ไมโครสเกลเปลี่ยนแปลงการชุบแข็งระหว่างการอบชุบด้วยความร้อนอย่างไร?

กระบวนการชุบแข็ง

การชุบเหล็กเป็นกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนของการให้ความร้อนแก่เหล็กกับอุณหภูมิที่สำคัญ Ac3 (เหล็กกล้าไฮโปเทคทอยด์) หรือ Ac1 (เหล็กกล้าผสม) เหนืออุณหภูมิโดยถือไว้เป็นระยะเวลาหนึ่งทำให้ออสเทนนิติกเต็มหรือบางส่วนแล้วระบายความร้อนด้านล่าง MS (หรือ isothermal ใกล้ MS) ด้วยอัตราการระบายความร้อนที่เร็วกว่าที่สำคัญสำหรับการเปลี่ยนแปลง martensite (หรือ bainite)

กระบวนการกระบวนการ

การทำความร้อนฉนวนความเย็น

สาระสำคัญของการดับ

ออสเทนไนต์ supercooled จะเปลี่ยนเป็น martensite หรือ bainite เพื่อให้ได้โครงสร้าง martensite หรือ bainite

วัตถุประสงค์ของการชุบแข็ง

(1) อย่างมากปรับปรุงความแข็งแกร่ง, ความแข็ง, ความต้านทานการสึกหรอ, ความเมื่อยล้าความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็กเพื่อที่จะตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกันของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลต่างๆและเครื่องมือ;

(2) ผ่านการชุบแข็งเพื่อตอบสนอง ferromagnetic, ความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีพิเศษอื่นๆของเหล็กพิเศษบางอย่าง

แอพลิเคชัน

กระบวนการชุบแข็งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเช่นเครื่องมือ, เครื่องมือวัด, แม่พิมพ์, แบริ่ง, สปริงและรถยนต์, รถแทรกเตอร์, เครื่องยนต์ดีเซล, เครื่องมือเครื่องตัด, เครื่องมือลม, เครื่องจักรเจาะ, เครื่องจักรกลการเกษตร, เครื่องจักรปิโตรเลียม, เครื่องจักรเคมี, เครื่องจักรสิ่งทอ, เครื่องบินและชิ้นส่วนอื่นๆกำลังใช้กระบวนการชุบแข็ง

ดับกลาง

สื่อที่ใช้สำหรับการชุบเย็นของชิ้นงานเรียกว่าสื่อระบายความร้อนดับ (หรือสื่อดับ) สื่อดับที่เหมาะควรมีสภาพที่ชิ้นงานสามารถดับลงใน martensite ได้โดยไม่ทำให้เกิดความเครียดในการดับมากเกินไป

สื่อดับที่ใช้กันทั่วไปคือน้ำสารละลายน้ำน้ำมันแร่เกลือหลอมเหลวด่างหลอมเหลวและอื่นๆ

น้ำในน้ำ

น้ำเป็นสื่อดับที่มีความสามารถในการระบายความร้อนที่แข็งแกร่ง

• ข้อดี: แหล่งกว้างราคาต่ำองค์ประกอบที่มั่นคงไม่เสื่อมสภาพง่าย

• ข้อเสีย: ความสามารถในการทำความเย็นไม่เสถียรซึ่งง่ายต่อการเปลี่ยนรูปหรือแตกชิ้นงาน ในพื้นที่ "จมูก" ของเส้นโค้ง C (ประมาณ500 ~ 600 ℃) น้ำอยู่ในขั้นตอนฟิล์มไอและการระบายความร้อนไม่เร็วพอและ "Soft Point" จะเกิดขึ้น ในโซนอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงมาร์เทนซิติก (100 ~ 300 ℃) น้ำอยู่ในขั้นตอนเดือดและการระบายความร้อนเร็วเกินไปซึ่งเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้ความเร็วในการเปลี่ยน martensitic เร็วเกินไปและผลิตความเครียดภายในที่ดีทำให้เกิดการเสียรูปและแม้กระทั่งการแตกร้าวของชิ้นงาน เมื่ออุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้นน้ำจะมีก๊าซหรือน้ำผสมกับสิ่งสกปรกที่ไม่ละลายน้ำ (เช่นน้ำมันสบู่โคลนฯลฯ) ซึ่งจะช่วยลดความสามารถในการระบายความร้อนได้อย่างมาก

• การใช้งาน: เหมาะสำหรับการชุบแข็งและระบายความร้อนของชิ้นงานเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีขนาดส่วนเล็กและรูปทรงเรียบง่าย

น้ำเกลือและน้ำอัลคาไล

• เพิ่มปริมาณที่เหมาะสมของเกลือและด่างในน้ำเพื่อให้ชิ้นงานที่มีอุณหภูมิสูงแช่อยู่ในสื่อระบายความร้อนในฟิล์มไอน้ำขั้นตอนการตกตะกอนของผลึกเกลือและด่างและระเบิดทันที, ฟิล์มไอน้ำถูกทำลายพื้นผิวของชิ้นงานก็ถูกเป่าขึ้นเช่นกัน ซึ่งสามารถปรับปรุงความสามารถในการระบายความร้อนของสื่อในภูมิภาคอุณหภูมิสูงข้อเสียของมันคือสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

• การประยุกต์ใช้: ภายใต้สถานการณ์ปกติความเข้มข้นของน้ำเกลือคือ10% และความเข้มข้นของ caustic soda Solution คือ10% ถึง15% สามารถใช้เป็นสื่อดับสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนและชิ้นงานเหล็กโครงสร้างโลหะผสมต่ำอุณหภูมิการใช้งานไม่ควรเกิน60 ℃, และควรทำความสะอาดในเวลาหลังจากดับและป้องกันสนิม

