Mis on kustutamine ja karastamine?

Kahendamine ja karastamine viitab kahekordsele kuumtöötluse meetodile, mis hõlmab kustutamist ja kõrge temperatuuri karastamist, mille eesmärk on anda toorikule suurepäraseid üldisi mehaanilisi omadusi. Kõrgtemperatuuriga karastamine viitab karastumisele, mis on läbi viidud 500 kuni 650 kraadi.

Kustutamine ja karastamine võivad terase omadusi ja kvaliteeti märkimisväärselt reguleerida, mille tulemuseks on parem tugevus, elastsus ja sitkus ning suurepärased üldised mehaanilised omadused. Kahjumine tekitab karastatud sorbiiti. Karastatud sorbiiti, mis on moodustatud martensiidi karastamise ajal, saab optilise mikroskoobi all eristada ainult 500–600x suurenduse korral. See on komposiitstruktuur, mis koosneb karbiidist (sealhulgas tsementiit) sfääridest, mis on jaotatud ferriidi maatriksis. See on ka karastatud martensiidi vorm, ferriidi segu ja granuleeritud karbiidide segu. Selles etapis on ferriit sisuliselt süsiniku üleküllastumiseta ja karbiidid on stabiilsed. Toatemperatuuril on see tasakaalustruktuur.

 

 

Karastusmeetodid

 

Karastamine: Kuumhooldusmeetodit, mis hõlmab kõrge temperatuuri karastamist pärast kustutamist, nimetatakse karastamiseks.

 

Vananemismeetodid

 

Vananemine: mõõtmete ja morfoloogiliste muutuste kõrvaldamiseks, mis võivad tekkida täpse mõõtmise tööriistade, vormide või osade pikaajalise kasutamisega, kuumutatakse toorikut sageli 5-20 tundi 100-150 kraadi pärast madala temperatuuri karastamist (150–250 kraadi) ja enne viimistlemist. Seda ravi, mis stabiliseerib täpsusosade kvaliteeti, nimetatakse vananemiseks. Vananemine on eriti oluline teraskomponentide jaoks, mis on põhjustatud madala temperatuuri või dünaamilise koormusega, et kõrvaldada jääkpinged ja stabiliseerida terase mikrostruktuur ja mõõtmed.

 

Vananemine: mõõtmete ja morfoloogiliste muutuste kõrvaldamiseks, mis võivad tekkida täpse mõõtmise tööriistade, vormide või osade pikaajalise kasutamisega, kuumutatakse toorikut sageli 5-20 tundi 100-150 kraadi pärast madala temperatuuri karastamist (150–250 kraadi) ja enne viimistlemist. Seda ravi, mis stabiliseerib täpsusosade kvaliteeti, nimetatakse vananemiseks. Vananemine on eriti oluline teraskomponentide jaoks, mille temperatuur on madalal temperatuuril või dünaamilisel koormusel, et kõrvaldada jääkpinged ja stabiliseerida terase mikrostruktuur ja mõõtmed.

 

Kustutamise ja karastamise ajal peab kogu tooriku ristlõige olema täielikult karastatud, mille tulemuseks on mikrostruktuur, kus domineerib peen, nõelalaadne kustutatud martensiit. Kõrge temperatuuriga karastamine saavutab mikrostruktuuri, kus domineerib ühtlaselt karastatud bainiit. Väikesed tehased ei suuda metallograafilist analüüsi teha igal partiil ja tavaliselt ainult kõvaduse testimist. See tähendab, et karedus pärast kustutamist peab jõudma materjali kustutatud karedusele ja karastust pärast karastamist kontrollitakse vastavalt joonistusnõuetele.

 

Rakendused ja juhtumianalüüsid

 

Karastamist ja karastamist kantakse sageli keskmise süsiniku (madala paljudega) konstruktsioonterastele ja neid kasutatakse ka madala paljudega valatud terastes. Lühidalt öeldes peavad kõik kõrgete mehaaniliste nõuetega konstruktsioonikomponendid läbima ja karastamist. (Karastamine ja karastamine; termiline rafineerimine) on metallimaterjalide kuumtöötlusprotsess. Materjalide kõrge temperatuuri karastamist pärast summutamist nimetatakse kahutamiseks ja karastamiseks. Selle töötlemise eesmärk on anda terasest komponentide jaoks kõrge sitkus ja piisav tugevus, mille tulemuseks on suurepärased üldised mehaanilised omadused. Näited hõlmavad vertikaalseid võllisid, pliikruvisid, käike jne. Seda protsessi viiakse tavaliselt läbi pärast osa töötlemist, kuid kareda varu saab ka enne töötlemist karastada.

