую сварку, а корпус печи как можно меньше открываться или не открываться. меньшее отверстие или избегайте использования динамической уплотнительной конструкции, чтобы свести к минимуму возможность утечки вакуума.Установленные в корпусе вакуумной печи компоненты и аксессуары, такие как электроды с водяным охлаждением, устройство вывода термопар, также должны быть предназначены для герметизации конструкции.
Большинство нагревательных и изоляционных материалов можно использовать только в вакууме.Нагрев печи вакуумной термообработки и теплоизоляционная облицовка работают в вакууме и при высоких температурах, поэтому к этим материалам предъявляются высокие термостойкость, радиационные результаты, теплопроводность и другие требования.Требования к стойкости к окислению не высокие.Поэтому в вакуумной печи термообработки широко используются тантал, вольфрам, молибден и графит в качестве нагревательных и теплоизоляционных материалов.Эти материалы очень легко окисляются в атмосферном состоянии, поэтому в обычных печах для термообработки эти нагревательные и изоляционные материалы использовать нельзя.
Устройство с водяным охлаждением: корпус печи вакуумной термообработки, крышка печи, электрические нагревательные элементы, электроды с водяным охлаждением, промежуточная вакуумная теплоизоляционная дверца и другие компоненты находятся в вакууме, в состоянии тепловой работы.Работая в таких крайне неблагоприятных условиях, необходимо следить за тем, чтобы структура каждого компонента не деформировалась и не повреждалась, а вакуумное уплотнение не перегревалось и не сгорало.Таким образом, каждый компонент должен быть настроен в соответствии с различными обстоятельствами устройства водяного охлаждения, чтобы гарантировать, что вакуумная печь для термообработки может работать нормально и иметь достаточный срок службы.
Использование низковольтного сильноточного: вакуумного контейнера, когда степень вакуума в диапазоне нескольких lxlo-1 торр, вакуумного контейнера с проводником под напряжением при более высоком напряжении будет вызывать явление тлеющего разряда.В вакуумной печи термической обработки серьезный дуговой разряд сожжет электрический нагревательный элемент и изоляционный слой, что приведет к серьезным авариям и потерям.Таким образом, рабочее напряжение электрического нагревательного элемента вакуумной печи для термообработки обычно не превышает 80–100 вольт.В то же время при проектировании конструкции электрического нагревательного элемента необходимо принять эффективные меры, например, избегать наличия кончиков деталей, расстояние между электродами не должно быть слишком маленьким, чтобы предотвратить образование тлеющего разряда или дуги. увольнять.
Закалка
В соответствии с различными требованиями к производительности заготовки и различными температурами отпуска ее можно разделить на следующие типы отпуска:
а) низкотемпературный отпуск (150-250 градусов)
Низкотемпературный отпуск полученной организации для отпущенного мартенсита.Его цель состоит в том, чтобы поддерживать высокую твердость и высокую износостойкость закаленной стали при условии снижения ее внутренних напряжений и хрупкости при закалке, чтобы избежать сколов или преждевременного повреждения во время использования.Он в основном используется для различных высокоуглеродистых режущих инструментов, датчиков, холоднотянутых штампов, подшипников качения, науглероженных деталей и т. д. После отпуска твердость обычно составляет HRC58-64.
(ii) среднетемпературный отпуск (250-500 градусов)
Организация среднетемпературного отпуска для закаленного кварцевого корпуса.Его целью является получение высокого предела текучести, предела упругости и высокой ударной вязкости.Поэтому он в основном используется для различных пружин и горячей обработки пресс-форм, твердость отпуска обычно составляет HRC35-50.
(C) высокотемпературный отпуск (500-650 градусов)
Высокотемпературная отпускная организация для закаленного сонита.Обычная закалка и высокотемпературный отпуск комбинированная термическая обработка, известная как отпуск, ее цель состоит в том, чтобы получить прочность, твердость и пластичность, а ударная вязкость улучшает общие механические свойства.Поэтому широко используется в автомобилях, тракторах, станках и других важных деталях конструкции, таких как шатуны, болты, шестерни и валы.Твердость после отпуска обычно составляет HB200-330.
