Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Fără tratamentul termic în lucrul cu metalele nu se poate face. Deoarece modul în care a fost efectuat tratamentul termic depinde de caracteristicile calitative ale produsului metalic. Rezistența și durabilitatea în funcționare. În acest articol puteți afla cum să efectuați corect tratamentul termic (întărirea) produselor din oțel.

Vopsirea oțelului

Încălzirea este un tratament termic pentru metal. Se compune din încălzirea metalului la o temperatură critică la care se schimbă grâul de cristal al materialului sau la o temperatură la care faza se dizolvă în matricea care există la o temperatură scăzută.

Este important să înțelegeți:

  • După atingerea temperaturii critice, metalul este supus unei răciri rapide.
  • După întărire, oțelul dobândește structura martensitei (după numele lui Adolph Martens) și, prin urmare, devine greu.
  • Datorită întăririi, rezistența oțelului crește. Metalul devine și mai greu și rezistent la uzură.
  • Este necesar să se distingă întreruperea obișnuită a materialului și călirea pentru a obține un exces de posturi vacante.

Modurile de stingere diferă în funcție de viteza procesului și de temperatura de încălzire. Și există, de asemenea, diferențe în durata expunerii la o anumită temperatură și viteză de răcire.

Alegerea temperaturii pentru întărire

Determinarea temperaturii la care se realizează răcirea metalului se datorează compoziției chimice a oțelului

Încălzirea este de două tipuri:

  • finaliza;
  • incompletă.

Ghidat de diagrama punctelor critice, se poate observa că, în timpul procesului de întărire completă, oțelul hipoelectoid ar trebui încălzit peste Ac3 cu 30-50 grade Celsius . Ca rezultat, oțelul va avea o structură uniformă de austenită. Ulterior, sub influența procesului de răcire, se va transforma în martensite.

Numărul figura 1. Puncte critice .

Încărcarea incompletă este mai frecvent utilizată pentru oțelul de scule. Scopul întăririi incomplete este atingerea temperaturii la care are loc procesul de formare a fazelor în exces. Încălzirea oțelului are loc în intervalul de temperatură de la Ac1 - Ac2 . În același timp, o anumită cantitate de ferită rămasă după întărirea oțelului va rămâne în structura martensitei.

Pentru întărirea oțelului pro-eutectoid, este mai bine să rămânem la o temperatură cu 20-30 grade mai mare decât Ac1 - călirea incompletă. Din acest motiv, în timpul încălzirii și răcirii, cementitul va rămâne, ceea ce va spori duritatea martensitei. În timpul întăririi, oțelul pro-eutectoid nu trebuie încălzit peste temperatura normală. Acest lucru poate afecta duritatea.

Rata de răcire

Structura martensitei se obține cu răcirea rapidă a austenitei într-un moment în care temperatura oțelului contribuie la cea mai mică stabilitate a austenitei (aproximativ 650-550 grade).

Când se trece la o zonă de temperatură în care are loc o transformare martensitică (sub 240 de grade), se aplică o răcire lentă. Ca urmare , eforturile structurale rezultate sunt egale, în timp ce duritatea martensitului rezultat nu scade.

Pentru tratamentul termic de succes, este foarte important să alegeți mediul de întărire. Adesea pot fi folosite ca mediu de stingere:

  • apă;
  • o soluție de hidroxid de sodiu (5-10%) sau sare;
  • ulei mineral.

Pentru întărirea oțelului carbon, este mai bine să se utilizeze apă, a cărei temperatură este de 18 grade. Pentru răcirea oțelului din aliaj de ulei adecvat.

Caracteristicile oțelului: rigiditate și duritate

Nu amestecați caracteristicile importante ale oțelului - rigiditate și rigiditate.

hardenability

Această caracteristică indică capacitatea oțelului de a obține duritate după întărire. Există tipuri de oțel care sunt dificil de stins și după procesul de tratare termică, oțelul devine insuficient de dur. Ei spun despre astfel de materiale - "Nu am acceptat călcarea".

