A hőkezelés egy olyan fémes hőkezelési eljárás, amelynek során az anyagot szilárd állapotban melegítik, tartják és hűtik a kívánt szerveződés és tulajdonságok elérése érdekében.
I. Hőkezelés
1. Normalizálás: az acélt vagy acéldarabokat az AC3 vagy ACM kritikus pontjáig, a megfelelő hőmérséklet fölé hevítik, hogy egy bizonyos ideig levegőn hűtés után fenntartsák, hogy a hőkezelési folyamat perlites típusú szerveződését kapják.
2, Lágyítás: az eutektikus acél munkadarabot AC3-ra melegítik 20-40 fok felett, majd egy ideig ezen a hőmérsékleten tartják, és a kemencében lassan lehűtik (vagy homokba vagy mészbe temetik) 500 fok alá a levegőn történő hőkezelési folyamat során.
3, Szilárd oldat hőkezelése: az ötvözetet magas hőmérsékletű, egyfázisú tartományba melegítik, hogy a felesleges fázis teljesen feloldódjon szilárd oldatban, majd gyorsan lehűtik, hogy túltelített szilárd oldat hőkezelési folyamatot kapjanak.
4. Öregítés: Az ötvözet szilárd oldatban történő hőkezelése vagy hideg képlékeny alakítása után, ha szobahőmérsékleten vagy annál valamivel magasabb hőmérsékleten tartják, tulajdonságai idővel változnak.
5, Szilárd oldatkezelés: az ötvözet különböző fázisokban történő teljes feloldása, a szilárd oldat erősítése és a szívósság és a korrózióállóság javítása, a feszültség és a lágyulás megszüntetése érdekében a fröccsöntés feldolgozásának folytatása érdekében.
6, Öregedési kezelés: a megerősítő fázis kicsapódásának hőmérsékletén történő melegítés és tartás, hogy a megerősítő fázis kicsapódjon, megkeményedjen és javítsa a szilárdságot.
7, Edzés: az acél ausztenitesítése megfelelő hűtési sebességgel történő hűtés után történik, így a munkadarab keresztmetszete teljesen vagy bizonyos tartományban instabil szervezeti struktúrájú, például martenzites átalakuláson megy keresztül a hőkezelési folyamat során.
8. Megeresztés: a kioltott munkadarabot egy bizonyos ideig a megfelelő hőmérséklet alatti AC1 kritikus pontra melegítik, majd a módszer követelményeinek megfelelően lehűtik a hőkezelési folyamat kívánt szerveződésének és tulajdonságainak elérése érdekében.
9, Acél karbonitrides: a karbonitrides eljárás során az acél felületi rétegébe szenet és nitrogént juttatnak be egyidejűleg. A hagyományos karbonitrides eljárást cianid-, közepes hőmérsékletű gázos karbonitrides és alacsony hőmérsékletű gázos karbonitrides (azaz gáznitrokarburálás) néven is ismerik. A közepes hőmérsékletű gázos karbonitrides fő célja az acél keménységének, kopásállóságának és kifáradási szilárdságának javítása. Az alacsony hőmérsékletű gázos karbonitrides eljárás nitridáláson alapul, fő célja az acél kopásállóságának és harapásállóságának javítása.
10. Megeresztési kezelés (kioltás és megeresztés): Általános gyakorlat, hogy magas hőmérsékleten edzik és megeresztik, hőkezeléssel kombinálva, más néven megeresztési kezeléssel. A megeresztési kezelést széles körben alkalmazzák számos fontos szerkezeti alkatrésznél, különösen azoknál, amelyek váltakozó terhelés alatt működnek, például hajtórudak, csavarok, fogaskerekek és tengelyek esetében. A megeresztés utáni megeresztés során megeresztett szohnit szerkezetet kapunk, amelynek mechanikai tulajdonságai jobbak, mint a normalizált szohnit azonos keménységű szerkezetének. Keménysége a magas hőmérsékletű megeresztési hőmérséklettől, az acél megeresztési stabilitásától és a munkadarab keresztmetszetétől függ, általában HB200-350 között.
11, Forrasztás: A forrasztóanyaggal kétféle munkadarabot hevítenek és olvasztanak össze hőkezelési eljárással.
II.Ta folyamat jellemzői
A fém hőkezelése a gépgyártás egyik legfontosabb folyamata. Más megmunkálási eljárásokkal összehasonlítva a hőkezelés általában nem változtatja meg a munkadarab alakját és általános kémiai összetételét, hanem a munkadarab belső mikroszerkezetének megváltoztatásával, vagy a munkadarab felületének kémiai összetételének megváltoztatásával javítja vagy javítja a munkadarab tulajdonságait. Jellemzője a munkadarab belső minőségének javulása, amely általában szabad szemmel nem látható. Annak érdekében, hogy a fém munkadarab a kívánt mechanikai, fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezzen, az anyagok ésszerű megválasztása és a változatos öntési eljárások mellett gyakran elengedhetetlen a hőkezelési eljárás. Az acél a gépiparban legszélesebb körben használt anyag, az acél mikroszerkezete összetett, és hőkezeléssel szabályozható, így az acél hőkezelése a fém hőkezelésének fő összetevője. Ezenkívül az alumínium, a réz, a magnézium, a titán és más ötvözetek is hőkezelésnek vethetők alá, hogy megváltoztassák mechanikai, fizikai és kémiai tulajdonságaikat, és eltérő teljesítményt érjenek el.
III..Ta folyamat
A hőkezelési folyamat általában három folyamatból áll: melegítésből, hőntartásból és hűtésből, néha csak két folyamatból. Ezek a folyamatok összefüggenek egymással, és nem szakíthatók meg.
