Vai jūs zināt izplatītākās tērauda dzēšanas metodes?

Tērauda termiskās apstrādes procesā rūdīšana ir galvenais solis galveno īpašību, piemēram, cietības un stiprības, uzlabošanā. Sildot tēraudu līdz noteiktai temperatūrai un pēc tam kontrolējot tā dzesēšanu, tā iekšējo struktūru var mainīt, lai tā atbilstu sagataves veiktspējas prasībām dažādos darba apstākļos. Pašlaik rūpnieciskajā ražošanā parasti tiek izmantotas rūdīšanas metodes ar vienu-šķidrumu, divu-šķidruma rūdīšanu, pakāpenisku rūdīšanu un austemperēšanu. Tālāk mēs apspriedīsim katru no šīm dzēšanas metodēm un to īpašības.

 

 

1. Viena -šķidruma dzēšana

Viena-šķidruma dzēšana ir visvienkāršākais un visbiežāk izmantotais dzēšanas process, kas piedāvā vienkāršāko darbību. Konkrēti, tērauda daļa vispirms tiek uzkarsēta līdz norādītajai dzēšanas temperatūrai. Kad detaļas iekšējā temperatūra ir vienmērīga un labi -izolēta, tā tiek ievietota tieši vienā rūdīšanas vidē un nepārtraukti atdzesēta līdz istabas temperatūrai, pabeidzot dzēšanas procesu. Parastās vienreizējās dzesēšanas vielas ir ūdens šķīdumi, dažādas dzesēšanas eļļas un gaiss. Katras vides dzesēšanas jauda ir atšķirīga, un izvēle ir atkarīga no tērauda markas īpašībām un sagataves prasībām.

 

Šīs metodes ievērojamās priekšrocības slēpjas tās vienkāršībā un ērtībā, un tai nav nepieciešama sarežģīta aprīkojuma pārslēgšana vai parametru kontrole, tādēļ tā ir piemērota liela mēroga{0}}rūpnieciskai ražošanai. Piemērojamības ziņā vienai-šķidruma rūdīšanas metodei ir noteiktas prasības attiecībā uz sagataves formu. Tas ir vairāk piemērots vienkāršām sagatavēm ar nesarežģītām formām, bez asām malām un pēkšņām šķērsgriezuma-maiņām. Atdzesējot vienā vidē, temperatūras starpība starp šo sagatavju iekšpusi un ārpusi ir salīdzinoši neliela, samazinot deformācijas un plaisāšanas risku. Tas ir arī pielāgojams plašam tērauda veidu klāstam, apmierinot detaļu ar sliktu rūdāmību, piemēram, zema-oglekļa un vidēja-oglekļa tēraudu, kā arī detaļām ar labu rūdāmību, piemēram, leģētiem un augsti{9}}leģētiem tēraudiem. Tas ir pamata dzēšanas process, ko bieži izmanto rūpnieciskajā ražošanā.

 

2. Diva-šķidruma dzēšanas metode

Atšķirībā no "viena -šāviena dzesēšanas" metodes, kas paredzēta vienreizējai-šķidruma dzesēšanas metodei, divu-šķidruma dzesēšanas metode izmanto "pakāpeniskās dzesēšanas" pieeju, izmantojot divus materiālus ar atšķirīgu dzesēšanas jaudu, lai panāktu precīzāku dzesēšanas vadību. Process ietver tērauda daļas karsēšanu līdz austenīta stāvoklim. Pēc pilnīgas austenitizācijas nodrošināšanas apstrādājamo priekšmetu vispirms atdzesē vidē ar augstu dzesēšanas jaudu un ātri atdzesē līdz temperatūrai, kas pārsniedz martensīta sākuma temperatūru (Ms punkts) (parasti aptuveni 300 grādi). Šī posma mērķis ir ātri samazināt sagataves virsmas temperatūru pirms mikrostrukturālās transformācijas, liekot pamatu turpmākai lēnai dzesēšanai. Pēc tam apstrādājamā detaļa tiek nekavējoties pārvietota uz dzesēšanas vidi ar zemāku dzesēšanas jaudu tālākai dzesēšanai. Tas ļauj pārdzesētajam austenītam pakāpeniski pārveidoties par martensītu ar salīdzinoši lēnu dzesēšanas ātrumu, galu galā sasniedzot vēlamo mikrostruktūru un mehāniskās īpašības.

 

Parastas divu-šķidru rūdīšanas līdzekļu kombinācijas ir ūdens-eļļa, ūdens-gaiss, eļļas-gaiss, eļļas-sāls vanna un sāls vannas-gaiss. Atkarībā no sagataves materiāla un veiktspējas prasībām var elastīgi pielāgot dažādas materiālu kombinācijas. Divu-šķidruma rūdīšanas metodes galvenā priekšrocība ir tā, ka tā ievērojami samazina sagataves deformāciju un plaisāšanu. Šī "ātrās dzesēšanas + lēnas dzesēšanas" kombinācija efektīvi mazina dzesēšanas procesa laikā radušos termiskos un strukturālos spriegumus. Praksē īpaši plaši tiek izmantota ūdens dzēšana un eļļas dzesēšana. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka ir ļoti svarīgi kontrolēt daļas dzesēšanas laiku ūdenī. Pārmērīga vai nepietiekama dzesēšana var ietekmēt dzēšanas kvalitāti, un optimālā dzesēšanas laika noteikšanai ir nepieciešama plaša prakse un precīzi aprēķini. Šis process ir īpaši piemērots tādu detaļu dzēšanai, kuras ir jutīgas pret deformāciju un plaisāšanu, piemēram, augstas{15}}oglekļa instrumentu tērauda un liela zema{16}}leģētā tērauda, ​​un kurām nepieciešama augsta veiktspēja.

