Vad är släckning och härdning?

Kylning och härdning hänvisar till en dubbel värmebehandlingsmetod som involverar släckning och hög temperaturtempering, som syftar till att förmedla utmärkta övergripande mekaniska egenskaper till ett arbetsstycke. Högtemperatur temperering hänvisar till härdning som utförs mellan 500 grader och 650 grader.

Kylning och härdning kan signifikant justera egenskaperna och kvaliteten på stål, vilket resulterar i förbättrad styrka, duktilitet och seghet, tillsammans med utmärkta övergripande mekaniska egenskaper. Temperering producerar härdad sorbit. Tempererad sorbit, bildad under härdning av martensit, kan endast urskiljas under ett optiskt mikroskop vid förstoringar av 500-600X. Det är en sammansatt struktur som består av karbid (inklusive cementit) sfäruler fördelade i en ferritmatris. Det är också en härdad form av martensit, en blandning av ferrit och granulära karbider. I detta skede är ferriten i huvudsak fri från kols övermättnad och karbiderna är stabila. Vid rumstemperatur är det en jämviktsstruktur.

 

 

Härdningsmetoder

 

Temperering: En värmebehandlingsmetod som involverar hög temperaturhärdning efter kylning kallas härdning.

 

Åldringsmetoder

 

Åldrande: För att eliminera dimensionella och morfologiska förändringar som kan uppstå med långvarig användning av precisionsmätningsverktyg, formar eller delar, värms arbetsstycket ofta till 100-150 grader i 5-20 timmar efter låg temperaturtemperning (150-250 grader) och före avslutning. Denna behandling, som stabiliserar kvaliteten på precisionsdelar, kallas åldrande. Åldrande är särskilt viktigt för stålkomponenter som utsätts för låga temperaturer eller dynamiska belastningar för att eliminera restspänningar och stabilisera stålens mikrostruktur och dimensioner.

 

Åldrande: För att eliminera dimensionella och morfologiska förändringar som kan uppstå med långvarig användning av precisionsmätningsverktyg, formar eller delar, värms arbetsstycket ofta till 100-150 grader i 5-20 timmar efter låg temperaturtemperning (150-250 grader) och före avslutning. Denna behandling, som stabiliserar kvaliteten på precisionsdelar, kallas åldrande. Åldrande behandling är särskilt viktigt för stålkomponenter som utsätts för låga temperaturer eller dynamiska belastningar för att eliminera restspänningar och stabilisera stålens mikrostruktur och dimensioner.

 

Under släckning och härdning måste hela tvärsnittet av arbetsstycket vara helt härdade, vilket resulterar i en mikrostruktur som domineras av fin, nålliknande släckt martensit. Temperering av hög temperatur uppnår en mikrostruktur som domineras av jämnt härdad bainit. Små fabriker kan inte utföra metallografisk analys på varje parti och i allmänhet utföra hårdhetstest. Detta innebär att hårdheten efter släckning måste nå materialets släckta hårdhet och hårdheten efter temperering kontrolleras enligt ritningskraven.

 

Applikationer och fallstudier

 

Kylning och härdning appliceras ofta på medelstora (låglegering) strukturella stål och används också i gjutstål med låglegering. Kort sagt, alla strukturella komponenter med höga mekaniska krav måste genomgå släckning och härdning. (Härdning och härdning; termisk raffinering) är en värmebehandlingsprocess för metallmaterial. Högtemperaturhärdning av material efter släckning kallas släckning och härdning. Syftet med denna behandling är att förmedla hög seghet och tillräcklig styrka för stålkomponenter, vilket resulterar i utmärkta övergripande mekaniska egenskaper. Exempel inkluderar vertikala axlar, blyskruvar, växlar osv. Denna process utförs vanligtvis efter delbearbetning, men det grova lagret kan också härdas före bearbetning.