A melegítés a hőkezelés egyik fontos folyamata. A fémek hőkezelésében számos fűtési módszer létezik, a legkorábbi a faszén és a szén használata hőforrásként, a legújabb pedig a folyékony és gáz halmazállapotú tüzelőanyagok alkalmazása. Az elektromos áram alkalmazása megkönnyíti a fűtés szabályozását, és nem szennyezi a környezetet. Ezek a hőforrások közvetlenül, de olvadt són vagy fémen keresztül lebegő részecskékké is melegíthetők közvetve.
A fém hevítése során a munkadarab levegővel érintkezik, gyakran oxidáció, dekarbonizáció történik (azaz az acél alkatrészek felületi széntartalmának csökkentése), ami nagyon negatív hatással van a hőkezelt alkatrészek felületi tulajdonságaira. Ezért a fémet általában szabályozott atmoszférában vagy védőgázas környezetben, sóolvadékban és vákuummelegítéssel kell melegíteni, de bevonatolási vagy csomagolási módszerek is rendelkezésre állnak a védőmelegítéshez.
A melegítési hőmérséklet a hőkezelési folyamat egyik fontos folyamatparamétere, a melegítési hőmérséklet kiválasztása és szabályozása a hőkezelés minőségének biztosítása érdekében a fő szempont. A melegítési hőmérséklet a kezelt fém anyagától és a hőkezelés céljától függően változik, de általában a fázisátalakulási hőmérséklet fölé melegítik a fémet a magas hőmérsékletű szerveződés eléréséhez. Ezenkívül az átalakulás bizonyos időt igényel, ezért a fém munkadarab felületének eléréséhez a kívánt melegítési hőmérsékletet egy bizonyos ideig ezen a hőmérsékleten kell tartani, hogy a belső és külső hőmérséklet egyenletes legyen, és a mikroszerkezet átalakulása teljessé váljon. Ezt nevezzük tartási időnek. Nagy energiasűrűségű melegítés és felületi hőkezelés esetén a melegítési sebesség rendkívül gyors, általában nincs tartási idő, míg a kémiai hőkezelés esetén a tartási idő gyakran hosszabb.
A hűtés szintén elengedhetetlen lépés a hőkezelési folyamatban, a hűtési módszerek különböző folyamatok miatt elsősorban a hűtési sebesség szabályozására szolgálnak. Az általános lágyítás hűtési sebessége a leglassabb, a normalizálásé a gyorsabb, a kioltásé pedig a gyorsabb. De az acéltípusok eltérő igényei is eltérőek lehetnek, például a levegőn edzett acél ugyanolyan hűtési sebességgel edzhető, mint a normalizálásé.
IV.Pfolyamat osztályozás
A fémek hőkezelési eljárásai nagyjából három kategóriába sorolhatók: teljes hőkezelésre, felületi hőkezelésre és kémiai hőkezelésre. A fűtőközeg, a fűtési hőmérséklet és a hűtési módszer szerint minden kategória számos különböző hőkezelési eljárásra osztható. Ugyanaz a fém különböző hőkezelési eljárásokkal különböző szerkezeteket kaphat, így eltérő tulajdonságokkal is rendelkezhet. A vas és az acél az iparban a legszélesebb körben használt fém, az acél mikroszerkezete pedig a legösszetettebb, ezért az acél hőkezelési eljárásai változatosak.
A teljes hőkezelés a munkadarab teljes felmelegítését, majd megfelelő sebességgel történő lehűtését jelenti a kívánt kohászati szerkezet elérése érdekében, hogy megváltoztassa a fém teljes mechanikai tulajdonságait hőkezelési eljárással. Az acél teljes hőkezelése négy alapvető folyamatból áll: lágyítás, normalizálás, edzés és megeresztés.
A folyamat jelentése:
A lágyítás során a munkadarabot a megfelelő hőmérsékletre melegítik, az anyagtól és a munkadarab méretétől függően, különböző tartási időkkel, majd lassan lehűtik. A cél a fém belső szerveződésének elérése vagy ahhoz közeli egyensúlyi állapot elérése, jó folyamatteljesítmény és -teljesítmény elérése, vagy további oltás az előkészítés megszervezése érdekében.
A normalizálás során a munkadarabot levegőn történő hűtés után a megfelelő hőmérsékletre melegítik. A normalizálás hatása hasonló a lágyításhoz, csak finomabb szerkezetet érnek el. Gyakran használják az anyag vágási teljesítményének javítására, de néha kevésbé igényes alkatrészeknél végső hőkezelésként is alkalmazzák.
A kioltás során a munkadarabot vízben, olajban vagy más szervetlen sókban, szerves vizes oldatokban és más kioltóközegben melegítik és szigetelik a gyors hűtés érdekében. A kioltás után az acél alkatrészek megkeményednek, de ugyanakkor rideggé is válnak. A ridegség időben történő megszüntetése érdekében általában időben kell megereszteni.