น้ำมันจากน้ำมัน

• สื่อทำความเย็นโดยทั่วไปใช้น้ำมันแร่ (น้ำมันแร่) เช่นน้ำมันน้ำมันหม้อแปลงและน้ำมันดีเซล โดยทั่วไปจะใช้น้ำมันเบอร์10หมายเลข20จำนวนครับ30น้ำมัน, ขนาดใหญ่จำนวนน้ำมัน, มากขึ้นความหนืด, ที่สูงขึ้นจุดแฟลช, ลดความจุระบายความร้อน, การใช้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นตาม

วิธีการดับด้วย

น้ำยาชุบแข็ง

เป็นวิธีการชุบแข็งซึ่งชิ้นส่วนทางเคมีออสเทนนิติกถูกแช่ในสื่อดับและระบายความร้อนด้วยอุณหภูมิห้อง สื่อดับของเหลวเดียวรวมถึงน้ำ, น้ำเกลือ, น้ำด่าง, น้ำมันและตัวแทนดับที่เตรียมไว้เป็นพิเศษ

• ข้อดี: ใช้งานง่ายเอื้อต่อการใช้กลไกและระบบอัตโนมัติ

• ข้อเสีย: ความเร็วในการระบายความร้อนถูกจำกัดโดยลักษณะการระบายความร้อนของสื่อและมีผลต่อคุณภาพการชุบแข็ง

• การใช้งาน: สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนการชุบแข็งแบบของเหลวเดียวเหมาะสำหรับชิ้นงานที่มีรูปร่างเรียบง่ายเท่านั้น

ดับสองครั้ง

ชิ้นส่วนทางเคมีออสเทนนิติกถูกแช่ในสื่อที่มีความสามารถในการระบายความร้อนที่แข็งแกร่งและชิ้นส่วนเหล็กจะถูกลบออกระหว่างอุณหภูมิของสื่อดับและแช่ในสื่ออื่นทันทีด้วยความสามารถในการระบายความร้อนที่อ่อนแอ, เช่นน้ำหลังน้ำมันน้ำหลังอากาศเป็นต้น การดับของเหลวแบบคู่ช่วยลดแนวโน้มการเสียรูปและการแตกร้าวการทำงานไม่ง่ายที่จะควบคุมและมีข้อจำกัดบางอย่างในการใช้งาน

การชุบมาร์เทนซิติกเศษส่วน

• เป็นชิ้นส่วนทางเคมีออสเทนนิติกที่แช่อยู่ในอุณหภูมิสูงหรือต่ำกว่าจุดมาร์เทนซิติกเหล็กเล็กน้อยของของเหลวปานกลาง (อ่างเกลือหรืออ่างด่าง) รักษาเวลาที่เหมาะสม, จนกว่าชิ้นส่วนเหล็กของชั้นในและชั้นนอกจะถึงอุณหภูมิปานกลางหลังจากอากาศเย็น, เพื่อให้ได้กระบวนการชุบแข็งโครงสร้างมาร์เทนซิติกหรือที่เรียกว่าการชุบแข็งแบบเศษส่วน

• ข้อดี: การดับเศษส่วนเนื่องจากอุณหภูมิเศษส่วนอยู่ที่อุณหภูมิภายในและภายนอกชิ้นงานหลังจากระบายความร้อนด้วยอากาศดังนั้นจึงสามารถลดความเครียดจากการเปลี่ยนเฟสและความเครียดจากความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพลดการเปลี่ยนรูปดับและแนวโน้มการแตกร้าว

• การใช้งาน: เหมาะสำหรับโลหะผสมเหล็กและชิ้นงานเหล็กโลหะผสมสูงที่มีความต้องการการเปลี่ยนรูปสูงและยังสามารถใช้สำหรับชิ้นงานเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีขนาดหน้าตัดขนาดเล็กและรูปร่างที่ซับซ้อน

Isothermal ดับของ bainite

เป็นสเทนไนท์เหล็กเพื่อให้การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วไปยังช่วงอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลง bainite (260 ~ 400 ℃) การบำรุงรักษา isothermal เพื่อให้ออสเทนไนท์เป็นกระบวนการดับ bainite บางครั้งเรียกว่าการดับ isothermal, เวลาการถือครองทั่วไปคือ30 ~ 60นาที

ดับรวม

ชิ้นงานถูกระบายความร้อนให้ต่ำกว่า MS เพื่อให้ได้10%-20% martensite แล้วแยกความร้อนในโซนอุณหภูมิ bainite ที่ต่ำกว่า วิธีการระบายความร้อนนี้ช่วยให้ชิ้นงานที่มีส่วนตัดขนาดใหญ่เพื่อให้ได้โครงสร้าง M + b. Martensite ที่เกิดขึ้นในระหว่างการชุบก่อนสามารถส่งเสริมการเปลี่ยนแปลง bainite และอารมณ์ martensite ที่ isothermal การชุบแข็งแบบคอมโพสิตใช้สำหรับชิ้นงานเหล็กเครื่องมือโลหะผสมเพื่อหลีกเลี่ยงการแบ่งเบาบรรเทาชนิดแรกและลดระดับเสียงออสเทนไนต์ที่เหลือนั่นคือแนวโน้มการเสียรูปและการแตกร้าว