Предотвращение деформации
Прецизионные сложные причины деформации формы часто бывают сложными, но мы просто осваиваем закон деформации, анализируем ее причины, используя различные методы, чтобы предотвратить деформацию формы, которую можно уменьшить, но также и контролировать.Вообще говоря, термообработка прецизионной сложной деформации формы может включать следующие методы предотвращения.
(1) Разумный выбор материала.Следует выбирать прецизионные сложные формы, материал - хорошая микродеформируемая сталь для форм (например, сталь для закалки на воздухе), сегрегация карбидов в серьезной стали для форм должна быть разумной ковкой и отпуском, термообработка, более крупная и не поддающаяся ковке стальная форма может быть твердым раствором с двойной доработкой термическая обработка.
(2) Конструкция формы должна быть разумной, толщина не должна быть слишком разной, форма должна быть симметричной, для деформации более крупной формы, чтобы освоить закон деформации, зарезервированный припуск на обработку, для больших, точных и сложных форм можно использовать в сочетании структур.
(3) Прецизионные и сложные формы должны подвергаться предварительной термической обработке, чтобы устранить остаточное напряжение, возникающее в процессе механической обработки.
(4) Разумный выбор температуры нагрева, контроль скорости нагрева, для точных сложных форм можно использовать медленный нагрев, предварительный нагрев и другие сбалансированные методы нагрева, чтобы уменьшить деформацию термообработки формы.
(5) Чтобы обеспечить твердость формы, попробуйте использовать предварительное охлаждение, ступенчатую охлаждающую закалку или температурную закалку.
(6) Для прецизионных и сложных форм, если позволяют условия, попробуйте использовать закалку в вакууме и глубокое охлаждение после закалки.
(7) Для некоторых прецизионных и сложных форм можно использовать предварительную термообработку, старение, отпуск, азотирование, термообработку для контроля точности формы.
(8) При ремонте песчаных отверстий, пористости, износа и других дефектов пресс-формы необходимо использовать аппарат холодной сварки и другое тепловое воздействие ремонтного оборудования, чтобы избежать процесса ремонта деформации.
Кроме того, правильная операция процесса термообработки (например, закупоривание отверстий, завязывание отверстий, механическая фиксация, подходящие методы нагрева, правильный выбор направления охлаждения формы и направления движения охлаждающей среды и т. д.) и разумное Процесс отпуска термообработки заключается в уменьшении деформации прецизионных и сложных форм, также являются эффективными мерами.
Термическую обработку поверхности закалку и отпуск обычно проводят индукционным нагревом или пламенным нагревом.Основными техническими параметрами являются поверхностная твердость, местная твердость и эффективная глубина упрочняющего слоя.Для измерения твердости можно использовать твердомер Виккерса, также можно использовать твердомер Роквелла или поверхностный твердомер Роквелла.Выбор испытательного усилия (масштаба) связан с глубиной эффективного закаленного слоя и поверхностной твердостью заготовки.Здесь задействованы три вида твердомеров.
Во-первых, твердомер по Виккерсу является важным средством проверки твердости поверхности термообработанных деталей. Его можно выбрать от 0,5 до 100 кг испытательного усилия, проверить слой поверхностного упрочнения толщиной до 0,05 мм, а его точность является самой высокой. , и он может различать небольшие различия в твердости поверхности термообработанных заготовок.Кроме того, глубина эффективного закаленного слоя также должна определяться твердомером Виккерса, поэтому для обработки поверхности термической обработкой или большого количества единиц, использующих заготовку с поверхностной термообработкой, необходимо оснащение твердомером Виккерса.
Во-вторых, твердомер по Роквеллу также очень подходит для проверки твердости закаленных поверхностей, твердомер по Роквеллу имеет три шкалы на выбор.Можно проверить эффективную глубину закалки более 0,1 мм различных закаленных поверхностей заготовок.Хотя точность твердомера по Роквеллу на поверхности не так высока, как у твердомера по Виккерсу, но как управление качеством на заводе по термообработке и квалифицированные средства обнаружения, смогли удовлетворить требования.Кроме того, он также имеет простое управление, простоту в использовании, низкую цену, быстрое измерение, может напрямую считывать значение твердости и другие характеристики, использование твердомера поверхности Роквелла может быть партией заготовки для термической обработки поверхности для быстрой и не- разрушительное поэтапное тестирование.Это важно для металлообрабатывающего и машиностроительного завода.
