Mari memperkenalkan proses rawatan haba untuk keluli struktur karbon.
Inti proses rawatan haba untuk keluli struktur karbon adalah untuk menyesuaikan mikrostruktur dalaman (seperti ferit, mutiara, martensit, dan lain -lain) dari keluli dengan mengawal pemanasan, memegang, dan proses penyejukan, dengan itu mengoptimumkan sifat mekanikalnya (kekuatan, kekerasan, kemuluran, dan ketahanan) untuk memenuhi aplikasi yang berbeza. Oleh kerana keluli struktur karbon mempunyai kandungan elemen pengaliran yang sangat rendah (hanya mengandungi unsur -unsur asas seperti C, Si, dan Mn, tanpa unsur -unsur pengaliran lain atau minimum), proses rawatan haba dicirikan oleh kesederhanaan, ekonomi, dan pengukuhan yang disasarkan. Mereka terutamanya dikategorikan kepada dua jenis utama: rawatan haba pukal dan rawatan haba permukaan. Berikut adalah pengenalan terperinci kepada jenis proses biasa ini:
1. Rawatan haba pukal: Menukar mikrostruktur keseluruhan dan sifat keluli
Rawatan haba pukal melibatkan pemanasan, memegang, dan menyejukkan seluruh bahan keluli. Ia sesuai untuk bahagian -bahagian yang memerlukan ciri -ciri mekanikal keseluruhan yang dioptimumkan (seperti aci, gear, bolt, dan lain -lain). Proses rawatan haba pukal yang paling biasa digunakan untuk keluli struktur karbon termasuk penyepuhlindapan, menormalkan, dan pelindapkejutan dan pembajaan.
2. Rawatan haba permukaan: menguatkan hanya permukaan keluli, mengekalkan ketangguhan teras
Rawatan haba permukaan keluli struktur karbon terutamanya disasarkan untuk aplikasi yang memerlukan kekerasan/rintangan haus yang tinggi di permukaan sambil mengekalkan kepekaan/ketahanan teras (misalnya, gear dan engkol). Oleh kerana ia tidak mengandungi unsur -unsur aloi, pengukuhan permukaan bergantung pada pelarasan komposisi permukaan atau pemanasan permukaan cepat dan penyejukan. Proses biasa termasuk pengerasan kes dan karburisasi (untuk keluli karbon - rendah).
1. Hardening permukaan (tinggi - kekerapan/sederhana - kekerapan induksi pemanasan permukaan)
Prinsip teras: Menggunakan frekuensi tinggi - (100 - 500kHz) atau arus induksi frekuensi sederhana (500Hz-10kHz), permukaan keluli dipanaskan dengan cepat ke atas AC3 (suhu teras tetap di bawah AC1, memelihara mikrostruktur asal). Ini diikuti dengan penyejukan segera oleh semburan air, mencapai "permukaan yang keras sambil mengekalkan teras lembut." Ciri -ciri proses:
Kelajuan pemanasan cepat (beberapa saat hingga puluhan saat), haba kecil - zon yang terjejas (mengeraskan hanya permukaan 0.5-5mm), ubah bentuk minimum;
Tiada perubahan dalam komposisi kimia permukaan diperlukan, mengukuhkan permukaan semata -mata melalui transformasi fasa pesat;
Berkenaan dengan medium - keluli karbon (seperti 45# keluli dan 50# keluli); Permukaan pelindapkejutan rendah - keluli karbon kurang berkesan (lapisan keras adalah kekerasan rendah).
Aplikasi: Jurnal utama crankshaft, permukaan gigi gear, alat panduan alat mesin, dan bahagian lain yang memerlukan rintangan memakai permukaan dan rintangan kesan teras.
2. Carburizing dan quenching (khusus untuk keluli struktur karbon - rendah)
Prinsip teras: rendah - keluli karbon (seperti Q235 dan 20# keluli) mempunyai kandungan karbon rendah (kurang daripada atau sama dengan 0.25%) dan tidak dapat mencapai kekerasan yang tinggi melalui pelindapkejutan langsung. Sebaliknya, karburisasi diperlukan untuk meningkatkan kandungan karbon permukaan kepada 0.8% - 1.2% (membentuk lapisan permukaan karbon - tinggi). Ini diikuti dengan pelindapkejutan dan rendah - suhu suhu, akhirnya mencapai permukaan tahan "sangat keras dan pakai - dengan teras rendah karbon, lembut dan sukar." Proses tipikal:
Carburizing: Letakkan bahagian dalam relau karburisasi (menggunakan medium karburisasi seperti gas asli atau propana) dan tahan pada 900-950 darjah selama 4-10 jam untuk membolehkan atom karbon menembusi permukaan.