Az acél alkatrészek ridegségének csökkentése érdekében az acél alkatrészeket megfelelő hőmérsékleten, szobahőmérsékletnél magasabb és 650 ℃ alatti hőmérsékleten edzik hosszú ideig szigeteléssel, majd lehűtik, ezt a folyamatot megeresztésnek nevezik. A lágyítás, normalizálás, edzés, megeresztés az úgynevezett „négy tűz” típusú hőkezelés, amelyek közül az edzés és a megeresztés szorosan összefügg, és gyakran együttesen alkalmazzák őket, így az egyik nélkülözhetetlen. A „négy tűz” különböző fűtési hőmérsékletekkel és hűtési módokkal rendelkezik, és különböző hőkezelési eljárásokat fejlesztett ki. Egy bizonyos fokú szilárdság és szívósság eléréséhez a magas hőmérsékleten történő edzést és megeresztést kombinálják a folyamattal, amelyet megeresztésnek neveznek. Miután bizonyos ötvözeteket túltelített szilárd oldattá edzettek, azokat hosszabb ideig szobahőmérsékleten vagy valamivel magasabb megfelelő hőmérsékleten tartják az ötvözet keménységének, szilárdságának vagy elektromos mágnesességének javítása érdekében. Az ilyen hőkezelési folyamatot öregítési kezelésnek nevezik.
A nyomásos deformáció és a hőkezelés hatékony és szoros kombinációja lehetővé teszi a munkadarab kiváló szilárdságának és szívósságának elérését a deformációs hőkezelésnek nevezett módszerrel; a vákuumos hőkezelés negatív nyomású atmoszférában vagy vákuumban, vákuumos hőkezelésként ismert módon, nemcsak azt eredményezi, hogy a munkadarab nem oxidálódik és nem dekarbonizálódik, hanem megőrzi a munkadarab felületét a kezelés után, javítja a munkadarab teljesítményét, és az ozmotikus szeren keresztül kémiai hőkezelést is végez.
A felületi hőkezelés a munkadarab felületi rétegének csak a fém hőkezelési eljárásban történő melegítése, amelynek célja a felületi réteg mechanikai tulajdonságainak megváltoztatása. Annak érdekében, hogy a munkadarab felületi rétegét csak a munkadarabba történő túlzott hőátadás nélkül lehessen melegíteni, a hőforrásnak nagy energiasűrűségűnek kell lennie, azaz a munkadarab egységnyi felületén nagyobb hőenergiát kell leadnia, hogy a munkadarab felületi rétege rövid idő alatt vagy azonnal elérje a magas hőmérsékletet. A felületi hőkezelés főbb módszerei a lángoltás és az indukciós hevítés. A gyakran használt hőforrások közé tartozik az oxiacetilén vagy oxipropán láng, az indukciós áram, a lézer és az elektronsugár.
A kémiai hőkezelés egy fémek hőkezelési eljárása, amelynek során megváltoztatják a munkadarab felületi rétegének kémiai összetételét, szerveződését és tulajdonságait. A kémiai hőkezelés abban különbözik a felületi hőkezeléstől, hogy az előbbi megváltoztatja a munkadarab felületi rétegének kémiai összetételét. A kémiai hőkezelés során a szenet, sót vagy más ötvözőelemeket tartalmazó közeget (gáz, folyadék, szilárd) hosszabb ideig melegítik, szigetelik, így a munkadarab felületi rétegébe szén, nitrogén, bór, króm és más elemek szivárognak be. Az elemek szivárgása után néha más hőkezelési eljárások, például edzés és megeresztés is alkalmazhatók. A kémiai hőkezelés fő módszerei a karbonizálás, nitridálás és fémpenetráció.
A hőkezelés a mechanikus alkatrészek és öntőformák gyártási folyamatának egyik fontos folyamata. Általánosságban elmondható, hogy biztosíthatja és javíthatja a munkadarab különböző tulajdonságait, például a kopásállóságot és a korrózióállóságot. Javíthatja a nyersdarab szerveződését és a feszültségállapotot is, hogy megkönnyítse a különféle hideg- és melegmegmunkálásokat.
Például: a fehér öntöttvas hosszú távú lágyítás után temperöntvényré alakítható, javítja a képlékenységet; a megfelelő hőkezelési eljárással előállított fogaskerekek élettartama többszörösen vagy akár tucatszor is meghosszabbítható a hőkezelt fogaskerekekével szemben; ezenkívül az olcsó szénacél bizonyos ötvözőelemek hozzáadásával néhány drága ötvözött acél tulajdonsággal is rendelkezik, így helyettesítheti a hőálló acélt és a rozsdamentes acélt; a formák és matricák szinte mindegyike hőkezelésen esik át. Csak hőkezelés után használható.
Kiegészítő eszközök
I. Lágyítás típusai
A hőkezelés egy olyan hőkezelési eljárás, amelynek során a munkadarabot megfelelő hőmérsékletre melegítik, egy bizonyos ideig ezen a hőmérsékleten tartják, majd lassan lehűtik.
Az acéllágyításnak számos típusa létezik, a melegítési hőmérséklet szerint két kategóriába sorolhatók: az egyik a kritikus hőmérsékleten (Ac1 vagy Ac3) végzett lágyítás, más néven fázisváltó átkristályosodási lágyítás, beleértve a teljes lágyítást, a nem teljes lágyítást, a gömb alakú lágyítást és a diffúziós lágyítást (homogenizációs lágyítás) stb.; a másik a lágyítás kritikus hőmérséklete alatti eljárás, beleértve az átkristályosodási lágyítást és a feszültségmentesítő lágyítást stb. A hűtési módszer szerint a lágyítás izotermikus lágyításra és folyamatos hűtéses lágyításra osztható.
1, teljes hőkezelés és izotermikus hőkezelés
A teljes lágyítás, más néven átkristályosító lágyítás, általában lágyításnak nevezik, az acél vagy acél Ac3-ra történő hevítését jelenti 20 ~ 30 ℃ felett, majd elég hosszú ideig szigetelve, hogy lassú hűtés után teljesen ausztenitesedjen, és a hőkezelési folyamat során közel egyensúlyi szerveződést érjen el. Ezt a lágyítást főként különféle szén- és ötvözött acélöntvények, kovácsolt tárgyak és melegen hengerelt profilok szubeutektikus összeállításához használják, néha hegesztett szerkezetekhez is. Általában számos nem nehéz munkadarab végső hőkezeléseként vagy egyes munkadarabok előhőkezeléseként alkalmazzák.