Capacitatea de duritate în martensite este asociată cu gradul de distorsiune a rețelei cristaline. Conținutul redus de carbon din martensite contribuie la o mai mică distorsiune în rețeaua de cristal și, prin urmare, duritatea oțelului va fi mai mică. În cazul în care oțelul conține un conținut de carbon mai mic de 0, 3%, atunci greutatea unui astfel de aliaj este scăzută și, de obicei, astfel de aliaje nu sunt supuse stingerii.

hardenability

Această caracteristică poate spune cât de profund oțelul sa întărit. Când se întărește, suprafața oțelului se răcește mai repede decât miezul . Acest lucru se datorează faptului că suprafața este în contact direct cu lichidul de răcire, care ia căldură. Iar partea centrală a piesei de oțel transferă căldura prin grosimea metalului și a suprafeței, unde este absorbită de agentul de răcire.

Încărcarea este influențată de viteza critică de întărire - cu cât este mai mică (viteza), cu atât este mai mult oțelul calcinat. De exemplu, oțelul cu granulație grosieră, care are o rată scăzută de răcire critică, este calcinat mai adânc decât oțelul cu granulație fină, care are o rată ridicată de răcire critică.

Adâncimea de întărire depinde de structura inițială a aliajului întărit, de temperatura de încălzire și de mediul de stingere. Gradabilitatea oțelului este determinată de fractură, microstructură și duritate.

Tipuri de întărire a oțelului

Există multe modalități de întărire a metalului. Alegerea acestora se datorează compoziției oțelului, naturii produsului, condițiilor de duritate și răcirii necesare. Se folosește frecvent, pas, izotermă și întărire ușoară.

Încălzirea într-un singur mediu

Referindu-se la graficul curbelor de răcire pentru diferite metode de întărire, puteți observa că curba 1 corespunde temperării în același mediu. Este ușor de efectuat o astfel de întărire. Cu toate acestea, nu este potrivit pentru fiecare parte din oțel. Datorită scăderii rapide a temperaturii, oțelul cu secțiune variabilă în intervalul de temperatură are o neregulă de temperatură și o stres internă mare. Din aceasta, piesa de oțel se poate răsuci și se poate sparge.

Numărul figura 2. Curbele de răcire .

Conținutul ridicat de carbon din piesele de oțel poate provoca schimbări volumetrice în solicitările structurale, iar acest lucru, la rândul său, amenință cu apariția fisurilor.

Oțelul Zaevtektoidny, având o formă simplă, este mai bine să se întărească în același mediu. Pentru stingerea formelor mai complexe, se utilizează oprirea în două medii sau oprirea pasului.

Încărcarea în două suporturi (în figura 2, aceasta este curba 2) este folosită pentru unelte din oțel cu conținut ridicat de carbon. Metoda în sine este că oțelul este mai întâi răcit în apă la 300-400 de grade, după care este transferat într-un mediu uleios, unde ajunge până când se răcește complet.

Se întărește

Cu întărirea în trepte (curba 3), partea din oțel este inițial plasată într-o baie de sare. Temperatura băii însăși trebuie să fie mai mare decât temperatura la care are loc transformarea martensitică (240-250 grade) . După baia de sare, oțelul este amestecat în ulei sau în aer. Folosind întărirea pasului, nu vă puteți teama că partea este răsturnată sau se formează fisuri în ea.

Lipsa unei astfel de stingeri implică faptul că poate fi utilizată numai pentru oțeluri carbon cu o secțiune mică (8-10 mm). Vopsirea prin întărire poate fi utilizată pentru piesele din oțel aliat cu o secțiune transversală mare (până la 30 mm).

Izolarea izotermică

Curba 4 corespunde întăririi izotermice pe grafic. Încălzirea se realizează în același mod ca și întărirea pasului. Cu toate acestea, într-o baie fierbinte oțelul este maturat mai mult. Aceasta se face în așa fel încât să provoace dezintegrarea completă a austenitei . În diagramă, viteza obturatorului este afișată pe linia în formă de S cu puncte a și b. Oțelul care a suferit o întărire izotermică poate fi răcit în orice caz. Mediul de răcire poate servi drept săruri topite.

Avantajele întăririi izotermice:

  • oțelul aproape nu se îndoaie;
  • nu apar fisuri;
  • viscozitate.