 

Karastab 45 terast

 

45 Steel on keskmise süsinikuga konstruktsiooniteras, millel on suurepärased kuumad ja külmad töötavad omadused, head mehaanilised omadused ning madal hind ja lai kättesaadavus, muutes selle laialdaseks kasutamiseks. Selle suurim nõrkus on madal karastus, muutes selle ebasobivaks suurte ristlõike või kõrgete nõuetega. 45 terase kustutamise temperatuur on 3+ (30-50) kraad, kuid praktikas kasutatakse seda ülemist piiri tavaliselt. Kõrgem kustutamise temperatuur võib kiirendada tooriku kuumutamist, vähendada pinna oksüdeerumist ja parandada tööefektiivsust.

 

Toonis ühtlase austeniidi moodustumise saavutamiseks on vaja piisavalt hoidmisaega. Kui tegelik ahju koormus on suur, tuleks hoidmisaega nõuetekohaselt pikendada. Vastasel juhul võib ebaühtlane kuumutamine põhjustada ebapiisavat kõvadust. Kuid liiga pikad hoidmisajad võivad põhjustada ka jämedaid terasid ning tugevat oksüdatsiooni ja dekarbursatsiooni, ohustades kustutamise kvaliteeti. Kui ahju koormus ületab määratud protsessokumentatsiooni, soovitame kütte- ja hoidmisaega pikendada. Kuna 45 terasel on madal karastatavus, tuleks kasutada kõrge jahutuskiirusega 10% soolalahust. Pärast vette sukeldamist peaks toorikut olema täielikult karastatud, kuid mitte täielikult jahtuma. Kui toorn on soolase veega täielikult jahutatud, võib see praguneda. Selle põhjuseks on asjaolu, et kui tooriku jahtub umbes 180 kraadi, muutub austeniit kiiresti martensiidiks, põhjustades liigset struktuurilist stressi.

 

Seetõttu, kui summutatud tooriku jahtub kiiresti selle temperatuurivahemikku, tuleks kasutada aeglane jahutusmeetod. Kuna väljalaskeava vee temperatuuri on keeruline kontrollida, on vaja tugineda kogemustele. Kui vees sisalduv tooring lakkab värisemisest, saab selle õhu jahutamiseks veest eemaldada (eelistatakse õlijahutust). Lisaks tuleks toorikut vette sukeldumise ajal liikuda, mitte staatiliselt, regulaarselt liikumine, mis on kooskõlas tooriku geomeetriaga. Staatiline jahutusvedelik koos staatilise toorikuga põhjustab ebaühtlast kõvadust ja stressi, mis võib põhjustada olulist deformatsiooni ja isegi pragunemist.

 

Pärast kustutamist peaks 45 terase karedus kustutatud ja karastatud osade karastus jõudma HRC 56-59. Suuremate ristlõikede puhul võib see olla madalam, kuid see ei tohiks langeda alla HRC 48. Vastasel juhul ei ole toorik täielikult kustutatud ja mikrostruktuuris võib esineda sorbiit või isegi ferriit. See struktuur jääb maatriksisse pärast karastamist, lüües kustutamise ja karastamise eesmärgi. 45 terase kõrge temperatuuriga karastamine pärast summutamist toimub tavaliselt temperatuuridel vahemikus 560–600 kraadi, kõvadusvajadusega HRC 22-34. Kuna kustutamise ja karastamise eesmärk on saavutada põhjalikud mehaanilised omadused, on kõvadusvahemik suhteliselt lai. Kui aga on täpsustatud kõvadusnõuded

 

Joonisel tuleks karastumistemperatuuri vastavalt kõvaduse tagamiseks vastavalt kohandada. Näiteks nõuavad mõned võlliosad suure tugevuse ja seetõttu suuremat kõvadust, samas kui mõned võtmepuudega käigud ja võlliosad vajavad väiksemat kõvadust, kuna need läbivad jahvatamise ja sisestamise pärast kustutamist ja karastamist. Karastus- ja hoidmisaeg sõltub tooriku nõutavast kõvadusest ja suurusest. Usume, et karastamise kõvadus määrab karastumistemperatuur ja sellel on vähe pistmist karastumisajaga. Kahjumine peab siiski olema põhjalik ja tooriku karastav hoidmisaeg peaks olema tavaliselt vähemalt tund.