2, golyós hőkezelés
A gömb alakú lágyítást főként túleutektikus szénacél és ötvözött szerszámacél esetében alkalmazzák (például élezett szerszámok, idomszerek, öntőformák és acélhoz használt matricák gyártásához). Fő célja a keménység csökkentése, a megmunkálhatóság javítása és a későbbi edzésre való előkészítés.
3, feszültségcsökkentő lágyítás
A feszültségcsökkentő lágyítás, más néven alacsony hőmérsékletű lágyítás (vagy magas hőmérsékletű megeresztés), elsősorban öntvények, kovácsolt alkatrészek, hegesztett szerkezetek, melegen hengerelt alkatrészek, hidegen húzott alkatrészek és egyéb maradékfeszültségek megszüntetésére szolgál. Ha ezeket a feszültségeket nem szüntetik meg, az acél egy bizonyos idő elteltével vagy a későbbi forgácsolási folyamat során deformációt vagy repedéseket okozhat.
4. A tökéletlen lágyítás az acél Ac1 ~ Ac3 (szub-eutektikus acél) vagy Ac1 ~ ACcm (túl-eutektikus acél) hőmérsékletre történő felmelegítését jelenti a hőmegőrzés és a lassú hűtés között, hogy a hőkezelési folyamat közel kiegyensúlyozott szerveződését érjék el.
II.A kioltás során a leggyakrabban használt hűtőközeg a sóoldat, a víz és az olaj.
A munkadarab sós vizes oltása könnyen nagy keménységet és sima felületet eredményez, nem könnyű oltást előállítani, nem kemény, lágy foltot képez, de könnyen deformálódik a munkadarab, sőt repedés is előfordulhat. Az olaj oltóközegként való használata csak a túlhűtött ausztenit stabilitásának megőrzésére alkalmas, egyes ötvözött acélok viszonylag nagy mennyiségben vagy kis méretű szénacél munkadarabok oltásához.
III..az acél edzésének célja
1, csökkenti a ridegséget, megszünteti vagy mérsékli a belső feszültséget. Az acél edzése során nagy a belső feszültség és a ridegség, például a nem időben történő megeresztés gyakran deformációt vagy akár repedést okozhat az acélban.
2, a munkadarab szükséges mechanikai tulajdonságainak eléréséhez a munkadarabot a nagy keménység és törékenység kioltása után kell beállítani, hogy megfeleljen a különféle munkadarabok különböző tulajdonságainak követelményeinek, a keménységet megfelelő edzéssel lehet beállítani a szükséges szívósság és plaszticitás törékenységének csökkentése érdekében.
3. A munkadarab méretének stabilizálása
4. Bizonyos ötvözött acélok lágyítása nehézkes a hőkezelés során. A magas hőmérsékletű megeresztés után gyakran alkalmazzák a kioltást (vagy normalizálást), hogy az acél keményfémje megfelelő aggregációval csökkenjen, ami megkönnyíti a vágást és a feldolgozást.
Kiegészítő fogalmak
1. Lágyítás: fém anyagok megfelelő hőmérsékletre hevítését, egy bizonyos ideig tartó hőkezelését, majd lassú hűtését jelenti. Gyakori lágyítási eljárások: átkristályosító lágyítás, feszültségmentesítő lágyítás, gömb alakú lágyítás, teljes lágyítás stb. A lágyítás célja: elsősorban a fém anyagok keménységének csökkentése, képlékenységének javítása, a vágás vagy nyomásos megmunkálás megkönnyítése, a maradékfeszültségek csökkentése, a homogenizálás szerveződésének és összetételének javítása, vagy az utóbbi hőkezelésre való előkészítése.
2, normalizálás: az acél vagy acél (acél kritikus hőmérsékleti pontján) 30 ~ 50 ℃-ra hevített vagy annál magasabb hőmérsékleten történő hűtése a megfelelő ideig, majd álló levegőn történő hőkezelési eljárással történő hűtés. A normalizálás célja elsősorban az alacsony széntartalmú acél mechanikai tulajdonságainak javítása, a forgácsolhatóság és a megmunkálhatóság javítása, a szemcsefinomítás, a szerveződési hibák kiküszöbölése, valamint a hőkezelés előkészítése a szerveződéshez.
3, edzés: Az acélt Ac3 vagy Ac1 (kritikus hőmérsékleti pont alatti acél) hőmérsékletre hevítik egy bizonyos hőmérséklet felett, egy bizonyos ideig tartják, majd megfelelő hűtési sebességgel hőkezeléssel martenzites (vagy bainites) szerveződést érnek el. A gyakori edzési eljárások az egyközeges edzés, a kétközeges edzés, a martenzites edzés, a bainites izotermikus edzés, a felületi edzés és a helyi edzés. A edzés célja: az acél alkatrészek kívánt martenzites szerveződésének elérése, a munkadarab keménységének, szilárdságának és kopásállóságának javítása, az utóbbi hőkezelés jó előkészítése a szerveződéshez.
4, megeresztés: az acél megeresztése, majd Ac1 alatti hőmérsékletre hevítése, tartási idő alatti szobahőmérsékletű hőkezelési eljárás. A gyakori megeresztési eljárások a következők: alacsony hőmérsékletű megeresztés, közepes hőmérsékletű megeresztés, magas hőmérsékletű megeresztés és többszörös megeresztés.
