RAZLIKA MED BK, GBK, BKS, NBK V JEKLU.

RAZLIKA MED BK, GBK, BKS, NBK V JEKLU.

IZVLEČEK:

Žarjenje in normalizacija jekla sta dva običajna procesa toplotne obdelave.
Namen predhodne toplotne obdelave: odpraviti nekatere napake v surovcih in polizdelkih ter pripraviti organizacijo za naknadno hladno obdelavo in končno toplotno obdelavo.
Končni namen toplotne obdelave: pridobiti zahtevano zmogljivost obdelovanca.
Namen žarjenja in normalizacije je odpraviti določene napake, ki nastanejo pri vroči obdelavi jekla, oziroma pripraviti na naknadno razrez in končno toplotno obdelavo.

 

 Žarjenje jekla:
1. Koncept: Postopek toplotne obdelave segrevanja jeklenih delov na ustrezno temperaturo (nad ali pod Ac1), ki se vzdržuje določeno časovno obdobje in nato počasi ohlaja, da dobimo strukturo blizu ravnotežja, se imenuje žarjenje.
2. Namen:
(1) Zmanjšajte trdoto in izboljšajte plastičnost
(2) Rafinirajte zrna in odpravite strukturne napake
(3) Odpravite notranji stres
(4) Pripravite organizacijo za gašenje
Vrsta: (Glede na temperaturo segrevanja jo lahko razdelimo na žarjenje nad ali pod kritično temperaturo (Ac1 ali Ac3). Prvo se imenuje tudi rekristalizacijsko žarjenje s fazno spremembo, vključno s popolnim žarjenjem, difuzijskim žarjenjem, homogenizacijskim žarjenjem, nepopolnim žarjenjem in sferoidizirajoče žarjenje; Slednje vključuje rekristalizacijsko žarjenje in žarjenje za razbremenitev napetosti.)

  •  Popolno žarjenje (GBK+A):

1) Koncept: segrejte hipoevtektoidno jeklo (Wc=0,3%~0,6%) na AC3+(30~50)℃, in potem, ko je popolnoma avstenitizirano, ohranjanje toplote in počasno hlajenje (po peči, zakopavanje v pesek, apno), Postopek toplotne obdelave za pridobitev strukture blizu ravnotežnega stanja se imenuje popolno žarjenje.2) Namen: Rafinirati zrna, enotno strukturo, odpraviti notranjo napetost, zmanjšati trdoto in izboljšati učinkovitost rezanja.
2) Postopek: popolno žarjenje in počasno hlajenje s pečjo lahko zagotovita obarjanje proevtektoidnega ferita in preoblikovanje prehlajenega avstenita v perlit v glavnem temperaturnem območju pod Ar1.Čas zadrževanja obdelovanca pri temperaturi žarjenja ne samo, da obdelovanec pregori, to pomeni, da jedro obdelovanca doseže zahtevano temperaturo segrevanja, ampak tudi zagotavlja, da se ves homogeniziran avstenit vidi, da doseže popolno prekristalizacijo.Čas zadrževanja popolnega žarjenja je povezan z dejavniki, kot so sestava jekla, debelina obdelovanca, nosilnost peči in način polnjenja peči.V dejanski proizvodnji, da bi izboljšali produktivnost, je žarjenje in hlajenje na približno 600 ℃ mogoče izven peči in zračno hlajenje.
Področje uporabe: litje, varjenje, kovanje in valjanje srednje ogljikovega jekla in srednje ogljikovega legiranega jekla itd. Opomba: Nizkoogljično jeklo in hiperevtektoidno jeklo ne smete biti popolnoma žarjeno.Trdota nizkoogljičnega jekla je po popolnem žarjenju nizka, kar ni ugodno za obdelavo rezanja.Ko se hiperevtektoidno jeklo segreje do avstenitnega stanja nad Accm ter počasi ohlaja in žari, se obori mreža sekundarnega cementita, ki znatno zmanjša trdnost, plastičnost in udarno žilavost jekla.

