Каляване и нормализиране стомана - информация, фон, запознаване портал металургия и
Отгряване - етап на основната топлинна обработка, в която стоманата се загрява до определена температура, се провежда при тези температури и след това бавно се охлажда в пещта.
Целта и предназначението на каляването е толкова различни, колкото изпълнението. Отгряване се използва за отстраняване на вътрешните напрежения, подобряване на механичните свойства на метал, подобряване обработваемост режещи инструменти, намаляване на твърдостта и структурата за получаване на допълнително топлинна обработка.
В зависимост от температурата на нагряване и дестинация отгряване от следните типове: пълен, половината, отгряване гранулиран перлит, изотермични, дифузия и др ...
Пълен отгряване се осъществява главно след горещо леене и обработка на въглеродни и легирани стомани. Основната цел на пълен изпичам на ковани и лети части се смилане зърно, омекотяване на метала да подобри своята работа и отстраняване на режещия инструмент vnurennih подчертава. Това се осъществява чрез нагряване, не повече от 20-40 ° С ASP горната критична точка и бавно охлаждане.
Температурата на нагряване на части, изработени от въглеродна стомана, се определя от фазовата диаграма, и легирани стомани - позицията на тяхната критична точка ASP наличен в референтни таблици.
Времето на задържане при температурата на отгряване обикновено се състои от времето, необходимо за завършване загряване на цялата маса на части и времето, необходимо за приключване на структурни трансформации. След хибридизация, стоманата се охлажда бавно в пещта. Части, изработени от въглеродна стомана се охлажда със скорост от 180-200 ° С за един час, нисколегирана стомана - при скорост от 90-100 ° С за един час, от високо - при около 50 ° С за един час. Високите легирани стомани подходящо подложени на изотермично отгряване.
В резултат на пълна отгряване на части, изработени от про-евтектоиден въглеродна стомана плоча получава перлит и феритни зърна са подредени в решетка разкъсан.
Мека отгряване. Ако стоманената конструкция преди отгряване е задоволително, но стоманата е с висока твърдост и детайли имат вътрешно напрежение, по-добре е да използвате мека отгряване. Детайли за такова отгряване се нагряват при температура малко над точката ACL. Частично отгряване променя структурата на перлит, но феритна структура може да остане непроменена. Вътрешни напрежения се отстраняват напълно, и стоманата получава намалена твърдост и добра машинно.
Отгряване при гранулиран перлит (сфероидизация). Хиперевтектоидни високо въглеродна инструментална стомана с ламелна структура перлит имат лоша обработваемост режещи инструменти. Затова хиперевтектоидни класове въглеродна и легирана стомана се темперирани само на гранулиран перлит.
Подготовка на гранулирани перлит, постигнати от специален вид отгряване при най-близките си режим, за да непълна отгряване. Стомана загрява малко над ACL първо, последвано от охлаждане до 700 ° С и след това до 550-600 ° С и след това във въздуха. Особено важно за получаване на гранулирани перлит е точно да се наблюдава температурата, тъй като в много бавно охлаждане гранулирани перлит, получени с едри зърна, а често с отделни плочи перлит, и по-бързо охлаждане на фин (точка) перлит. Поради това е препоръчително да се прилагат циклична или махало отгряване за да се получи гранулиран перлит. С това каляване на стоманата се загрява до 760-780 ° С, след кратко излагане изстинат пещта до 680-700 ° С, а след това и целият цикъл се повтаря отново няколко пъти.
Изотермични отгряване. Този тип на отгряване стомана се състои в нагряване при 30-50 ° С над точката AC3. охлаждане до температура малко под Ar1 изотермично при тази температура за пълна трансформация на аустенит и последващо охлаждане на въздух. Изотермична отгряване позволява да се съкрати продължителността на цикъла, използвани за конвенционален закалена високо легирана стомана с 15-30 до 4-7 часа. и дава хомогенна структура. Такава хибридизация е особено необходимо за високо хром стомана със стабилна аустенит.
Решение отгряване (хомогенизиране). Той е направен за отстраняване или намаляване на химически нехомогенност, получена по време на втвърдяване на стоманени блокове (дендритни сегрегация). Регулирането на химическия състав на стоманата и унищожаване на дендритни сегрегация осъществява чрез дифузия (ход) на примеса атоми места с висока концентрация на области с ниска концентрация. За да се гарантира добри условия дифузионни атоми стомана разтвор отгряване се осъществява при висока температура (1100-1200 ° С), с продължителна експозиция (от 10 до 15 ч.) И бавно охлаждане.
Продължителна експозиция при висока температура води до загрубяване на зърната. За смилане зърно след дифузия отгряване често се използва обикновен отгряване. Тези блокове се подлагат на отгряване хром-никел, манган и други неръждаеми стомани.