Megeresztés célja: elsősorban az acél által a kioltás során keletkező feszültség kiküszöbölése, hogy az acél nagy keménységgel és kopásállósággal rendelkezzen, valamint a szükséges képlékenységgel és szívóssággal.
5, megeresztés: az acél vagy acél kompozit hőkezelési eljárással történő edzésére és magas hőmérsékletű megeresztésére vonatkozik. Az acél megeresztési kezelésében használt acélt megeresztett acélnak nevezik. Általában közepes széntartalmú szerkezeti acélra és közepes széntartalmú ötvözött szerkezeti acélra utal.
6, karbonizálás: a karbonizálás az a folyamat, amelynek során a szénatomok behatolnak az acél felületi rétegébe. Ez azt is jelenti, hogy az alacsony széntartalmú acél munkadarabot magas széntartalmú acél felületi rétegével látják el, majd edzés és alacsony hőmérsékletű megeresztés után a munkadarab felületi rétege nagy keménységgel és kopásállósággal rendelkezik, miközben a munkadarab középső része megőrzi az alacsony széntartalmú acél szívósságát és képlékenységét.
Vákuum módszer
Mivel a fém munkadarabok hevítési és hűtési műveletei tucatnyi vagy akár több tucat műveletet igényelnek. Ezeket a műveleteket a vákuumos hőkezelő kemencében végzik, és a kezelő nem tudja megközelíteni, ezért a vákuumos hőkezelő kemence automatizálási fokának magasabbnak kell lennie. Ugyanakkor egyes műveletek, például a fém munkadarab edzési folyamatának végén a hevítés és a tartás hat-hét műveletből állhatnak, és 15 másodpercen belül el kell végezni őket. Az ilyen agilis körülmények között sok művelet elvégzése könnyen idegessé teheti a kezelőt, és hibás működést eredményezhet. Ezért csak magas fokú automatizálás biztosíthat pontos, időben történő és program szerinti koordinációt.
A fém alkatrészek vákuumos hőkezelését zárt vákuumkemencében végzik, a szigorú vákuumtömítés közismerten fontos. Ezért a kemence eredeti légszivárgási arányának elérése és betartása, a vákuumkemence üzemi vákuumának biztosítása és az alkatrészek vákuumos hőkezelésének minőségének garantálása rendkívül fontos. Ezért a vákuumos hőkezelő kemence egyik kulcsfontosságú kérdése a megbízható vákuumtömítő szerkezet. A vákuumkemence vákuumteljesítményének biztosítása érdekében a vákuumos hőkezelő kemence szerkezetének tervezésénél egy alapelvet kell követni, nevezetesen a kemencetestben gáztömör hegesztést kell alkalmazni, miközben a kemencetestben a lehető legkevésbé szabad lyukakat nyitni vagy nem nyitni, csökkenteni vagy elkerülni a dinamikus tömítőszerkezet használatát a vákuumszivárgás lehetőségének minimalizálása érdekében. A vákuumkemence testébe beépített alkatrészeket, tartozékokat, például vízhűtéses elektródákat és hőelem-exportáló eszközöket is úgy kell megtervezni, hogy a szerkezetet tömítsék.
A legtöbb fűtő- és szigetelőanyag csak vákuum alatt használható. A vákuumos hőkezelő kemence fűtése és hőszigetelő bevonata vákuumban és magas hőmérsékleten is működik, így ezek az anyagok magas hőmérséklettel szembeni ellenállást, sugárzási ellenállást, hővezető képességet és egyéb követelményeket támasztanak. Az oxidációs ellenállásra vonatkozó követelmények nem magasak. Ezért a vákuumos hőkezelő kemencékben széles körben használják a tantált, volfrámot, molibdént és grafitot fűtő- és hőszigetelő anyagokhoz. Ezek az anyagok atmoszférikus állapotban nagyon könnyen oxidálódnak, ezért a hagyományos hőkezelő kemencékben nem használhatók ezek a fűtő- és szigetelőanyagok.
Vízhűtéses berendezés: a vákuumos hőkezelő kemence burkolata, a kemence fedele, az elektromos fűtőelemek, a vízhűtéses elektródák, a közbenső vákuumos hőszigetelő ajtó és egyéb alkatrészek vákuumban vannak, hőhatás alatt. Ilyen rendkívül kedvezőtlen körülmények között működve biztosítani kell, hogy az egyes alkatrészek szerkezete ne deformálódjon vagy sérüljön, és a vákuumtömítés ne hevüljön túl vagy égjen meg. Ezért minden alkatrészt a különböző körülményeknek megfelelően kell vízhűtéses berendezésekkel beállítani, hogy a vákuumos hőkezelő kemence normálisan működjön és elegendő élettartammal rendelkezzen.
Alacsony feszültségű, nagyáramú vákuumtartály használata esetén, amikor a vákuum értéke eléri a néhány lxlo-1 torr értéket, a vákuumtartályban lévő feszültség alatt álló vezető parázskisülés jelenséget okoz. A vákuumos hőkezelő kemencében a súlyos ívkisülés megégetheti az elektromos fűtőelemet és a szigetelőréteget, ami súlyos baleseteket és veszteségeket okozhat. Ezért a vákuumos hőkezelő kemence elektromos fűtőelemének üzemi feszültsége általában nem haladja meg a 80-100 voltot. Ugyanakkor az elektromos fűtőelem szerkezetének tervezésekor hatékony intézkedéseket kell tenni, például meg kell próbálni elkerülni az alkatrészek hegyét, az elektródák közötti távolság nem lehet túl kicsi, hogy megakadályozza a parázskisülés vagy az ívkisülés kialakulását.