  • Sferoidizirano žarjenje:

1) Koncept: Postopek žarjenja za sferoidizacijo karbidov v jeklu se imenuje sferoidizirajoče žarjenje.
2) Postopek: Splošni postopek sferoidizirajočega žarjenja Ac1+(10~20)℃ se ohladi s pečjo na 500~600℃ z zračnim hlajenjem.
3) Namen: zmanjšati trdoto, izboljšati organizacijo, izboljšati plastičnost in zmogljivost rezanja.
4) Področje uporabe: uporablja se predvsem za rezalna orodja, merilna orodja, kalupe itd. iz evtektoidnega jekla in hiperevtektoidnega jekla.Kadar ima hiperevtektoidno jeklo mrežo sekundarnega cementita, ima ne le visoko trdoto in ga je težko izvesti, temveč tudi poveča krhkost jekla, ki je nagnjeno k gašenju deformacij in razpok.Zaradi tega je treba po vročem obdelavi jekla dodati postopek sferoidizirajočega žarjenja, da sferoidiziramo infiltrat kosmičev v mrežastem sekundarnem cementitu in perlitu, da dobimo zrnati perlit.
Hitrost hlajenja in izotermična temperatura bosta vplivali tudi na učinek sferoidizacije karbida.Hitro ohlajanje ali nizka izotermna temperatura povzročita, da se perlit tvori pri nižji temperaturi.Delci karbida so prefini in učinek agregacije je majhen, kar olajša tvorbo luskastih karbidov.Posledično je trdota visoka.Če je hitrost hlajenja prepočasna ali je izotermna temperatura previsoka, bodo nastali delci karbida bolj grobi in aglomeracijski učinek bo zelo močan.Enostavno je tvoriti zrnate karbide različnih debelin in zmanjšati trdoto.

  •  Homogenizacijsko žarjenje (difuzijsko žarjenje):

1) Postopek: Postopek toplotne obdelave segrevanja ingotov ali ulitkov iz legiranega jekla na 150 ~ 00 ℃ nad Ac3, z držanjem 10 ~ 15 ur in nato počasi ohlajanjem, da se odpravi neenakomerna kemična sestava.
2) Namen: Odpraviti segregacijo dendritov med kristalizacijo in homogenizirati sestavo.Zaradi visoke temperature segrevanja in dolgega časa bodo zrna avstenita močno groba.Zato je na splošno potrebno izvesti popolno žarjenje ali normalizacijo, da se zrna oplemenitijo in odpravijo napake pri pregrevanju.
3) Obseg uporabe: uporablja se predvsem za ingote, ulitke in odkovke iz legiranega jekla z visokimi zahtevami glede kakovosti.
4) Opomba: Visokotemperaturno difuzijsko žarjenje ima dolg proizvodni cikel, visoko porabo energije, resno oksidacijo in razogljičenje obdelovanca ter visoke stroške.Ta postopek uporabljajo samo nekatera visokokakovostna legirana jekla in ulitki iz legiranega jekla ter jekleni ingoti s hudo segregacijo.Za ulitke z majhnimi splošnimi velikostmi ali ulitke iz ogljikovega jekla se zaradi manjše stopnje ločevanja lahko uporabi popolno žarjenje za očiščenje zrn in odpravo napetosti pri ulivanju.

  • Žarjenje za lajšanje stresa

1) Koncept: žarjenje za odstranitev napetosti, ki jo povzroči obdelava plastične deformacije, varjenja itd., in preostale napetosti v litju se imenuje žarjenje za razbremenitev napetosti.(Med žarjenjem za lajšanje napetosti ne pride do popačenja)
2) Postopek: počasi segrejte obdelovanec na 100~200℃ (500~600℃) pod Ac1 in ga držite določeno časovno obdobje (1~3h), nato ga počasi ohladite na 200℃ s pečjo in nato ohladite ven iz peči.
Jeklo je običajno 500~600 ℃
Lito železo na splošno presega 550 zaponk pri 500-550 ℃, kar bo zlahka povzročilo grafitizacijo perlita.Varilni deli so običajno 500~600 ℃.
3) Obseg uporabe: Odpravite preostalo napetost v litih, kovanih, varjenih delih, hladno žigosanih delih in obdelanih obdelovancih, da stabilizirate velikost jeklenih delov, zmanjšate deformacijo in preprečite razpoke.

Normalizacija jekla:
1. Koncept: segrevanje jekla na 30-50°C nad Ac3 (ali Accm) in držanje za ustrezen čas;Postopek toplotne obdelave hlajenja v mirnem zraku se imenuje normalizacija jekla.
2. Namen: Rafinirati zrnje, enotno strukturo, prilagoditi trdoto itd.
3. Organizacija: Evtektoidno jeklo S, hipoevtektoidno jeklo F+S, hiperevtektoidno jeklo Fe3CⅡ+S
4. Postopek: Normalizacija časa ohranjanja toplote je enaka popolnemu žarjenju.Temeljiti mora na obdelovancu z zgorevanjem, to pomeni, da jedro doseže zahtevano temperaturo ogrevanja, upoštevati pa je treba tudi dejavnike, kot so jeklo, originalna struktura, zmogljivost peči in ogrevalna oprema.Najpogosteje uporabljena normalizirajoča metoda hlajenja je, da jeklo vzamemo iz ogrevalne peči in ga naravno ohladimo na zraku.Za velike dele je mogoče uporabiti tudi pihanje, brizganje in prilagajanje razdalje jeklenih delov za nadzor hitrosti hlajenja jeklenih delov, da se doseže zahtevana organizacija in zmogljivost.