 

3. Pakāpeniskā dzēšanas metode

Pakāpeniskās dzēšanas metode ir balstīta arī uz pakāpeniskas dzesēšanas koncepciju, un tā ir nedaudz līdzīga iepriekšējā sadaļā aprakstītajai divu{0}}šķidruma dzesēšanas metodei, taču tai ir nepieciešama sarežģītāka dzesēšanas temperatūras kontrole un vides izvēle. Process ietver ātru līdz austenīta stāvoklim uzkarsētas daļas dzēšanu izkausētā sāls vannā, kas ir nedaudz virs vai zem Ms punkta. Izkausētā sāls vannas pastāvīgās temperatūras īpašības ļauj apstrādājamajam priekšmetam ātri atdzist līdz temperatūrai, kas ir tuvu Ms punktam. Pēc tam apstrādājamā detaļa kādu laiku paliek vannā, ļaujot sagataves virsmas un serdes temperatūrai pakāpeniski saplūst, sasniedzot tādu pašu temperatūru kā vide. Šī procesa laikā martensīta transformācija nenotiek. Pēc noturēšanas perioda beigām apstrādājamo priekšmetu izņem no vannas un lēnām atdzesē gaisā vai eļļā, veicinot pārdzesētā austenīta pakāpenisku pārvēršanos martensītā.

 

Parasti vanna, ko izmanto pakāpeniskajai dzesēšanai, ir nitrātu, sārma vai sāls vanna 150-260 grādu temperatūrā. Šajā temperatūras diapazonā martensīta transformācija galvenokārt notiek gaisā. Salīdzinot ar divu šķidrumu dzēšanu, pakāpeniska rūdīšana ar dzesēšanas vidi aptuveni 200 grādiem rada mazāku termisko spriegumu dzesēšanas laikā. Turklāt vairākas minūtes nemainīgas temperatūras uzturēšanas ļauj daļai austenīta pārveidoties par martensītu gaisa dzesēšanas laikā, vēl vairāk samazinot strukturālo spriegumu un samazinot sagataves plaisāšanu. Piemērojamības ziņā pakāpeniska rūdīšana nedaudz virs Ms punkta ir piemērotāka mazākām detaļām, piemēram, leģētajam tēraudam, oglekļa tēraudam un instrumentu tēraudam. Pakāpju rūdīšana nedaudz zem Ms punkta ir piemērota lielākiem tēraudiem ar sliktāku rūdāmību, nodrošinot labāku līdzsvaru starp rūdāmību un deformācijas kontroli.

 

4. Austempering

Austempering ir uzlabots dzēšanas process ar stingrāku dzesēšanas temperatūras un turēšanas laika kontroli. Tas galvenokārt ietver bainīta austemperēšanu un martensīta austemperēšanu. Atbilstošu procesa maršrutu var izvēlēties, pamatojoties uz vēlamo sagataves mikrostruktūru un veiktspēju.

 

Bainīta austemperēšanai process ietver daļas karsēšanu līdz austenīta stāvoklim un pēc tam tās ātru dzēšanu vidē ar temperatūru bainīta transformācijas zonā ar dzesēšanas ātrumu, kas ir lielāks par kritisko dzesēšanas ātrumu. Pēc tam daļa tiek turēta šajā temperatūrā pietiekami ilgu laiku, lai nodrošinātu pilnīgu pārdzesētā austenīta bainīta transformāciju, galu galā iegūstot beinīta struktūru. No otras puses, martensīta austemperēšana ietver līdz austenīta stāvoklim uzkarsētas daļas dzēšanu karstā vannā (piemēram, sāls vannā vai metāla vannā) temperatūrā, kas ir nedaudz augstāka par Ms punktu, un tas ļauj pārdzesētajam austenītam pakāpeniski pārveidoties par martensītu nemainīgā temperatūrā.

 

Austemperēšanas izcilā priekšrocība ir tā, ka tā var sasniegt izcilas vispārējās mehāniskās īpašības sagatavē, apvienojot augstu cietību ar labu triecienizturību, vienlaikus samazinot deformāciju. Tāpēc šo procesu bieži izmanto instrumentiem un veidnēm ar sarežģītām formām, stingrām deformācijas prasībām un vajadzību pēc augstas cietības un triecienizturības. Austempering var arī efektīvi uzlabot to detaļu veiktspēju, kas izgatavotas no oglekļa tērauda ar oglekļa saturu lielāku par 0,6%, kas atbilst īpašām ekspluatācijas prasībām.

 

5. Kopsavilkums

Rezumējot, vienreizējai-šķidruma rūdīšanai, divu-šķidruma rūdīšanai, pakāpeniskajai rūdīšanai un aukstuma slāpēšanai ir savas unikālas priekšrocības, kas ir piemērotas dažādu formu, materiālu un veiktspējas prasībām tērauda daļām. Faktiskajā ražošanā sagataves īpašie apstākļi prasa rūpīgu rūdīšanas metožu izvēli un precīzu procesa parametru kontroli, lai pilnībā izmantotu rūdīšanas procesu un ražotu augstas -kvalitatīvas tērauda detaļas, kas atbilst pielietojuma prasībām. Lai gan ir daudz dažādu dzēšanas metožu, pamatprincips ir sasniegt atbilstošu mikrostruktūru, lai nodrošinātu nepieciešamo veiktspēju, vai modificēt dzēšanas metodi, lai izvairītos no deformācijas un plaisāšanas. Termiskās apstrādes inženieris, kurš var apgūt šos divus galvenos aspektus, ir augsti kvalificēts.