 

2. 40CR terase kustutamine ja karastamine

 

CR suurendab terase kõvenemist, parandades selle tugevust ja karastavat stabiilsust, põhjustades suurepäraseid mehaanilisi omadusi. Cr-terast tuleks kasutada suurte ristlõike mõõtmete või kriitiliste kustutatud ja karastatud toorikute jaoks. Cr Steel näitab aga II tüüpi tujusid. Protsessikaartides on täpsustatud erinevad 40CR -i toorikute kustutamise ja karastamise parameetrid. Meie praktiline kogemus on olnud järgmine:

 

• Pärast kustutamist tuleks 40CR-i toorikutel olla õlijahutusega . 40 Cr Steel on suurepärane kõvendatavus ja seda saab õli jahutamisega karastada, minimeerides samal ajal ka deformatsiooni ja pragunemist. Piiratud naftavarustusega seotud väikeettevõtted võivad siiski kustutada lihtsaid toonisid vees, kus pragunemist pole täheldatud. Operaatorid peaksid siiski tuginema kogemustele, et rangelt kontrollida vee sisse- ja väljalaskeava.

 

• Kui 40CR-i töökohtade kõvadus püsib pärast kustutamist ja karastamist, tuleb teist karastumistemperatuuri tõsta 20-50 kraadi; Vastasel juhul on kõvadust keeruline vähendada.

 

• Pärast 40CR-i kõrgtemperatuuride karastamist tuleks keerulisi kujundeid õlis jahutada, samas kui II tüüpi tujude rabeduse mõjude vältimiseks tuleks samas vees jahutada. Vajadusel tuleks pärast karastamist kiiret jahutamist pärast stressi leevendamist.

 

Iii. Operaatori oskused mõjutavad märkimisväärselt kustutatud ja karastatud toorikute kvaliteeti, kuid muud tegurid hõlmavad ka seadmeid, materjale ja töötlemiseelset töötlemist. Me usume järgmist:

 

(1) Tooriku aeglane ülekandmine kütteahjust jahutuspaaki põhjustab vette siseneva tooriku temperatuuri langemist AR⁻ kriitilisest punktist, mille tulemuseks on osaline lagunemine ja mittetäielikult kustutatud mikrostruktuur, mis ei suuda karedusnõudeid täita. Seetõttu tuleks jahutuskiirust säilitada väikeste osade puhul, samas kui suurte toorikute jahutamisaega tuleks kontrollida.

 

(2) Tootluse laadimisvõime peaks olema mõistlik, eelistatavalt üks kuni kaks kihti. Kattuvad toonid põhjustavad ebaühtlast kuumutamist ja ebaühtlast kõvadust.

 

(3) Toimid peaksid veesse sisenemisel olema paigutatud. Liiga lähedale tooriku vaheline kaugus takistab aurufilmi rebenemist toorikute läheduses, põhjustades pinna lähedal asuvatel aladel madalamat kõvadust.

 

(4) Ärge kustutage lahtise ladustamise ajal kogu tooriku ühe korraga. Sõltuvalt ahju temperatuuri astmest tuleks ahi sulgeda ja kuumutada keskel, et tagada kahe tooriku vahel järjepidev kõvadus pärast summutamist.

 

(5) Pöörake tähelepanu jahutusvedeliku temperatuurile . 10% soolvee ei tohiks kasutada, kui selle temperatuur on üle 60 kraadi. Jahutusvedelik peab olema lisanditeta, näiteks õli ja muda; Muidu ilmneb ebapiisav või ebaühtlane karedus.

 

(6) Töötlemata toorikute karastamine ei anna ühtlast kõvadust. Hea karastava kvaliteedi saavutamiseks tuleks toorikutel läbi viia kareda pöörde ja sepistamine tuleks teha baaridel.

 

(7) Rangelt kontrolli kvaliteet. Kui karedus pärast kustutamist on 1-3 ühikut madalam, saab karastumistemperatuuri reguleerida vastavalt vajalikule kõvadusele. Kui tooriku karedus pärast summutamist on liiga madal, mõnikord isegi nii madal kui HRC 25-35, on vajalik uuesti määramine. Ärge kunagi karake lihtsalt keskmisel või madalal temperatuuril, et täita joonistusnõudeid. Vastasel juhul on karastamise eesmärk kadunud ja võivad põhjustada tõsised tagajärjed.