Који је најбољи топлотни третман за челик?

Топлотно лечење је критични процес који модификује микроструктуру челика како би побољшао своје механичке својства - као што је тврдоћа, чврстоћа, дуктилност или жилавост - прилагођавање специфичним захтевима за примену. "Најбољи" топлотни третман за челик у потпуности зависи од врсте челика, његова предвиђена употреба и потребна својства (нпр. Велика тврдоћа алата за сечење, жилавост за структурне компоненте или отпорност на хабање) или отпорности на хабање за дијелове машинама). Нема нико - величине - све решење, али разумевање најчешћих метода пречишћавања топлоте и њихове идеалне апликације могу помоћи у препознавању оптималног поступка за дат сценарио.
Жнељење: за омекшавање и израду
Поновно жарење је топлотно третман који укључује грејање челиком на одређену температуру (обично изнад њене критичне тачке, где се његова микроструктурна трансформише), држећи га тамо да би се осигурало једнолично грејање, а затим га полако охладило. Овај поступак елиминише унутрашње напрезате, пречишћава структуру зрна и омекшава челик - олакшавајући машину, облик или савијати се. Посебно је корисно за високе - челике угљеника, који су тешки и крхки у својој фрамици као - ваљани држава. На пример, жанели 1095 високи - угљени челични (користи се у ножевима и опругама) довољно постаје довољно дуктилан за брушење или обликовање пре коначног стврдњавања. Жнељење је најбољи избор када је приоритет побољшавајући обрада, смањујући крхку или припрема челика за накнадну обраду (нпр. Хладни рад).
Нормализација: за униформност и снагу
Нормализација је слична жару, али укључује хлађење челика у ваздуху (а не полако у пећи) након грејања. Ова бржа брзина хлађења производи лепши, уједначенију структуру зрна, што је резултирало већом чврстоћом и тврдоћом од жарења, док и даље одржава умерену дуктилност. Идеалан је за исправљање неравномерне микроструктуре у ливеном или кованом челику (који може имати грубе зрно или унутрашње напрезате) и за стандардизацију својстава челика са стандардима челика. Нормализација се обично користи за структурне чете (нпр. А36) у изградњи, где су доследна снага и жилавост преко компоненте критична. То уравнотежује снагу и обрадивост, чинећи га да иде - на лечење генерала - наменским челичним деловима.
Граншење и каљење: за снагу и жилавост
Граншење и каљење је најчешће коришћени топлотни третман за постизање равнотеже велике чврстоће и жилавости - комбинације пресудно за оптерећење - са компонентама попут зупчаника, осовина и структуралних вијака. Процес укључује два корака: Прво, гашење (грејање челика изнад њене критичне тачке, а затим је брзо хлади у води, уље или полимеру да се закључа у тешкој, ломљивој микроструктури названа Мартенсите); Друго, каљење (загревање угашеног челика до ниже температуре, а затим је хлади да би се смањила брисања током задржавања већине тврдоће). На пример, 4140 легура челика (заједничка структурална легура) је угашена и каљена да би се постигла затезна чврстоћа од 100 000-150 000 ПСИ са довољно жилавости да се одупрете ударима. Овај третман је без премца да апликације које захтевају и снагу и издржљивост, као што су аутомобилске радилице или индустријске дијелове машина.
Отврдњавање: За максималну тврдоћу
Отврдњавање (често се међусобно користи са мерењем са гашењем, мада технички део процеса гашења) фокусира се на максимизирању тврдоће трансформацијом челичне микроструктуре у марсензију кроз брзо хлађење. Користи се када је екстремна тврдоћа примарни захтев - нпр. За алате за сечење, умире или носе површине. Висок - Цлиелови угљеника (нпр. Д2 алатни челик) или високи флеели - легуре најбоље реагују на очвршћавање, јер њихова хемија омогућава формирање тврдог мартензита. Међутим, очврсли челик је крхки, па се ретко користи без накнадног каледе, осим ако апликација не захтева чисту тврдоћу (нпр. Не- ударни алати попут датотека).
Отврдњавање случаја: за површинску тврдоћу са жилавим језгром
Облажавање случаја (укључујући поступке попут карбуризације, нитрирања и карбониције) дизајниран је тако да очврсне само на површини челика, док је то остало тешко и дуктилно. Ово је идеално за делове који се морају одупријети хабању (на површини), али такође апсорбују утицај (у језгру) - као што су зупчанике, пушке, каммере или причвршћивачи. Карбуризација укључује грејни челик у угљеника - богатом окружењу како би се дифузне угљеник на њену површину, а затим угашена да очврсне "случај" (површински слој). Нитринг користи азот уместо угљеника, производи тврдо, носи се - отпорна на површину на нижим температурама (смањујући изобличење). На пример, 8620 легура челика (користи се у зупчаницима) често је карбуризована да би се створило тешко, носи - отпорна на површину (58-62 ХРЦ), а истовремено чување језгра (30-35 ХРЦ). Кајање предмета је најбољи избор када су површинска својства (трошење, отпорност на абразију) критична, али је основна жилавост не може да се жртвује.
Ублажавање стреса: за смањење унутрашњих напона
Слишење стреса укључује грејни челик на температуру испод њене критичне тачке (обично 500-1,300 степени ф / 260-700 степени) и држећи га тамо пре хлађења. Не значајно мијења тврдоћу или снагу, али уклања унутрашње напрезате проузроковани заваривањем, обрадом или хладном радом - спречавањем измена, пуцања или димензијама током употребе. Ово је неопходно за заварене структурне компоненте (нпр. Челични мостови, под притиском) или прецизни делови (нпр. Оквири за машине), где је стрес - изазван изобличење могло угрозити перформансе. Ублажавање стреса је најбоља опција када је циљ стабилизовати димензије челика без промене његових механичких својстава.
Одабир најбољег третмана: кључна разматрања
"Најбољи" топлотни третман шарке на три фактора:
1.Стеел Тип: Високо - Цлиелови у угљенику (нпр. 1095) добро реагују на очвршћавање и ублажавање тврдоће, док ниско - челике угљеника (нпр. 1018) често се нормализују за снагу. Легура челика (нпр. 4140) Екцел са гашењем и каљењем за уравнотежене својства.
2. Апликација: Алат за резање треба отврдњавање; Структурне греде треба нормализација или ослобађање стреса; Геарс-у треба отврдњавање случаја.
3. Проверите својства: приоритете жарења за дуктилност, гашење / каљење за снагу - равнотежа од жилаже или отврдњавање предмета за површински трошење отпорности.
Укратко, најбољи топлотни третман за челик је онај који се усклађује са његовим саставом и намераване употребе. Граншење и каљење је свестран за снагу - равнотежом на чврстом истрошеност, отврдњавање предмета за површинску отпорност на површину и стрес олакшање за стабилност. Поклањајући третман на потребама челика произвођачи могу откључати свој пуни потенцијал за специфичне индустријске или структурне примене.