Wärmebehandlung 4: Abschrecken, Anlassen, Normalisieren, Glühen

Wärmebehandlung 4: Abschrecken, Anlassen, Normalisieren, Glühen

Erstens Abschrecken

1. Was ist Quenchen?

Beim Abschrecken von Stahl wird einer der Stähle auf eine kritische Temperatur Ac3 (hypoeutektoider Stahl) oder Ac1 (hypereutektoider Stahl) über der Temperatur erhitzt, die Hitze für einen bestimmten Zeitraum konserviert, das Austenitisieren ganz oder teilweise durchgeführt und anschließend auf eine höhere Temperatur als die kritische Abkühlung gebracht Kältegeschwindigkeit schneller kalt unter Ms zu Martensit isotherm nahe (oder Ms) oder Bainit-Umwandlung des Wärmebehandlungsprozesses. Im Allgemeinen wird die Festlösungsbehandlung von Aluminiumlegierung, Kupferlegierung, Titanlegierung, gehärtetem Glas und anderen Materialien oder ein Wärmebehandlungsprozess mit einem schnellen Abkühlungsprozess Abschrecken genannt.

2. Zweck des Abschreckens:

1) Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Metallprodukten oder -teilen. Zum Beispiel: Verbesserung der Härte und Verschleißfestigkeit von Werkzeugen, Lagern usw., Verbesserung der Elastizitätsgrenze der Feder, Verbesserung der umfassenden mechanischen Eigenschaften von Wellenteilen usw.
2) Verbesserung der stofflichen oder chemischen Eigenschaften einiger Sonderstähle. B. die Korrosionsbeständigkeit von rostfreiem Stahl verbessern, den permanentmagnetischen Stahl erhöhen usw

Abschreckkühlung, zusätzlich zu der Notwendigkeit einer vernünftigen Wahl des Abschreckmediums, aber auch der richtigen Abschreckmethode, die üblichen Abschreckmethoden, hauptsächlich Abschrecken mit einer Flüssigkeit, Abschrecken mit doppelter Flüssigkeit, Abschrecken, isothermes Abschrecken, lokales Abschrecken.

3. Das Stahlwerkstück hat nach dem Abschrecken folgende Eigenschaften:

(1) Martensit, Bainit, Restaustenit und andere unsymmetrische (dh instabile) Strukturen wurden erhalten.
(2) Es liegt eine große innere Spannung vor.
(3) Die mechanischen Eigenschaften können die Anforderungen nicht erfüllen. Daher erfolgt das Härten des Stahlwerkstücks nach dem Abschrecken im Allgemeinen durch Anlassen

Zweitens das Temperieren

1. Was ist Temperieren?

Anlassen nach dem Abschrecken von Metallhölzern oder Teilen des Aufheizens auf eine bestimmte Temperatur, Wärmekonservierung, nach einer bestimmten Zeit auf eine bestimmte Art und Weise dem Abkühlen des Wärmebehandlungsprozesses und dem Anlassen folgt ein Vorgang, nach dem Abschrecken erfolgt in der Regel auch eine Werkstückwärmebehandlung am Ende des Verfahrens und damit eine Kombination aus Abschrecken und Anlassen als Endverarbeitung bekannt.

2. Die Hauptziele des Vergütens sind:

1) verringern Sie die innere Spannung und verringern Sie die Sprödigkeit, es gibt viel Spannung und Sprödigkeit in den abschreckenden Teilen, wie nicht rechtzeitiges Anlassen, das häufig Deformationen oder sogar Sprünge verursacht.
2) stellen Sie die mechanischen Eigenschaften des Werkstücks, das Werkstück nach dem Abschrecken, hohe Härte, Sprödigkeit ein, um den verschiedenen unterschiedlichen Leistungsanforderungen des Werkstücks zu genügen, kann durch Anlassen, Härte, Stärke, Plastizität und Härte justiert werden.
3) stabilisieren Sie die Werkstückgröße. Die metallografische Struktur kann durch Tempern stabilisiert werden, um sicherzustellen, dass es bei künftiger Verwendung nicht zu Verformungen kommt.
4) Verbesserung der Schneidleistung einiger legierter Stähle.

3. Der Temperierungseffekt ist:

(1) Verbesserung der Stabilität der Organisation, so dass das Werkstück bei der Verwendung des Prozesses nicht mehr organisatorisch transformiert wird, so dass die Werkstückgeometrie und -leistung stabil bleiben.
(2) die innere Spannung beseitigen, um die Werkstückleistung und Stabilität der Werkstückgeometriegröße zu verbessern.
(3) stellen Sie die mechanischen Eigenschaften des Stahls ein, um die Erfordernisse des Gebrauches zu erfüllen.

