Să introducem procesul de tratare termică pentru oțel structural carbon.
Nucleul procesului de tratare termică pentru oțel structural carbon este de a regla microstructura internă (cum ar fi ferita, perla, martensita etc.) a oțelului prin controlul proceselor de încălzire, menținere și răcire, optimizând astfel proprietățile mecanice (rezistență, duritate, ductilitate și duritate) pentru a se potrivi diferitelor aplicații. Deoarece oțelul structural de carbon are un conținut de element de aliere extrem de scăzut (care conține doar elemente de bază, cum ar fi C, SI și MN, fără alte elemente de aliere minime sau minime), procesele sale de tratare termică se caracterizează prin simplitate, economie și consolidare vizată. Acestea sunt clasificate în primul rând în două tipuri principale: tratamentul termic în vrac și tratamentul termic de suprafață. Următoarea este o introducere detaliată a acestor tipuri de procese comune:
1. Tratamentul termic în vrac: Modificarea microstructurii și proprietăților din oțel
Tratarea termică în vrac implică încălzire, menținere și răcire întregul material de oțel. Este potrivit pentru piese care necesită proprietăți mecanice generale optimizate (cum ar fi arbori, angrenaje, șuruburi etc.). Cele mai utilizate procese de tratare a căldurii în vrac pentru oțel structural carbon includ recoacerea, normalizarea și stingerea și temperarea.
2. Tratamentul de căldură la suprafață: întărește doar suprafața de oțel, menținând duritatea miezului
Tratarea termică de suprafață a oțelului structural carbon este vizată în principal pentru aplicații care necesită o rezistență ridicată la duritate/uzură la suprafață, menținând în același timp plasticitatea/duritatea miezului (de exemplu, angrenaje și arbori cotit). Deoarece nu conține elemente de aliere, întărirea suprafeței se bazează pe reglarea compoziției suprafeței sau la încălzirea rapidă a suprafeței și răcirea. Procesele comune includ întărirea cazurilor și carburizarea (pentru oțel carbonat scăzut -).
1. Întărirea suprafeței (mare - Frecvență/Mediu - Frecvență Inducție încălzire întărire a suprafeței)
Principiul principal: folosind frecvența High - (100 - 500kHz) sau curent de inducție de frecvență medie (500Hz-10kHz), suprafața de oțel este încălzită rapid până la AC3 (temperatura de bază rămâne sub AC1, păstrând microstructura originală). Aceasta este urmată de răcirea imediată prin spray de apă, obținând o „suprafață întărită, menținând în același timp un miez moale”. Caracteristici de proces:
Viteză rapidă de încălzire (câteva secunde până la zeci de secunde), căldură mică - zonă afectată (întărire numai suprafața 0,5-5mm), deformarea pieselor minime;
Nu este necesară nicio modificare a compoziției chimice a suprafeței, întărirea suprafeței doar prin transformarea rapidă a fazelor;
Aplicabil pentru Medium - oțel carbon (cum ar fi 45# oțel și 50# oțel); Schema de suprafață a oțelului de carbon scăzut - este mai puțin eficient (stratul întărit este o duritate scăzută).
Aplicații: Jurnale principale ale arborelui cotit, suprafețe de dinți de viteze, căi de ghidare a mașinilor și alte părți care necesită rezistență la uzură la suprafață și rezistență la impactul miezului.
2. Carburizarea și stingerea (specializată pentru oțel structural de carbon scăzut -)
Principiul principal: Oțelul scăzut - (cum ar fi oțelul Q235 și 20#) are un conținut scăzut de carbon (mai mic sau egal cu 0,25%) și nu poate obține o duritate ridicată prin stingerea directă. În schimb, carburizarea este necesară pentru a crește conținutul de carbon de suprafață la 0,8% - 1,2% (formând un nivel ridicat - strat de suprafață de carbon). Aceasta este urmată de stingerea și scăderea - temperatura temperaturii, realizând în cele din urmă un „extrem de dur și de uzură - suprafață rezistentă, cu un miez redus de carbon, moale și dur.” Proces tipic:
Carburizare: Plasați partea într-un cuptor de carburizare (folosind un mediu de carburizare, cum ar fi gazul natural sau propanul) și mențineți-o la 900-950 grade pentru 4-10 ore pentru a permite atomilor de carbon să pătrundă în suprafață.
