Çelik için en iyi ısı işlemi nedir?

Isı işlemi, sertlik, mukavemet, süneklik veya sertlik - gibi mekanik özelliklerini -} gibi geliştirmek için çeliğin mikro yapısını özel uygulama gereksinimlerine göre uyarlayan kritik bir işlemdir. Çelik için "en iyi" ısı işlemi tamamen çelik türüne, amaçlanan kullanımına ve gerekli özelliklere bağlıdır (örn., Kesme aletleri için yüksek sertlik, yapısal bileşenler için tokluk veya makine parçaları için aşınma direnci). - boyutu - tüm çözüme uyan herhangi biri yoktur, ancak en yaygın ısı işlem yöntemlerini ve ideal uygulamalarını anlamak, belirli bir senaryo için optimal işlemi tanımlamaya yardımcı olabilir.
Tavlama: yumuşatma ve işlenebilirlik için
Tavlama, çeliğin belirli bir sıcaklığa ısıtılmasını (tipik olarak mikroyapının dönüştüğü kritik noktasının üzerinde), düzgün ısıtma sağlamak için orada tutmayı ve daha sonra yavaşça soğutulmasını (genellikle bir fırında) içeren bir ısıl işlemdir. Bu işlem iç gerilmeleri ortadan kaldırır, tahıl yapısını geliştirir ve çeliği - yumuşatır, bu da makineyi, oluşturulmayı veya bükülmeyi kolaylaştırır. Özellikle - haddelenmiş durumlarında sert ve kırılgan olan yüksek - karbon çelikleri için kullanışlıdır. Örneğin, tavlanmış 1095 yüksek - karbon çeliği (bıçaklarda ve yaylarda kullanılır), son sertleşmeden önce öğütme veya şekillendirme için yeterince sünek olur. Önceliğin işlenebilirliği iyileştirmesi, kırılganlığı azaltması veya daha sonraki işlem için çelik hazırlanması (örn. Soğuk çalışma) olduğunda tavlama en iyi seçimdir.
Normalleştirme: tekdüzelik ve güç için
Normalleştirme tavlamaya benzer, ancak ısıtmadan sonra çeliği havada (bir fırında yavaş değil) soğutmayı içerir. Bu daha hızlı soğutma hızı, daha ince, daha düzgün bir tahıl yapısı üretir, bu da hala orta sünekliği korurken, tavlamadan daha yüksek mukavemet ve sertliğe neden olur. Dökme veya dövme çelikte (kaba taneleri veya iç gerilimlere sahip olabilen) eşit olmayan mikro yapıyı düzeltmek ve çelik gruplarının özelliklerini standartlaştırmak için idealdir. Normalleştirme, bir bileşen boyunca tutarlı güç ve tokluğun kritik olduğu yapıda yapısal çelikler (örn. A36) için yaygın olarak kullanılır. Gücü ve işlenebilirliği dengeler, genel - amaçlı çelik parçaları tedavisine -}} bir go haline getirir.
Söndürme ve temperleme: güç ve tokluk için
Söndürme ve temperleme, yüksek mukavemet ve tokluk dengesini elde etmek için en yaygın kullanılan ısı işlemidir - Yük yükü için kritik bir kombinasyon - dişliler, şaftlar ve yapısal cıvatalar gibi yatak bileşenleri. İşlem iki adım içerir: önce söndürme (çelik kritik noktasının üzerinde ısıtma ve daha sonra martensit adı verilen sert, kırılgan bir mikroyapı kilitlemek için su, yağ veya polimerde hızla soğutma); İkincisi, temperleme (söndürülmüş çeliği daha düşük bir sıcaklığa yeniden ısıtma, daha sonra sertliğin çoğunu korurken kırılganlığı azaltmak için soğutun). Örneğin, 4140 alaşımlı çelik (ortak bir yapısal alaşım), etkiye direnmek için yeterli tokluğa sahip 100.000-150.000 psi'lik bir gerilme mukavemeti elde etmek için söndürülür ve temperlenir. Bu tedavi, otomotiv krank milleri veya endüstriyel makine parçaları gibi hem mukavemet hem de dayanıklılık gerektiren uygulamalar için rakipsizdir.