В-третьих, когда закаленный слой поверхностной термообработки толще, можно также использовать твердомер Роквелла.Когда толщина закаленного слоя термообработки составляет 0,4 ~ 0,8 мм, можно использовать шкалу HRA, когда толщина закаленного слоя более 0,8 мм, можно использовать шкалу HRC.
Три вида значений твердости по Виккерсу, Роквеллу и поверхности по Роквеллу могут быть легко преобразованы друг в друга, преобразованы в стандартные чертежи или значения твердости, необходимые пользователю.Соответствующие таблицы перевода приведены в международном стандарте ISO, американском стандарте ASTM и китайском стандарте GB/T.
Локальное закаливание
Детали, если к местной твердости предъявляются более высокие требования, доступны индукционный нагрев и другие средства местной закалочной термообработки, такие детали обычно должны отмечать на чертежах место местной закалочной термообработки и значение местной твердости.Проверка твердости деталей должна проводиться в отведенном для этого месте.Можно использовать инструменты для измерения твердости с помощью твердомера Роквелла, проверить значение твердости HRC, например, закаленный слой термообработки неглубокий, можно использовать поверхностный твердомер Роквелла, проверить значение твердости HRN.
Химико-термическая обработка
Химико-термическая обработка заключается в инфильтрации поверхности заготовки одного или нескольких атомов химических элементов с целью изменения химического состава, организации и характеристик поверхности заготовки.После закалки и низкотемпературного отпуска поверхность заготовки обладает высокой твердостью, износостойкостью и контактной усталостной прочностью, а сердцевина заготовки обладает высокой ударной вязкостью.
Согласно вышеизложенному, обнаружение и регистрация температуры в процессе термообработки очень важны, а плохой контроль температуры оказывает большое влияние на продукт.Таким образом, определение температуры очень важно, температурная тенденция во всем процессе также очень важна, в результате чего процесс термообработки должен регистрироваться при изменении температуры, что может облегчить будущий анализ данных, а также увидеть, в какое время температура не соответствует требованиям.Это сыграет очень большую роль в улучшении термообработки в будущем.
Операционные процедуры
1. Очистите рабочее место, проверьте, в порядке ли источник питания, измерительные приборы и различные переключатели, а также исправен ли источник воды.
2. Операторы должны носить хорошее защитное оборудование, иначе это будет опасно.
3. Откройте универсальный резервный переключатель мощности управления в соответствии с техническими требованиями к оборудованию с градуированными участками повышения и падения температуры, чтобы продлить срок службы оборудования и неповрежденного оборудования.
4. Чтобы обратить внимание на температуру печи термообработки и регулировку скорости сетчатого ремня, можно освоить температурные стандарты, необходимые для различных материалов, обеспечить твердость заготовки, прямолинейность поверхности и оксидный слой, а также серьезно выполнять хорошую работу по безопасности. .
5. Чтобы обратить внимание на температуру закалочной печи и скорость сетчатого ремня, откройте вытяжной воздух, чтобы заготовка после отпуска соответствовала требованиям качества.
6, в работе следует придерживаться поста.
7, чтобы настроить необходимое пожарное оборудование и ознакомиться с методами использования и обслуживания.
8. При остановке машины необходимо убедиться, что все контрольные переключатели находятся в выключенном состоянии, а затем замкнуть универсальный резервный переключатель.