Stingerea: după carburizare, răciți direct la 820-850 grade, țineți și apoi stingeți apă sau ulei (pentru a forma martensit pe suprafață).
Scăzut - temperatură: mențineți la 150-200 de grade timp de 1-2 ore pentru a elimina stresul de stingere și stabilizarea durității suprafeței.
Performanță și aplicații: Duritatea suprafeței poate ajunge la HRC58-62 (rezistență la uzură ridicată), în timp ce duritatea miezului mai mică sau egală cu 250HB (duritate ridicată). Potrivit pentru piesele supuse impactului și uzurii suprafeței (cum ar fi angrenajele de transmisie și furculițele universale ale articulațiilor). Iii. Considerații cheie pentru tratarea termică a oțelului structural carbon
Întărirea slabă: Evitați să stingeți secțiuni mari:
Oțelul structural de carbon nu conține elemente de aliere (cum ar fi CR, Ni și MO), ceea ce duce la o întărire extrem de scăzută. Doar piese mici - secțiune (cum ar fi un arbore de oțel de 45# cu un diametru mai mic sau egal cu 20mm) pot fi întărite complet prin stingerea apei. Schemarea pieselor mari - secțiune poate forma cu ușurință o structură martensitică "non -" (cum ar fi perla) în miez, ceea ce duce la proprietăți interne și externe inegale și chiar fisurare. Prin urmare, piesele mari de secțiune - sunt adesea tratate cu „normalizare” sau „ridicat - temperatura temperaturii” în loc să se stingă. Procesarea diferențelor între scăzut - carbon și mediu - oțeluri de carbon:
Scăzut - oțel carbon (c mai mic sau egal cu 0,25%, cum ar fi Q235 și 20#): are o plasticitate bună, dar o rezistență scăzută. În general nu este stins singur. Recuperarea/normalizarea este utilizată pentru a îmbunătăți activitatea sau carburizarea și stingerea sunt utilizate pentru a consolida suprafața.
Mediu - Steel carbon (c=0.25%- 0,6%, cum ar fi 45# și 55#): Este potrivit în primul rând pentru a se stinge și tempera. Echilibrul „duritate-duritate” poate fi obținut prin reglarea temperaturii temperamentului. Este un material de bază pentru piese mecanice.
Selecție medie de răcire:
Rata de răcire determină în mod direct calitatea de stingere:
Schearea apei: o viteză de răcire rapidă, potrivită pentru oțelul de carbon mediu - (cum ar fi 45#), poate obține o duritate ridicată, dar este predispusă la stres intern (ceea ce necesită o temperare în timp util pentru a elimina).
Stingerea uleiului: o viteză de răcire mai lentă decât apa, potrivită pentru piese cu secțiuni încrucișate ușor mai mari -, poate reduce riscul de fisurare, dar are o duritate ușor mai mică decât stingerea apei.
Răcire de aer/răcire cuptor: utilizat doar pentru recoacere și normalizare, nu pentru stingere. Alinarea stresului este esențială:
Stresul rezidual rămâne în părți după stingere și sudare. Dacă nu sunt ușurate, aceste părți sunt sensibile la deformare și fisură în timpul procesării sau utilizării. Prin urmare, este necesară temperatura scăzută - temperatură (după stingere) sau recoacere de relief de tensiune (după sudare) pentru a elibera aceste tensiuni și a stabiliza dimensiunile pieselor.
Rezumat
Procesul de tratare termică pentru oțel structural carbon se concentrează pe costuri reduse și aplicare vizată. Recuperarea/normalizarea realizează înmuierea, ameliorarea stresului și îmbunătățirea activității; Schemarea și temperarea îmbunătățește proprietățile mecanice; și CASE STUDENCHING/CARBURING atinge suprafața - la - diferențierea performanței de bază. În aplicațiile practice, procesul adecvat trebuie selectat pe baza conținutului de carbon al oțelului (carbon scăzut de carbon/carbon mediu), piesă încrucișată - dimensiuni secționale și cerințe de aplicare (rezistență la uzură/rezistență la impact/ușurință a prelucrării) pentru a maximiza costul - eficacitatea oțelului structural structural.