Strălucirea puternică

Pentru a realiza o asemenea întărire, este necesar un cuptor special echipat cu un mediu de protecție. La producție, pentru a obține o suprafață curată și luminată pentru oțelul întărit, ar trebui să se folosească întărirea pasului. După aceasta, aliajul este răcit în alcalii caustice topite. Înainte de procesul de întărire, partea de oțel este încălzită într-o baie de sare de clorură de sodiu cu o temperatură de 30-50 grade peste punctul Ac1 (vezi "Schema punctelor critice"). Răcirea părții are loc în baie la 180-200 grade. Mediul de răcire este un amestec format din 75% amestec de hidroxid de potasiu, 25% hidroxid de sodiu, la care se adaugă 6-8% apă (în greutate sare).

Întinzându-se cu auto-vacanță

Utilizat la fabricarea oțelului pentru scule. Ideea de bază a răcirii este de a scoate oțelul din mediul de răcire până când este răcit complet. Convulsiile apar la un moment dat. O anumită cantitate de căldură este stocată în miezul piesei de oțel. Pe cheltuiala sa, și a făcut concediu ulterior . După ce produsul din oțel atinge temperatura necesară pentru temperare datorită căldurii interne, oțelul este plasat într-un lichid de răcire pentru răcirea finală.

R Fig. 3 - T este fața de maree .

Vacanța este controlată de culoarea nuanței (vezi Figura 3), care se formează pe o suprafață netedă de metal la 220-330 de grade.

Cu ajutorul întăririi prin auto-temperare, sunt fabricate șaibe, dălți, ciocane și alte unelte care necesită o duritate ridicată pe suprafață, păstrând în același timp vâscozitatea internă.

Metode de răcire în timpul întăririi

În timpul răcirii rapide a produselor din oțel în timpul răcirii, există riscul unor solicitări interne mari, ceea ce duce la denaturarea materialului și, uneori, la fisuri. Pentru a evita acest lucru, atunci când este posibil, este mai bine să răciți piesele din oțel în ulei. Oțelul carbon, pentru care o astfel de răcire este imposibilă, este cel mai bine răcit în apă.

În plus față de mediul de răcire, solicitarea internă a produselor din oțel este influențată de modul în care acestea sunt scufundate în mediul de răcire. Și anume:

  • produsele cu o parte groasă și subțire, este mai bine să se scufunde în lichidul de stingere, mai întâi cu o parte voluminoasă;
  • dacă produsul are o formă alungită (burghie, robinete), trebuie să vă scufundați în mod strict vertical, altfel se pot deforma.

Uneori este necesar să nu se întărească întreaga parte, ci doar o parte din ea. Apoi se aplică o întărire locală. Produsul nu se încălzește complet, însă întreaga componentă este scufundată în lichidul de stingere.

Defecte în timpul întăririi oțelului

  1. Duritate insuficientă . Se produce dacă există o temperatură scăzută de încălzire, o viteză de declanșare lentă la temperatura de funcționare sau o rată de răcire insuficientă. Puteți remedia acest lucru: aplicați un mediu mai energic; face recoacerea și apoi se îngroașă.
  2. Supraîncălzirea . Se produce dacă partea de oțel este încălzită la o temperatură care depășește valoarea permisă. Când se supraîncălzește, se formează o structură cu granulație grosieră, ceea ce duce la fragilitatea părții. Puteți să o fixați: prin recoacere și întărire la temperatura potrivită.
  3. O epuizare Când partea de oțel este încălzită la o temperatură ridicată apropiată de punctul de topire (1200-1300 grade) într-o atmosferă de oxidare. Oxidul pătrunde în interiorul produselor din oțel, formați oxizi la limitele granulelor. Astfel de oțel nu este corectat.
  4. Oxidarea și decarburizarea . În acest caz, oxizii (oxizii) se formează pe suprafața pieselor de oțel, iar carbonul se arde în straturile de suprafață ale oțelului. Această căsătorie nu poate fi rezolvată. Pentru a preveni căsătoria, utilizați cuptoare cu o atmosferă de protecție.
  5. Răsuciți și crăpați . Se întâmplă din cauza solicitărilor interne. Fisurile sunt un defect incorigibil. Îndepărtarea poate fi eliminată prin îndreptare sau îndreptare.

concluzie

Cel mai important lucru în întărirea metalului este aderența clară la tehnologie. Orice deviere de la partea laterală conduce la consecințe nedorite. Dacă faci totul bine, atunci chiar și acasă puteți efectua procesul de întărire a oțelului.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!