Der Grund, warum das Tempern diese Effekte hat, besteht darin, dass die Aktivität von Atomen erhöht wird, wenn die Temperatur steigt, und die Atome von Eisen, Kohlenstoff und anderen Legierungselementen in Stahl schneller diffundieren können, um die Umlagerung und Kombination von Atomen zu erreichen, so dass allmählich die instabile unsymmetrische Struktur in eine stabile Gleichgewichtsstruktur umzuwandeln. Die Beseitigung von inneren Spannungen hängt auch mit der Abnahme der Metallfestigkeit zusammen, wenn die Temperatur ansteigt. Allgemeine Abnahme von Stahlhärte, Härte und Festigkeit, Plastizität verbessert. Je höher die Anlasstemperatur ist, desto stärker ändern sich diese mechanischen Eigenschaften. Bei einigen legierten Stählen mit höherem Gehalt an Legierungselementen werden beim Tempern in einem bestimmten Temperaturbereich einige feine Metallverbindungen ausgefällt, wodurch die Festigkeit und Härte ansteigen. Dieses Phänomen nennt man Sekundärhärten.

Anlassanforderungen: Werkstücke mit unterschiedlichen Verwendungszwecken sollten bei unterschiedlichen Temperaturen angelassen werden, um die Anforderungen im Einsatz zu erfüllen.

(1) Schneidwerkzeuge, Lager, Aufkohlen und Abschrecken Teile, Oberfläche Abschrecken Teile oft unter 250 ℃ Niedertemperatur-Anlassen. Nach dem Tempern bei niedriger Temperatur ändert sich die Härte kaum, die innere Spannung nimmt ab und die Zähigkeit nimmt leicht zu.
(2) Feder in 350 ~ 500 ℃ unter der Anlasstemperatur, hohe Elastizität und die notwendige Zähigkeit erhalten werden.
(3) in der Kohlenstoff-Baustahl-Teile sind in der Regel in 500 ~ 600 ℃ Hochtemperatur-Tempern hergestellt, um mit guter Festigkeit und Zähigkeit geeignet zu erhalten.

Stahl bei 300 ℃ Anlassen, oft machen seine Sprödigkeit erhöht, wird dieses Phänomen die erste Art von Anlasssprödigkeit genannt. In diesem Temperaturbereich sollte normalerweise nicht getempert werden. Einige Baustähle mit mittlerem Kohlenstoffgehalt neigen auch dazu, spröde zu werden, wenn sie nach dem Hochglühen langsam auf Raumtemperatur abgekühlt werden. Dieses Phänomen ist als zweite Art der Anlasssprödigkeit bekannt. Das Hinzufügen von Molybdän zu Stahl oder das Abkühlen in Öl oder Wasser während des Anlassens kann die zweite Art von Anlasssprödigkeit verhindern. Diese Sprödigkeit kann beseitigt werden, indem die zweite Art von Vergütungssprödstahl auf die ursprüngliche Vergütungstemperatur erwärmt wird.

In der Produktion oft nach den Leistungsanforderungen des Werkstücks. Entsprechend der unterschiedlichen Heiztemperatur kann das Tempern in ein Niedrigtempern, ein Mitteltempern und ein Hochtempern unterteilt werden. Das Wärmebehandlungsverfahren, das das Abschrecken und das anschließende Hochtemperaturanlassen kombiniert, wird Abschrecken und Anlassen genannt, dh es weist eine hohe Festigkeit und gleichzeitig eine gute Duktilität auf.

1) Niedertemperatur-Anlassen: 150-250 ℃, M zurück, reduzieren innere Spannungen und Sprödigkeit, verbessern die Zähigkeit des Kunststoffs, höhere Härte und Verschleißfestigkeit. Zum Herstellen von Messwerkzeugen, Schneidwerkzeugen und Wälzlagern usw.
Temperieren in 2): 350-500 ℃, T zurück, hat die hohe Elastizität, hat eine gewisse Plastizität und Härte. Zum Herstellen von Federn, Gesenken usw.
3) Hochtemperatur-Anlassen: 500-650 ℃, S zurück, hat die guten umfassenden mechanischen Eigenschaften. Zum Herstellen von Zahnrädern, Kurbelwellen usw.

Drittens normalisieren

1.Was normalisiert sich?