5. Obseg uporabe:

  • 1) Izboljšajte rezalno zmogljivost jekla.Ogljikovo jeklo in nizko legirano jeklo z vsebnostjo ogljika manj kot 0,25 % imata po žarjenju nižjo trdoto in se med rezanjem zlahka "lepimo".Z normalizacijskim zdravljenjem je mogoče zmanjšati prosti ferit in pridobiti luskasti perlit.Povečanje trdote lahko izboljša obdelovalnost jekla, podaljša življenjsko dobo orodja in površinsko obdelavo obdelovanca.
  • 2) Odpravite napake pri termični obdelavi.Srednje ogljikovi ulitki, odkovki, kotalni deli in varjeni deli so po segrevanju nagnjeni k pregrevanju napak in trakastih struktur, kot so groba zrna.Z normalizacijskim zdravljenjem lahko te okvarjene strukture odpravimo in dosežemo namen prečiščevanja zrn, enotne strukture in odprave notranje napetosti.
  • 3) Odstranite mrežne karbide hiperevtektoidnega jekla, kar olajša sferoidizirajoče žarjenje.Hiperevtektoidno jeklo je treba pred gašenjem sferoidizirati in žariti, da se olajša obdelava in pripravi struktura za gašenje.Če pa so v hiperevtektoidnem jeklu resni mrežni karbidi, ne bo dosežen dober sferoidizacijski učinek.Neto karbid je mogoče odstraniti z normalizacijo zdravljenja.
  • 4) Izboljšati mehanske lastnosti skupnih strukturnih delov.Nekateri deli iz ogljikovega jekla in legiranega jekla z majhno napetostjo in nizkimi zahtevami glede zmogljivosti so normalizirani, da se doseže določena celovita mehanska zmogljivost, ki lahko nadomesti kaljenje in kaljenje kot končno toplotno obdelavo delov.

Izbira žarjenja in normalizacije
Glavna razlika med žarjenjem in normalizacijo:
1. Hitrost hlajenja normalizacije je nekoliko hitrejša od žarjenja, stopnja podhlajenja pa je večja.
2. Struktura, pridobljena po normalizaciji, je bolj fina, trdnost in trdota pa sta višji kot pri žarjenju.Izbira žarjenja in normalizacije:

  • Za nizkoogljično jeklo z vsebnostjo ogljika <0,25 % se običajno namesto žarjenja uporablja normalizacija.Ker lahko hitrejša stopnja hlajenja prepreči, da bi nizkoogljično jeklo oborilo prosti terciarni cementit vzdolž meje zrn, s čimer se izboljša zmogljivost hladne deformacije delov za žigosanje;normalizacija lahko izboljša trdoto jekla in rezalno zmogljivost nizkoogljičnega jekla;V procesu toplotne obdelave se lahko normalizacija uporabi za rafiniranje zrn in izboljšanje trdnosti nizkoogljičnega jekla.
  • Srednje ogljikovo jeklo z vsebnostjo ogljika med 0,25 in 0,5 % se lahko normalizira tudi namesto žarjenja.Čeprav je trdota srednje ogljikovega jekla blizu zgornje meje vsebnosti ogljika po normalizaciji višja, se še vedno lahko zmanjša in stroški normalizacije Nizka in visoka produktivnost.
  • Jeklo z vsebnostjo ogljika med 0,5 in 0,75 % je zaradi visoke vsebnosti ogljika trdota po normalizaciji bistveno višja kot pri žarjenju in ga je težko rezati.Zato se polno žarjenje običajno uporablja za zmanjšanje trdote in izboljšanje rezanja.Obdelovalnost.
  • Visokoogljična jekla ali orodna jekla z vsebnostjo ogljika> 0,75 % običajno uporabljajo sferoidizirajoče žarjenje kot predhodno toplotno obdelavo.Če obstaja mreža sekundarnega cementita, jo je treba najprej normalizirati.

Vir:Strokovna literatura za strojništvo.

Editor:Ali

 


Čas objave: 27. oktober 2021