Edzés
A munkadarab különböző teljesítménykövetelményei szerint, a különböző edzési hőmérsékletek szerint, a következő edzési típusokra osztható:
(a) alacsony hőmérsékletű megeresztés (150-250 fok)
Alacsony hőmérsékletű megeresztéssel nyert martenzitté alakítják a megeresztett martenzitet. Célja a megeresztett acél nagy keménységének és kopásállóságának fenntartása, csökkentve a belső feszültséget és ridegséget a kioltás során, hogy elkerülhető legyen a lepattogzás vagy az idő előtti károsodás használat közben. Főként különféle magas széntartalmú vágószerszámokhoz, mérőeszközökhöz, hidegen húzott szerszámokhoz, gördülőcsapágyakhoz és cementált alkatrészekhez stb. használják, a megeresztés utáni keménység általában HRC58-64.
(ii) közepes hőmérsékletű megeresztés (250-500 fok)
Közepes hőmérsékletű megeresztési szervezet edzett kvarc testhez. Célja a nagy folyáshatár, rugalmassági határ és nagy szívósság elérése. Ezért főként különféle rugókhoz és melegalakításhoz használják, a megeresztési keménység általában HRC35-50.
(C) magas hőmérsékletű megeresztés (500-650 fok)
A magas hőmérsékletű megeresztés a megeresztett szohnit szervezetét jelenti. A hagyományos edzés és a magas hőmérsékletű megeresztés kombinált hőkezelése, más néven megeresztési kezelés, célja a szilárdság, keménység, képlékenység és szívósság elérése, valamint a jobb általános mechanikai tulajdonságok elérése. Ezért széles körben használják autókban, traktorokban, szerszámgépekben és más fontos szerkezeti alkatrészekben, például hajtórudakban, csavarokban, fogaskerekekben és tengelyekben. A megeresztés utáni keménység általában HB200-330.
Deformáció megelőzése
A precíziós komplex öntőforma deformációjának okai gyakran összetettek, de elég csak megérteni a deformációs törvényét, elemezni az okait, és különböző módszereket alkalmazni a forma deformációjának megelőzésére, csökkentésére, de kontrollálására is. Általánosságban elmondható, hogy a precíziós komplex öntőforma hőkezelése a következő megelőzési módszerekkel érhető el.
(1) Ésszerű anyagválasztás. A precíziós, összetett formákhoz jó mikrodeformációjú acélt (például levegővel edzett acélt) kell használni. A komolyabb formákhoz ésszerű kovácsolást és megeresztést kell végezni a keményfém-szétválás ellen. A nagyobb, nem kovácsolható formákhoz ésszerű kovácsolást és hőkezelést kell végezni. A kovácsolhatatlan formákhoz a keményfémeket kétszeres finomítású hőkezeléssel kell hőkezelni.
(2) A formaszerkezet kialakításának ésszerűnek kell lennie, a vastagságnak nem szabad túl eltérőnek lennie, az alaknak szimmetrikusnak kell lennie, hogy a nagyobb forma deformációja elsajátítsa a deformációs törvényt, fenntartott feldolgozási ráhagyás legyen, nagy, precíz és összetett formákhoz kombinált szerkezetekben is használható.
(3) A precíziós és összetett formákat előhőkezelésnek kell alávetni a megmunkálási folyamat során keletkező maradék feszültségek kiküszöbölése érdekében.
(4) A fűtési hőmérséklet ésszerű megválasztása, a fűtési sebesség szabályozása, a precíziós, összetett formák esetében lassú fűtés, előmelegítés és más kiegyensúlyozott fűtési módszerek alkalmazhatók a forma hőkezelési deformációjának csökkentése érdekében.
(5) A forma keménységének biztosítása érdekében próbáljon meg előhűtést, fokozatos hűtést vagy hőmérséklet-kioltást alkalmazni.
(6) Precíziós és összetett formák esetén, a körülmények függvényében, vákuumfűtéses edzést és a hűtés utáni mélyhűtéses kezelést kell alkalmazni.
(7) Bizonyos precíziós és összetett formák esetében előhőkezelés, öregítő hőkezelés, megeresztéses nitridáló hőkezelés alkalmazható a forma pontosságának szabályozására.
(8) A penész homoklyukainak, porozitásának, kopásának és egyéb hibáinak javításakor hideghegesztőgépet és egyéb hőhatású javítóberendezéseket kell használni a deformáció javítási folyamatának elkerülése érdekében.
Ezenkívül a megfelelő hőkezelési folyamat (például a lyukak dugózása, a lyukak összekötése, mechanikus rögzítés, megfelelő fűtési módszerek, a forma hűtési irányának és a hűtőközegben való mozgás irányának helyes megválasztása stb.) és az ésszerű megeresztési hőkezelési folyamat a precíziós és összetett formák deformációjának csökkentése érdekében szintén hatékony intézkedések.
A felületi edzést és megeresztést általában indukciós melegítéssel vagy lángmelegítéssel végzik. A fő műszaki paraméterek a felületi keménység, a helyi keménység és az effektív edzett réteg vastagsága. A keménységmérés Vickers keménységmérővel, Rockwell vagy felületi Rockwell keménységmérővel is elvégezhető. A mérőerő (skála) megválasztása az effektív edzett réteg vastagságától és a munkadarab felületi keménységétől függ. Háromféle keménységmérőt alkalmazunk.
