Съдържание
- Отгряване
- Нормализиране
- Втвърдяване
- Закаляване
- Мартемпериране
- Остемпериране
- Облекчаване на стреса
- Закаляване на корпуса
- Азотиране
- Карбонитриране
Steel is a fundamental material in various engineering and manufacturing processes, known for its versatility, strength, and durability. However, the properties of steel can be significantly enhanced through various heat treatment methods. At Цитат за машинна обработка China, we understand the importance of getting these processes right to ensure optimal performance for your projects. In this article, we’ll explore ten essential heat treatment techniques that every engineer in the manufacturing and mechanical industries should be familiar with.
Основи на процесите на топлинна обработка
Разбирането на основите на процесите на термична обработка е от съществено значение за постигане на желаните механични свойства на стоманата. Топлинната обработка включва контролирано нагряване и охлаждане на металите, за да се променят техните физични и механични свойства, без да се променя формата на продукта. Различни методи за топлинна обработка се използват за подобряване на свойствата на стоманата, като твърдост, издръжливост, здравина и устойчивост на износване.
Значение на топлинната обработка
- Подобрява механичните свойства
- Повишава устойчивостта на износване
- Увеличава издръжливостта и силата
- Намалява вътрешните напрежения
Основни параметри при топлинна обработка
За ефективна топлинна обработка на стомана контролът на следните параметри е от решаващо значение:
- температура
- време
- Скорост на охлаждане
- Аустенизация
1. Отгряване
Отгряването е топлинна обработка, при която стоманата се нагрява до определена температура и след това бавно се охлажда. Този процес омекотява стоманата, подобрява нейната обработваемост и подобрява нейната пластичност. В Machining Quote China препоръчваме отгряване за намаляване на вътрешните напрежения и подобряване на цялостната обработваемост на стоманените компоненти.
Ползи от отгряването
- Подобрена обработваемост
- Подобрена пластичност
- Намаляване на вътрешните напрежения
Стъпки на процеса на отгряване
- Нагряване на стомана до определен температурен диапазон
- Задържайки го при тази температура за известно време
- Бавно го охладете до стайна температура
2. Нормализиране
Нормализирането включва нагряване на стомана до температура над критичния диапазон и след това охлаждане на въздух. Основната цел е да се усъвършенства структурата на зърното и да се направи стоманата по-еднородна. Този метод е особено полезен за елиминиране на разликите в механичните свойства на стоманата, след като е била обработена на горещо.
Предимства на нормализирането
- Рафинирана зърнеста структура
- По-равномерни механични свойства
Нормализиране срещу отгряване
Докато и двата процеса подобряват свойствата на стоманата, нормализирането обикновено води до по-твърд и по-здрав материал в сравнение с отгряването. Нормализирането цели по-равномерна зърнеста структура и е особено полезно, когато се изисква по-здрав материал.
Нормализиране на стъпките на процеса
- Загряване до над критична температура
- Охлаждане на въздух
3. Закаляване
Закаляването включва нагряване на стомана до висока температура и след това бързо охлаждане чрез закаляване. Този метод увеличава твърдостта и здравината на стоманата. Въпреки това, той може също да направи материала по-крехък, така че често е последван от темпериране, за да се постигне желаният баланс на твърдост и издръжливост.
Методи за закаляване
- Закаляване с масло
- Закаляване с вода
- Закаляване с въздух
Процес на втвърдяване
- Загрейте до критична температура
- Закаляване в масло, вода или въздух
- Незадължително темпериране за намаляване на чупливостта
4. Закаляване
Закаляването следва закаляването и включва повторно нагряване на стоманата до температура под критичната й точка, след което се оставя да се охлади на въздух. Този процес облекчава крехкостта от процеса на втвърдяване и подобрява якостта, като същевременно запазва твърдостта.
Етапи на закаляване
- Повторно нагряване до подкритична температура
- Охлаждане на въздух
Ползи от закаляването
- Намалява чупливостта
- Подобрява пластичността
- Повишава издръжливостта
5. Закаляване
Закаляването, известно още като маркиране, включва закаляване на стомана в среда при температура малко над началната температура на мартензита, задържане, докато температурата стане равномерна, след което охлаждане на въздух. Тази техника намалява остатъчните напрежения и минимизира риска от напукване.