 

Härdar 45 stål

 

45 Stål är ett medelstora kolstål med utmärkta varma och kalla arbetsegenskaper, goda mekaniska egenskaper och ett lågt pris och bred tillgänglighet, vilket gör det allmänt använt. Dess största svaghet är dess låga härdbarhet, vilket gör den olämplig för arbetsstycken med stora tvärsnitt eller höga krav. Kylningstemperaturen för 45 stål är en 3+ (30-50) grad, men i praktiken används denna övre gräns vanligtvis. En högre släcktemperatur kan påskynda uppvärmningen av arbetsstycket, minska ytoxidationen och förbättra arbetseffektiviteten.

 

För att uppnå enhetlig austenitbildning i arbetsstycket krävs tillräcklig hålltid. Om den faktiska ugnsbelastningen är stor bör hålltiden förlängas på lämpligt sätt. Annars kan ojämn uppvärmning leda till otillräcklig hårdhet. Men alltför långa hålltider kan också leda till grova korn och svår oxidation och avkolning, vilket komprometterar kylningskvaliteten. Vi rekommenderar att du förlänger uppvärmningen och hålltiden med en femtedel om ugnsbelastningen överskrider den angivna processdokumentationen. Eftersom 45 stål har låg härdbarhet bör en 10% saltlösning med hög kylningshastighet användas. Efter nedsänkning i vattnet bör arbetsstycket vara helt härdat, men inte helt kylt. Om arbetsstycket är helt kylt i saltvattnet kan det spricka. Detta beror på att när arbetsstycket svalnar till ungefär 180 grader förvandlas austeniten snabbt till martensit, vilket orsakar överdriven strukturell stress.

 

Därför, när det släckta arbetsstycket snabbt svalnar till detta temperaturområde, bör en långsam kylningsmetod antas. Eftersom utloppsvattentemperaturen är svår att kontrollera är det nödvändigt att förlita sig på erfarenhet. När arbetsstycket i vattnet slutar skaka kan det tas bort från vattnet för luftkylning (oljekylning föredras). Dessutom bör arbetsstycket flyttas snarare än statiskt medan det är nedsänkt i vattnet, med regelbunden rörelse i överensstämmelse med arbetsstyckets geometri. En statisk kylvätska i kombination med ett statiskt arbetsstycke resulterar i ojämn hårdhet och stress, vilket kan leda till betydande deformation och till och med sprickbildning.

 

Efter släckning bör hårdheten hos 45 stålkylda och härdade delar nå HRC 56-59. Detta kan vara lägre för större tvärsnitt, men det bör inte falla under HRC 48. Annars är arbetsstycket inte helt släckt, och sorbit eller till och med ferrit kan visas i mikrostrukturen. Denna struktur kommer att förbli i matrisen efter temperering, besegra syftet med att släcka och härda. Högtemperaturhärdning av 45 stål efter kylning sker vanligtvis vid temperaturer mellan 560-600 grader, med ett hårdhetskrav på HRC 22-34. Eftersom målet med att släcka och härdas är att uppnå omfattande mekaniska egenskaper är hårdhetsintervallet relativt brett. Men om hårdhetskrav anges

 

På ritningen bör härdningstemperaturen justeras i enlighet därmed för att säkerställa hårdheten. Till exempel kräver vissa axeldelar hög hållfasthet och kräver därför högre hårdhet, medan vissa växlar och axeldelar med nycklar kräver lägre hårdhet eftersom de kommer att genomgå malning och infogning efter släckning och härdning. Tempering och hålltid beror på den nödvändiga hårdheten och storleken på arbetsstycket. Vi tror att hårdheten efter temperering bestäms av härdningstemperaturen och har lite att göra med härdningstiden. Men härdningen måste vara grundlig, och den härdande hålltiden för arbetsstycket bör i allmänhet vara minst en timme.