Először is, a Vickers keménységmérő fontos eszköz a hőkezelt munkadarabok felületi keménységének vizsgálatára, 0,5 és 100 kg közötti vizsgálati erővel választható, akár 0,05 mm vastag felületi keményítő réteget is vizsgálhat, pontossága a legnagyobb, és a hőkezelt munkadarabok felületi keménységében mutatkozó apró különbségeket is meg tudja különböztetni. Ezenkívül a Vickers keménységmérőnek a ténylegesen megkeményedett réteg mélységét is mérnie kell, ezért felületi hőkezeléshez vagy nagyszámú egység felületi hőkezeléséhez Vickers keménységmérővel kell rendelkeznie.
Másodszor, a felületi Rockwell keménységmérő kiválóan alkalmas felületileg edzett munkadarabok keménységének vizsgálatára is, a felületi Rockwell keménységmérő három skála közül választhat. Különböző felületileg edzett munkadarabok effektív edzési mélységét is képes mérni 0,1 mm-nél nagyobb mértékben. Bár a felületi Rockwell keménységmérő pontossága nem olyan magas, mint a Vickers keménységmérőé, hőkezelő üzemként minőségirányítási és minősített ellenőrző eszközként képes megfelelni a követelményeknek. Ezenkívül egyszerű kezeléssel, könnyű használattal, alacsony árral, gyors méréssel, közvetlenül leolvasható a keménységérték és egyéb jellemzők, a felületi Rockwell keménységmérővel gyors és roncsolásmentes darabonkénti vizsgálat végezhető egy sor felületi hőkezelt munkadarabon. Ez fontos a fémfeldolgozó és gépgyártó üzemek számára.
Harmadszor, ha a felületi hőkezeléssel edzett réteg vastagabb, Rockwell keménységmérő is használható. Ha a hőkezeléssel edzett réteg vastagsága 0,4 ~ 0,8 mm, HRA skála használható, ha a megedzett réteg vastagsága meghaladja a 0,8 mm-t, HRC skála használható.
A Vickers, a Rockwell és a felületi Rockwell keménységi értékek könnyen átszámíthatók egymásba, szabványos vagy rajzos formában, vagy a felhasználó igényei szerint. A megfelelő átváltási táblázatok megtalálhatók az ISO nemzetközi szabványban, az ASTM amerikai szabványban és a GB/T kínai szabványban.
Lokalizált keményedés
Ha az alkatrészeknek magasabb a helyi keménységi követelménye, indukciós hevítéssel és egyéb helyi hőkezelési módszerekkel kell rendelkezniük, az ilyen alkatrészeken általában meg kell jelölni a helyi hőkezelés helyét és a helyi keménységi értéket a rajzokon. Az alkatrészek keménységvizsgálatát a kijelölt területen kell elvégezni. Keménységvizsgáló műszerek használhatók Rockwell keménységmérővel a HRC keménységérték méréséhez, például vékony hőkezeléses keményítőréteg esetén Rockwell keménységmérővel a HRN keménységérték méréséhez.
Kémiai hőkezelés
A kémiai hőkezelés során a munkadarab felületét egy vagy több kémiai elem atomjával infiltrálják, ezáltal megváltoztatva a munkadarab felületének kémiai összetételét, szerveződését és teljesítményét. A kioltás és az alacsony hőmérsékletű megeresztés után a munkadarab felülete nagy keménységgel, kopásállósággal és érintkezési fáradási szilárdsággal rendelkezik, míg a munkadarab magja nagy szívóssággal rendelkezik.
A fentiek szerint a hőmérséklet érzékelése és rögzítése a hőkezelési folyamat során nagyon fontos, és a rossz hőmérséklet-szabályozás nagy hatással van a termékre. Ezért a hőmérséklet érzékelése nagyon fontos, a hőmérséklet alakulásának nyomon követése a teljes folyamatban szintén nagyon fontos, aminek következtében a hőkezelési folyamat során rögzíteni kell a hőmérsékletváltozást, ami megkönnyítheti a jövőbeni adatelemzést, de azt is láthatja, hogy mikor nem felel meg a hőmérséklet a követelményeknek. Ez nagyon nagy szerepet játszik a hőkezelés jövőbeli fejlesztésében.
Működési eljárások
1. Tisztítsa meg a működési területet, ellenőrizze, hogy a tápegység, a mérőműszerek és a különféle kapcsolók rendben vannak-e, és hogy a vízforrás sima-e.
2. A kezelőknek megfelelő munkavédelmi felszerelést kell viselniük, különben veszélyes lesz.
3, nyissa ki a vezérlőteljesítmény univerzális átkapcsolóját a berendezés hőmérséklet-emelkedésének és -csökkenésének fokozatos szakaszainak műszaki követelményei szerint, hogy meghosszabbítsa a berendezés és a berendezés élettartamát épségben.
4, hogy figyeljen a hőkezelő kemence hőmérsékletére és a hálószalag sebességszabályozására, elsajátíthatja a különböző anyagokhoz szükséges hőmérsékleti szabványokat, biztosítva a munkadarab keménységét, valamint a felület egyenességét és oxidációs rétegét, és komolyan elvégezze a biztonsági munkát.
5. Figyeljen a temperáló kemence hőmérsékletére és a hálószalag sebességére, nyissa ki a kipufogó levegőt, hogy a munkadarab a temperálás után megfeleljen a minőségi követelményeknek.
6, a munkában ragaszkodni kell a poszthoz.
7, a szükséges tűzoltóberendezések konfigurálása, valamint a használati és karbantartási módszerek ismerete.