Martempering Steps
- Първоначално бързо закаляване
- Задържа се при температура над началото на мартензита
- Въздушно охлаждане
Закаляване срещу традиционно закаляване
За разлика от традиционното закаляване, закаляването осигурява контролирана охлаждаща среда, която намалява вероятността от изкривяване и вътрешни напрежения, което води до превъзходна механична структура в стоманата.
6. Остемпериране
Закаляването включва закаляване на стоманата от температурата на аустенизиране в гореща баня при температура, при която се трансформира в бейнит. Това води до структура, която предлага добра здравина и издръжливост, много по-добре от традиционните методи за охлаждане.
Предимства на Austempering
- Повишена издръжливост
- Намалено изкривяване
Austempering процес
- Нагряване на стомана до температурата на аустенизиране
- Загасете го в гореща вана
- Задържане до завършване на бейнитната трансформация
7. Облекчаване на стреса
Облекчаването на напрежението е техника за термична обработка, която включва нагряване на стомана до температура под критичната й точка и задържане там преди постепенно охлаждане. Този процес има за цел да намали вътрешните напрежения, натрупани по време на производството, без да променя микроструктурата на материала.
Ползи от облекчаване на стреса
- Намалява остатъчните напрежения
- Поддържа оригиналната микроструктура
Общи приложения
Типичните приложения за облекчаване на напрежението включват зъбни колела, валове и други компоненти, които са подложени на интензивна обработка или механични натоварвания по време на техния експлоатационен живот. Чрез облекчаване на вътрешните напрежения, облекчаването на напрежението гарантира по-надеждна работа на критичните стоманени части.
8. Закаляване на корпуса
Закаляването включва закаляване на повърхността на стоманата, като същевременно ядрото й се запазва меко. Процесът може да се извърши чрез карбуризиране, азотиране или карбонитриране, което прави повърхностния слой твърд и устойчив на износване, като същевременно се запазва здравината и пластичността на сърцевината.
Видове закаляване
| Тип | Описание |
|---|---|
| Въглеродно нагряване | Добавяне на въглерод към повърхността |
| Азотиране | Добавяне на азот към повърхността |
| Карбонитриране | Добавяне на въглерод и азот |
Кога да използвате Case Hardening
Закаляването на корпуса е подходящо за приложения, при които твърдата, устойчива на износване повърхност е от решаващо значение, но сърцевината трябва да остане здрава и пластична. Примерите включват зъбни колела, гърбици и ролки.
9. Азотиране
Азотирането включва дифузия на азот в повърхността на стоманата при подкритична температура. Процесът води до твърда, устойчива на износване повърхност без необходимост от закаляване и темпериране. Идеален е за части, изискващи висока устойчивост на износване и устойчивост на умора.
Защо да използвате азотиране
- Висока устойчивост на износване
- Подобрена якост на умора
- Без изкривяване
Приложения за азотиране
Азотирането се използва широко в приложения, включващи високи циклични натоварвания и среди на контактно напрежение, като колянови валове, разпределителни валове и части на клапани. Повишената твърдост на повърхността и повишената якост на умора значително подобряват дълготрайността и работата на тези компоненти.
10. Карбонитриране
Карбонитрирането е подобно на карбуризирането, но включва дифузия както на въглерод, така и на азот в повърхността на стоманата. Този процес обикновено се извършва при по-ниска температура и води до твърд, устойчив на износване корпус с подобрена издръжливост.
Процес на карбонитриране
- Загрейте до диапазон на карбуризиране
- Въведете въглерод и азот
- Загасете, за да втвърдите повърхността
Предимства на карбонитрирането
- Повишена повърхностна твърдост
- Подобрена здравина
- По-ниски температури на обработка
Резюме
Разбирането на различните методи за термична обработка е от решаващо значение за всеки инженер, работещ със стомана. Ние в Machining Quote China се гордеем с нашия опит в тези процеси, за да ви доставим най-висококачествените CNC машинно обработени стоманени компоненти. Чрез овладяване на техники като отгряване, нормализиране, закаляване, темпериране, мартемпериране, аустемпериране, облекчаване на напрежението, закаляване, азотиране и карбонитриране, можете да постигнете желания баланс на твърдост, гъвкавост и устойчивост на износване за вашите проекти. За по-подробни насоки посетете нашия уебсайт на адрес www.machining-quote.com.