Sertleştirme: Maksimum sertlik için
Sertleştirme (genellikle söndürme işleminin teknik olarak bir parçası olsa da, genellikle söndürme ile birbirinin yerine kullanılır), çeliğin mikro yapısını hızlı soğutma yoluyla martensite dönüştürerek sertliği en üst düzeye çıkarmaya odaklanır. Aşırı sertlik, aletleri, kalıpları veya yatak yüzeylerini kesmek için -} birincil gereksinim olduğunda kullanılır. Yüksek - karbon çelikler (örn. D2 alet çeliği) veya yüksek - alaşım çelikler, kimyaları sert martensit oluşumuna izin verdiği için sertleşmeye en iyi yanıt verir. Bununla birlikte, sertleştirilmiş çelik kırılgandır, bu nedenle uygulama saf sertlik talep etmedikçe (örneğin - Dosyalar gibi darbe araçlarında) nadiren temperleme olmadan nadiren kullanılır.
Vaka Sertleştirme: Sert çekirdeğe sahip yüzey sertliği için
Kasa sertleştirme (karbürizasyon, nitriding ve karbonitridring gibi işlemler dahil), çekirdeği sert ve sünek bırakırken sadece çeliğin yüzeyini sertleştirmek için tasarlanmıştır. Bu, aşınmaya (yüzeyde) direnç göstermesi gereken parçalar için idealdir, ancak dişliler, eksantrik mili veya bağlantı elemanları gibi - - 'ı da emer. Karbürizasyon, karbonun yüzeyine yayılması için çeliğin - zengin bir ortamda ısıtılmasını ve ardından "kasayı" (yüzey tabakasını) sertleştirmek için söndürmeyi içerir. Nitridring, karbon yerine azot kullanır, daha düşük sıcaklıklarda (bozulmayı azaltan) sert, - dirençli bir yüzey üretir. Örneğin, 8620 alaşım çeliği (dişlilerde kullanılır), çekirdeği sert tutarken (30-35 HRC) sert, aşınma - dirençli bir yüzey (58-62 HRC) oluşturmak için genellikle karbürize edilir. Kasa sertleştirme, yüzey özellikleri (aşınma, aşınma direnci) kritik olduğunda en iyi seçimdir, ancak çekirdek tokluk feda edilemez.
Stres rahatlatma: iç stresleri azaltmak için
Stres rahatlaması, çeliğin kritik noktasının altındaki bir sıcaklığa (tipik olarak 500-1,300 derece f / 260-700 derece) ısıtılmasını ve yavaşça soğumadan önce orada tutulmasını içerir. Sertliği veya gücü önemli ölçüde değiştirmez, ancak kaynak, işleme veya soğuk çalışma ({6}} - kullanım sırasında çarpma, çatlamayı veya boyutsal değişiklikleri önlemenin neden olduğu iç gerilmeleri ortadan kaldırır. Bu, kaynaklı yapısal bileşenler (örneğin, çelik köprüler, basınç kapları) veya hassas parçalar (örneğin, takım tezgah çerçeveleri) için gereklidir; Hedef, mekanik özelliklerini değiştirmeden çeliğin boyutlarını stabilize etmek olduğunda, stres rahatlaması en iyi seçenektir.
En İyi Tedaviyi Seçme: Temel Hususlar
"En iyi" ısıl işlem üç faktöre bağlıdır:
1.Steel Tip: Yüksek - Karbon Çelikler (örneğin, 1095) sertlik için sertleşmeye ve temperlenmeye iyi yanıt verirken, düşük - karbon çelikler (örneğin, 1018) genellikle mukavemet için normalleştirilir. Alaşımlı çelikler (örn. 4140) dengeli özellikler için söndürme ve temperleme ile mükemmeldir.
2. Uyumlama: Kesme aletlerinin sertleşmesi gerekir; Yapısal kirişler normalleştirmeye veya stresten kurtulmaya ihtiyaç duyar; Dişliler kasa sertleşmesine ihtiyaç duyar.
3. Önlemler: Süneklik için tavlama, söndürme/mukavemet için temperleme - Tutluluk dengesi veya yüzey aşınma direnci için kasa sertleşmesine öncelik verin.
Özetle, çelik için en iyi ısı işlemi, bileşimi ve amaçlanan kullanımı ile uyumludur. Söndürme ve temperleme, - tokluk dengesi, işlenebilirlik için tavlama, yüzey aşınma direnci için kasa sertleşmesi ve stabilite için stres hafifletme için çok yönlüdür. Tedaviyi çeliğin ihtiyaçlarıyla eşleştirerek, üreticiler belirli endüstriyel veya yapısal uygulamalar için tam potansiyelinin kilidini açabilirler.