Перегрев
Со стороны шероховатой горловины роликовой фурнитуры подшипниковых частей после закалки можно наблюдать перегрев микроструктуры.Но для определения точной степени перегрева необходимо наблюдать за микроструктурой.Если в закалочной организации стали GCr15 появляется крупный игольчатый мартенсит, то это закалочная организация с перегревом.Причиной образования закалочного нагрева может быть слишком высокая температура или слишком длительное время нагрева и выдержки, вызванное полным диапазоном перегрева;Это также может быть связано с первоначальной организацией карбидной полосы серьезной, в области с низким содержанием углерода между двумя полосами, с образованием локализованной мартенситной иглы толщиной, что приводит к локализованному перегреву.Остаточный аустенит в перегретой организации увеличивается, а стабильность размеров снижается.Из-за перегрева закалочной организации кристаллы стали становятся крупными, что приводит к снижению вязкости деталей, снижается ударопрочность, а также снижается срок службы подшипника.Сильный перегрев может даже вызвать закалочные трещины.
Недогрев
Низкая температура закалки или плохое охлаждение приведет к образованию большего количества, чем стандартная организация торренита в микроструктуре, известная как организация недогрева, что приводит к падению твердости, резкому снижению износостойкости, что влияет на срок службы подшипников роликовых частей.
Закалка трещин
В деталях роликовых подшипников в процессе закалки и охлаждения из-за внутренних напряжений образуются трещины, называемые закалочными трещинами.Причинами возникновения таких трещин являются: из-за закалки температура нагрева слишком высока или охлаждение слишком быстрое, термическое напряжение и изменение объема массы металла в организации напряжения больше, чем прочность стали на разрушение;на рабочей поверхности имеются первоначальные дефекты (например, поверхностные трещины или царапины) или внутренние дефекты стали (например, шлак, серьезные неметаллические включения, белые пятна, остатки усадки и т. д.) при закалке с образованием концентрации напряжений;сильное обезуглероживание поверхности и сегрегация карбидов;детали, закаленные после отпуска, недостаточный или несвоевременный отпуск;Напряжение холодного пуансона, вызванное предыдущим процессом, слишком велико, ковка складчатая, глубокие токарные порезы, острые края масляных канавок и так далее.Короче говоря, причиной закалочных трещин может быть один или несколько из вышеперечисленных факторов, наличие внутренних напряжений является основной причиной образования закалочных трещин.Закалочные трещины глубокие и тонкие, с прямым изломом и отсутствием оксидированной окраски на изломанной поверхности.Часто это продольная плоская трещина или кольцеобразная трещина на кольце подшипника;Форма стального шарика подшипника S-образная, Т-образная или кольцевая.Организационной характеристикой закалочной трещины является отсутствие явления обезуглероживания с обеих сторон трещины, четко отличимого от трещин ковки и трещин материала.
Деформация термообработки
В несущих деталях NACHI при термообработке существуют термические напряжения и организационные напряжения, эти внутренние напряжения могут накладываться друг на друга или частично компенсироваться, являются сложными и переменными, поскольку могут изменяться с помощью температуры нагрева, скорости нагрева, режима охлаждения, охлаждения. скорость, форма и размер деталей, поэтому деформация при термообработке неизбежна.Признать и освоить верховенство закона позволяет сделать деформацию деталей подшипника (например, овал воротника, увеличение размера и т. д.) помещенными в контролируемый диапазон, способствующий производству.Конечно, в процессе термообработки механическое столкновение также приведет к деформации деталей, но эту деформацию можно использовать для улучшения операции, чтобы уменьшить и избежать ее.
Обезуглероживание поверхности
Роликовые аксессуары, несущие детали в процессе термообработки, если они нагреваются в окислительной среде, поверхность окисляется, так что массовая доля углерода на поверхности детали снижается, что приводит к обезуглероживанию поверхности.Глубина поверхностного слоя обезуглероживания, превышающая величину окончательной обработки, приведет к сдаче деталей в металлолом.Определение глубины поверхностного обезуглероженного слоя при металлографическом исследовании доступным металлографическим методом и методом микротвердости.Кривая распределения микротвердости поверхностного слоя основана на методе измерения и может использоваться в качестве арбитражного критерия.
Мягкое место
Из-за недостаточного нагрева, плохого охлаждения, операции закалки, вызванной неправильной твердостью поверхности деталей роликовых подшипников, недостаточно явления, известного как мягкое пятно закалки.Это похоже на то, что обезуглероживание поверхности может привести к серьезному снижению износостойкости поверхности и усталостной прочности.
Время публикации: 05 декабря 2023 г.