8. A gép leállításakor ellenőrizzük, hogy az összes vezérlőkapcsoló kikapcsolt állapotban van-e, majd zárjuk az univerzális átkapcsolót.
Túlmelegedés
A görgős szerelvények durva szájából megfigyelhető a csapágyalkatrészek edzés utáni mikroszerkezetének túlmelegedése. A túlmelegedés pontos mértékének meghatározásához azonban meg kell vizsgálni a mikroszerkezetet. Ha a GCr15 acél edzési szerveződésében durva tűs martenzit jelenik meg, az edzési túlmelegedési szerveződésre utal. A kioltási melegítési hőmérséklet kialakulásának oka lehet a túl magas melegítési hőmérséklet vagy a túl hosszú melegítési és tartási idő, amelyet a túlmelegedés teljes tartománya okoz; a keményfém sáv eredeti szerveződése is okozhatja, amely a két sáv közötti alacsony széntartalmú területen lokalizált martenzit tűvastagságot képez, ami lokális túlmelegedést eredményez. A túlhevített szervezetben megnő a maradék ausztenit, és csökken a méretstabilitás. A kioltási szervezet túlmelegedése miatt az acél kristályai eldurvulnak, ami az alkatrész szívósságának csökkenéséhez, az ütésállóság csökkenéséhez és a csapágy élettartamának csökkenéséhez vezet. A súlyos túlmelegedés akár edzési repedéseket is okozhat.
Túlmelegedés
Az alacsony oltási hőmérséklet vagy a rossz hűtés a mikroszerkezetben a standardnál nagyobb torrhenit-szerveződést, az úgynevezett alulmelegedési szerveződést eredményezi, ami a keménység csökkenéséhez és a kopásállóság jelentős csökkenéséhez vezet, ami befolyásolja a görgőalkatrészek csapágyainak élettartamát.
Repedések oltása
A gördülőcsapágy alkatrészek edzési és hűtési folyamata során a belső feszültségek miatt repedések keletkeznek, amelyeket edzési repedéseknek nevezünk. Az ilyen repedések okai a következők: a túl magas edzési hőmérséklet vagy a túl gyors hűtés miatti hőfeszültség és a fém tömeg-térfogatváltozása miatti feszültségváltozás nagyobb, mint az acél törési szilárdsága; a munkafelületen lévő eredeti hibák (például felületi repedések vagy karcolások) vagy belső hibák (például salak, súlyos nemfémes zárványok, fehér foltok, zsugorodási maradványok stb.) a feszültségkoncentráció kialakulása az edzés során; súlyos felületi dekarbonizáció és keményfém-szétválás; a megeresztés utáni nem megfelelő vagy idő előtti megeresztés által okozott alkatrészek; a túl nagy hidegsütési feszültség, amelyet az előző folyamat okozott, kovácsolási gyűrődés, mély esztergálási vágások, olajhornyok éles szélei stb. Röviden, a megeresztési repedések oka a fenti tényezők közül egy vagy több lehet, a belső feszültség jelenléte a megeresztési repedések kialakulásának fő oka. A megeresztési repedések mélyek és karcsúak, egyenes töréssel és oxidált színnel a törött felületen. Gyakran hosszanti lapos repedés vagy gyűrű alakú repedés a csapágygalléron; A csapágyacél golyó alakja S, T vagy gyűrű alakú lehet. A kioltási repedés szerveződési jellemzői közé tartozik, hogy a repedés mindkét oldalán nincs dekarbonizációs jelenség, amely egyértelműen megkülönböztethető a kovácsolási repedésektől és az anyag repedéseitől.
Hőkezeléses deformáció
A NACHI csapágyalkatrészek hőkezelése során hőfeszültség és szervezeti feszültség keletkezik. Ez a belső feszültség egymásra hatódhat, vagy részben kiegyenlíthető. Ez összetett és változó, mivel a fűtési hőmérséklettel, a fűtési sebességgel, a hűtési móddal, a hűtési sebességgel, az alkatrész alakjával és méretével is változhat, így a hőkezelés során bekövetkező deformáció elkerülhetetlen. A törvények felismerése és elsajátítása lehetővé teszi a csapágyalkatrészek deformációjának szabályozható tartományba helyezését (például a gallér ovális formája, méretnövelés stb.), ami elősegíti a gyártást. Természetesen a hőkezelés során a mechanikai ütközés is deformációt okoz az alkatrészen, de ez a deformáció javítható a működésen, csökkenthető és elkerülhető.
Felületi dekarbonizáció
A hőkezelési folyamat során a görgős tartozékokat hordozó alkatrészeket oxidáló közegben melegítve a felület oxidálódik, ami csökkenti az alkatrész felületén a szén tömegarányt, ami felületi dekarbonizációt eredményez. A felületi dekarbonizációs réteg mélységének meghatározása a végső feldolgozás során visszatartott mennyiségnél nagyobb mértékben selejtezi az alkatrészt. A felületi dekarbonizációs réteg mélységének meghatározása metallográfiai vizsgálattal és mikrokeménység-módszerrel történik. A felületi réteg mikrokeménység-eloszlási görbéje a mérési módszeren alapul, és arbitrációs kritériumként használható.
Lágy pont
A gördülőcsapágy-alkatrészek nem megfelelő felületi keménysége miatti elégtelen fűtés, rossz hűtés és edzés miatt kialakul az edzési lágypont jelensége. Ez a felületi dekarbonizációhoz hasonlóan a felületi kopásállóság és a fáradási szilárdság jelentős csökkenését okozhatja.
Közzététel ideje: 2023. dec. 05.