Das Normalisieren ist eine Wärmebehandlung, die die Zähigkeit von Stahl verbessert. Erhitzen Sie die Stahlteile nach einer Temperatur von mehr als 30 bis 50 ° C auf Ac3 . Das Hauptmerkmal ist, dass die Abkühlgeschwindigkeit schneller ist als die des Temperns, aber niedriger als die des Abschreckens. Beim Normalisieren können die kristallisierten Stahlkörner bei einer etwas schnelleren Abkühlung verfeinert werden, wodurch nicht nur eine zufriedenstellende Festigkeit erhalten wird, sondern auch die Zähigkeit (AKV-Wert) erheblich verbessert und die Rissneigung von Bauteilen verringert werden kann. Nach dem Normalisieren einiger niedriglegierter warmgewalzter Stahlbleche, Schmieden und Gießen von Teilen können die umfassenden mechanischen Eigenschaften der Materialien erheblich verbessert werden, und die Schneideigenschaften können ebenfalls verbessert werden.

2. Normalisierung hat folgende Zwecke und VERWENDUNGEN:

(1) für hypoeutektoiden Stahl, Normalisieren, um das Gießen zu beseitigen, Schmieden, Schweißen von Teilen der überhitzten Grobkristallstruktur und wechsler Struktur, Walzen in der Bandstruktur; Getreide raffinieren; Und kann als Vorwärmebehandlung vor dem Abschrecken verwendet werden.
(2) Bei übereutektoidem Stahl kann durch Normalisierung das sekundäre Zementit des Netzwerks entfernt und die Perlitraffinierung bewirkt werden, wodurch nicht nur die mechanischen Eigenschaften verbessert werden, sondern auch das zukünftige Glühen durch Sphäroidisierung gefördert wird.
(3) Bei kohlenstoffarmen Tiefziehblechen aus dünnem Stahl kann durch Normalisieren der korngrenzenfreie Zementit entfernt werden, um die Tiefziehleistung zu verbessern.

(4) für kohlenstoffarmen Stahl und kohlenstoffarmen legierten Stahl, unter Verwendung der Normalisierung, kann feinere Flockenperlitstruktur erhalten, die Härte auf hb140-190 erhöhen lassen, das "Stockmesser" -Phänomen beim Schneiden vermeiden, die Schneidverarbeitung verbessern. Bei Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt ist das Normalisieren wirtschaftlicher und praktischer, wenn sowohl das Normalisieren als auch das Tempern verfügbar sind.
(5) für gewöhnlichen Stahl mit mittlerer Kohlenstoffstruktur, in den mechanischen Eigenschaften der Gelegenheit ist nicht hoch, kann anstelle des Abschreckens und Hochtemperatur-Temperns verwendet werden, nicht nur einfach zu bedienen, und machen die Stahlstruktur und Größenstabilität.
( 6 ) Hochtemperaturnormalisierung (150 bis 200 ° C über Ac3) aufgrund der höheren Temperaturdiffusionsgeschwindigkeit kann die Zusammensetzungsseigerung von Gussteilen und Schmiedeteilen verringern. Die Grobkörner nach der Hochtemperaturnormalisierung können durch die zweite nachfolgende Normalisierung bei niedrigerer Temperatur verfeinert werden.

(7) Alle Grundbesitzer von einigen, die für Dampfturbinen und Kessel aus legiertem Stahl mit niedrigem und mittlerem Kohlenstoffgehalt verwendet werden, werden in der Regel normalisiert, um eine Bainitstruktur zu erhalten. Durch Hochtemperaturtempern können sie bei Verwendung in 400 ~ 550 ℃ einem Kriechen gut widerstehen .
(8) Zusätzlich zu Stahl und Stahl wird das Normalisieren auch häufig bei der Wärmebehandlung von Sphäroguss verwendet, so dass es eine Perlitmatrix aufweist, die die Festigkeit von Sphäroguss verbessert.

Da das Normalisieren durch Luftkühlung gekennzeichnet ist, wirken sich Umgebungstemperatur, Stapelmodus, Luftstrom und Werkstückgröße auf die Struktur und Leistung nach dem Normalisieren aus. Das Normalisieren der Mikrostruktur kann auch als Klassifizierungsmethode für legierte Stähle verwendet werden. In der Regel nach der Probe wird auf 900 ℃ für 25 Millimeter Durchmesser erhitzt , Luftkühlung der Organisation, kann legierter Stahl in Perlit, Bainit Stahl, Stahl martensitischer Stahl und austenitischer Stahl unterteilt werden.