 

2. Släckning och härdning av 40CR -stål

 

CR ökar stålens härdbarhet, vilket förbättrar dess styrka och härdar stabilitet, vilket resulterar i utmärkta mekaniska egenskaper. CR-stål bör användas för stora tvärsnittsdimensioner eller kritiska släckta och härdade arbetsstycken. CR -stål uppvisar emellertid typ II -temperament Brittleness. De olika parametrarna för släckning och härdning av 40CR -arbetsstycken anges i processdiagrammen. Vår praktiska erfarenhet har varit följande:

 

• Efter släckning bör 40CR-arbetsstycken vara oljekyld . 40 CR-stål har utmärkt härdbarhet och kan härdas genom kylning i olja, samtidigt som deformation och sprickor minimeras. Småföretag som står inför begränsade oljeförsörjningsförhållanden kan emellertid släcka enkla arbetsstycken i vatten, där sprickor inte har observerats. Operatörer bör dock förlita sig på erfarenhet för att strikt kontrollera vatteninloppet och utloppstemperaturerna.

 

• Om hårdheten hos 40CR-arbetsstycken förblir hög efter släckning och härdning, måste den andra härdningstemperaturen ökas med 20-50 grader; Annars kommer det att vara svårt att minska hårdheten.

 

• Efter hög temperaturtemperning av 40cr arbetsstycken, bör komplexa former kylas i olja, medan enkla former bör kylas i vatten för att undvika effekterna av typ II-temperament. Arbetsstycken efter snabb kylning efter temperering bör utsättas för stressavlastningsbehandling vid behov.

 

Iii. Kvaliteten på släckta och härdade arbetsstycken påverkas avsevärt av operatörens skicklighet, men andra faktorer inkluderar också utrustning, material och bearbetning av före tempererande. Vi tror följande:

 

(1) Långsam överföring av arbetsstycket från uppvärmningsugnen till kyltanken orsakar temperaturen på arbetsstycket som kommer in i vattnet att sjunka under Ar⁻ -kritiska punkten, vilket resulterar i partiell nedbrytning och en ofullständigt släckt mikrostruktur, som inte uppfyller hårdhetskraven. Därför bör kylhastigheten hållas för små delar, medan förkylningstiden för stora arbetsstycken bör kontrolleras.

 

(2) Arbetsstyckets belastningskapacitet bör vara rimlig, företrädesvis en till två lager. Överlappande arbetsstycken kommer att orsaka ojämn uppvärmning och ojämn hårdhet.

 

(3) Arbetsstycken ska vara åtskilda när du går in i vattnet. För nära avstånd mellan arbetsstyckena kommer att hindra bristen på ångfilmen nära arbetsstyckena, vilket resulterar i lägre hårdhet på områdena nära ytan.

 

(4) Under öppenflödet släcker du inte hela arbetsstycket på en gång. Beroende på graden av ugnstemperaturfall, bör ugnen stängas och värmas halvvägs för att säkerställa jämn hårdhet mellan de två arbetsstyckena efter släckning.

 

(5) Var uppmärksam på kylvätsketemperaturen . 10% saltlösning bör inte användas om temperaturen är över 60 grader. Kylvätskan måste vara fri från föroreningar, såsom olja och lera; Annars kommer otillräcklig eller ojämn hårdhet att inträffa.

 

(6) Temperering av obearbetade arbetsstycken kommer inte att ge enhetlig hårdhet. För att uppnå god härdningskvalitet bör grov svängning utföras på arbetsstyckena och smide bör utföras på stängerna.

 

(7) Strikt kontrollkvalitet. Om hårdheten efter släckning är 1-3 enheter lägre kan härdningstemperaturen justeras för att möta den nödvändiga hårdheten. Men om hårdheten i arbetsstycket efter släckning är för låg, ibland till och med så låg som HRC 25-35, är återkylning nödvändig. Temperera aldrig bara vid en medium eller låg temperatur för att uppfylla ritningskraven. Annars förloras syftet med härdning och allvarliga konsekvenser kan resultera.