Прекристализацията (размекване) отгряване. По време на деформация на стомана в студено състояние има го втвърди. Феритни и перлит зърна разтеглени в посока на деформация. Поради тази изкривена кристална решетка закаляване, стоманата става по-твърда, твърда и неговата еластичност рязко намалява. За възстановяване на еластичността и елиминиране на работа закаляване деформиран стомана (обикновено лист) се подлага на рекристализация отгряване. Отгряване обикновено се извършва при температура 650-680 ° С, при което вместо старата продълговата зърно структура в първоначалното образуване на нови, полиедрични зърна и стоманата става мека и вискозна.
За да се поддържа чиста и лъскави повърхности на студено валцовани стоманени листове и ленти прекристализация отгряване се осъществява в пещи с неутрален (без окислител) атмосфера.
Нормализиране. Термичната операцията, в която стоманата се загрява до температура от 30-50 ° С над горните критични точки на ASP и Ast, държи при тази температура и след това се охлажда при безветрие, се нарича нормализиране.
Нормализиране премахване на вътрешно напрежение и закаляване, подобряване на механичните свойства на стоманената конструкция и да се подготвят за окончателно термична обработка.
При нормализиране аустенит трансформация се случва с по-висока степен на преохлаждане от време на отгряване, така перлит има структура фини. В резултат на нормализирането получи нормална стомана, единна глоба зърнеста структура. При нормализиране на средно и ниско легирана стомана образувани sorbitoobraznogo перлит структура или сорбитол и свободен ферит. В този случай силата и здравината на стоманата нормализирано е значително по-висока от закалено. Например, хром стомана 40Х отгряване σ = 65,5 кгс / mm 2, δ = 21% ак = 5.6 kgcm / cm 2 и след нормализиране σ = 75,4 кгс / mm 2; δ = 20,9%; ак = 7.8 kgcm / cm2. Нормализиране на стомана в сравнение с отгряване по-кратък процес на топлинна обработка, и следователно по-продуктивни. Ето защо, въглеродна стомана целесъобразно да се нормализира, не се темперира.
Defektyi брак по време на изпичане и нормализирането на ситуацията. Процесът на изпичане може да се появи и нормализиране непоправими и преработи (дефекти). Най-често срещаните видове дефекти и брак са: окисление, декарбонизация, прегряване и прегаряне са станали.
Окисление. При нагряване в пламък или електрически пещи повърхността на стоманени части на взаимодейства с пещните газове. В резултат на това окислен метал и шлака оформен на части. С повишаване на температурата и времето на затвора на окисление се увеличава драстично. котления камък причинява не само отпадъци (загуба) на метала, но също нарушава геометричната форма на части. Стомана повърхност сгурия, получена при корозирали и разчленен, което металообработване режещ инструмент. Scale от повърхността на заготовката се отстранява чрез ецване или сярна киселина, или бластна почистване в инсталации.
Декарбонизация. В decarburization, т. Е. Carbon прегаряне с повърхностни части винаги се извършва в окисляване на стоманата. Декарбонизация рязко намалява механичните свойства на конструкционна стомана.
В допълнение, детайли с обезвъглеродяват повърхност са предразположени към охлаждащи (пукнатини и измятане. Особено голям decarburization случва, когато нагряване на метал в електрически пещи.
За защита на частите срещу окисляване и по този начин от decarburization в процеса на изпичане, нормализиране и закаляване се прилага nonoxidizing (контролирано) атмосфера.
За защита на части и части от окисляване и decarburization при високи температури в пещта се вкарва защитен газ. Възможно е също да се създаде защитна (контролирано) атмосфера, която може да бъде цементацията.
Контролирана атмосфера обикновено се прилага по време на отгряване или темпериране пещ на работното пространство. В зависимост от химичния състав на контролирана атмосфера може да бъде неутрален, намаляване или цементацията.
Контролирана атмосфера получено по различни методи: разлагане на амоняк за азот (25%) и водород (75%), газификация въглен, лампа масло и др ...
най-универсален и ефективен газ среда е ендотермичен, получен след преработката на природен газ в специални инсталации, ендотермични генератори.
Съгласно разбира ендотермичен атмосфера получен в генератори, където реакции протичат с абсорбция на топлина.
Ендотермален атмосфера има следния състав:
Тя може да се използва за почти всички термични и термо-химични операции, съставът може да се регулира в точката на оросяване.
Прегряване. Steel прегряване при много висока температура отгряване и нормализация, както и голямата експозиция. В случай на прегряване зърно загрубяват в стоманата, което води до по-ниски сила, издръжливост и образуването на пукнатини закаляване. Такъв дефект стомана елиминира многократно изравняване отгряване или нормализиране.
Burnout. При нагряване до високи температури се получава прегаряне стомана, изразена в топене на повърхността на детайла и окисляването на зърната. При висока температура на нагряване на кислород от околния въздух прониква в стоманата на пещта нагрява докато граници зърно силно окислени. Стомана пластмаса губи свойства, сила и става толкова крехки, че се свива при най-малкото въздействие. Overheated стомана, правилна термична обработка е невъзможно, така че ще се стопи.