Vier, Glühen

1. Was ist Glühen?

Das Tempern ist ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem Metall langsam auf eine bestimmte Temperatur erwärmt, für eine ausreichende Zeit gehalten und dann mit einer angemessenen Geschwindigkeit abgekühlt wird. Die Glühwärmebehandlung unterteilt sich in vollständiges Glühen, unvollständiges Glühen und Spannungsarmglühen. Die mechanischen Eigenschaften geglühter Werkstoffe können durch Zug- oder Härteprüfung geprüft werden. Viele Stähle werden im Zustand der Glühwärmebehandlung geliefert. Mit dem Rockwell-Härteprüfgerät kann die HRB-Härte für die Stahlhärteprüfung geprüft werden. Für dünnere Stahlbleche, Stahlbänder und dünnwandige Stahlrohre kann ein Oberflächen-Rockwell-Härteprüfgerät zur Prüfung der HRT-Härte verwendet werden.

2. Der Zweck des Glühens ist:

(1) Verbesserung oder Beseitigung von Stahl in Guss-, Schmiede-, Walz- und Schweißprozessen, die durch eine Vielzahl von Gewebedefekten und Eigenspannungen verursacht werden, um Verformung und Rissbildung des Werkstücks zu verhindern.
(2) das Werkstück zum Schneiden zu erweichen.
(3) verfeinern Sie das Korn, verbessern Sie die Organisation, um die mechanischen Eigenschaften des Werkstücks zu verbessern.
(4) für die abschließende Wärmebehandlung (Abschrecken, Anlassen) zur Vorbereitung der Organisation.

3. Übliche Glühprozesse umfassen:

(1) Vollständiges Tempern. Zum Feingießen von Stahl mit mittlerem und niedrigem Kohlenstoffgehalt, Schmieden und Schweißen nach den mechanischen Eigenschaften der schlechten groben Überhitzungsstruktur. Alle in das Werkstück erhitzt, um Ferrit Austenit-Temperatur mehr als 30 ~ 50 ℃ , die Hitzebewahrung für einen Zeitraum, und dann mit dem langsamen Abkühlungsofen, Austenit während des Abkühlens wieder zu ändern, kann die Organisation des Stahls machen.

(2) Sphäroidisierendes Tempern. Zur Reduzierung der hohen Härte von Werkzeugstahl und Lagerstahl nach dem Schmieden. Das Werkstück erhitzt, um zu beginnen, austenitische Stahltemperatur über 20 ~ 40 ℃ , langsame Abkühlung nach der Hitzekonservierung, im Prozess des Abkühlens von Perlit-Lamellen-Zementit zu einer Kugel zu bilden, wodurch die Härte verringert wird.

(3) Isotherme Glühung. Zum Reduzieren der hohen Härte einiger legierter Baustähle mit hohem Nickel- und Chromgehalt zum Schneiden. Im allgemeinen wird der Austenit zuerst mit einer relativ hohen Geschwindigkeit auf die instabilste Temperatur des Austenits abgekühlt, und die Härte kann verringert werden, wenn der Austenit nach geeigneter Wärmekonservierung in Tortuoit oder Sorbit umgewandelt wird.

(4) Rekristallisationsglühen. Um den Metalldraht zu beseitigen, dünne Platte im Prozess des Kaltziehens, Kaltwalzhärtungsphänomen (Härteerhöhung, plastische Abnahme). Erwärmungstemperatur ist in der Regel Stahl begann die austenitische Temperatur unter 50 ~ 150 ℃ zu bilden , nur auf diese Weise kann der Kaltverfestigungseffekt ein Metall erweichen zu beseitigen.

(5) Graphitisierungsglühen. Es wird verwendet, um zementitreiches Gusseisen mit guter Plastizität in Temperguss umzuwandeln. Der Gießprozess wird auf etwa 950 ° C erhitzt. Nach der Hitzekonservierungszeit ist eine angemessene Abkühlung erforderlich , damit sich der Zementit in flockigem Graphit zersetzt.

(6) Diffusionsglühen. Es wird verwendet, um die chemische Zusammensetzung des Legierungsgusses zu homogenisieren und dessen Leistung zu verbessern. Die Methode besteht darin, den Guss ohne Schmelzen auf die höchstmögliche Temperatur zu erwärmen und lange warm zu halten. Anschließend wird er langsam abgekühlt, nachdem alle Elemente in der Legierung diffundiert und gleichmäßig verteilt sind.

(7) Spannungsarmglühen. Beseitigung der inneren Beanspruchung von Stahlgussteilen und Schweißteilen. Für begann nach der Bildung von austenitischen Stahl Heiztemperatur unter 100 ~ 200 ℃ , nach dem Abkühlen in der Luft zu halten, kann innere Spannungen beseitigen.