Pelindapkejutan: Selepas karburisasi, sejuk terus ke 820-850 darjah, tahan, dan kemudian memadamkan air atau minyak (untuk membentuk martensit di permukaan).
Rendah - Tempering: Pegang pada 150-200 darjah selama 1-2 jam untuk menghilangkan tekanan pelindapkejutan dan menstabilkan kekerasan permukaan.
Prestasi dan Aplikasi: Kekerasan permukaan boleh mencapai HRC58-62 (rintangan haus tinggi), sementara kekerasan teras kurang daripada atau sama dengan 250HB (ketangguhan tinggi). Sesuai untuk bahagian yang tertakluk kepada kesan dan memakai permukaan (seperti gear penghantaran dan garpu bersama sejagat). Iii. Pertimbangan utama untuk rawatan haba keluli struktur karbon
Hardenability yang lemah: Elakkan pelindapkejutan bahagian besar:
Keluli struktur karbon tidak mengandungi unsur -unsur aloi (seperti Cr, Ni, dan Mo), mengakibatkan kebolehkerjaan yang sangat rendah. Hanya bahagian kecil - (seperti aci keluli 45# dengan diameter kurang daripada atau sama dengan 20mm) boleh dikeraskan sepenuhnya melalui pelindapkejutan air. Bahagian -bahagian seksyen yang besar - dengan mudah boleh membentuk struktur martensit "non -" (seperti pearlite) dalam inti, yang membawa kepada sifat dalaman dan luaran yang tidak sekata dan juga retak. Oleh itu, bahagian -bahagian seksyen besar - sering dirawat dengan "menormalkan" atau "tinggi - suhu suhu" dan bukannya pelindapkejutan. Perbezaan memproses antara rendah - karbon dan sederhana - keluli karbon:
Rendah - keluli karbon (C kurang daripada atau sama dengan 0.25%, seperti Q235 dan 20#): mempunyai keplastikan yang baik tetapi kekuatan yang rendah. Ia biasanya tidak dipadamkan sendiri. Annealing/normalisasi digunakan untuk meningkatkan kebolehkerjaan, atau karburisasi dan pelindapkejutan digunakan untuk mengukuhkan permukaan.
Sederhana - Karbon keluli (C=0.25%- 0.6%, seperti 45# dan 55#): Ia terutamanya sesuai untuk pelindapkejutan dan pembajaan. Keseimbangan "kekerasan" dapat dicapai dengan menyesuaikan suhu pembajaan. Ia adalah bahan teras untuk bahagian mekanikal.
Pemilihan Sederhana Menyejukkan:
Kadar penyejukan secara langsung menentukan kualiti pelindapkejutan:
Pelindapkejutan air: Kadar penyejukan cepat, sesuai untuk medium - keluli karbon (seperti 45#), boleh mencapai kekerasan yang tinggi, tetapi terdedah kepada tekanan dalaman (yang memerlukan pembiakan tepat pada masanya untuk menghapuskan).
Pelindapkejutan minyak: Kadar penyejukan yang lebih perlahan daripada air, sesuai untuk bahagian -bahagian dengan bahagian silang yang lebih besar -, dapat mengurangkan risiko retak, tetapi mempunyai kekerasan yang sedikit lebih rendah daripada pelindapkejutan air.
Penyejukan udara/penyejukan relau: Digunakan hanya untuk penyepuhlindapan dan menormalkan, bukan untuk pelindapkejutan. Pelepasan tekanan adalah kunci:
Tekanan sisa kekal dalam bahagian selepas pelindapkejutan dan kimpalan. Jika tidak lega, bahagian -bahagian ini mudah terdedah kepada ubah bentuk dan retak semasa pemprosesan atau penggunaan. Oleh itu, rendah - suhu suhu (selepas pelindapkejutan) atau tekanan pelepasan tekanan (selepas kimpalan) adalah perlu untuk melepaskan tekanan ini dan menstabilkan dimensi bahagian.
Ringkasan
Proses rawatan haba untuk keluli struktur karbon memberi tumpuan kepada kos rendah dan aplikasi yang disasarkan. Penyepuh/menormalkan mencapai pelembutan, pelepasan tekanan, dan kebolehkerjaan yang lebih baik; pelindapkejutan dan pembajaan meningkatkan sifat mekanikal; dan kes pelindapkejutan/carburizing mencapai permukaan - ke - pembezaan prestasi teras. Dalam aplikasi praktikal, proses yang sesuai mesti dipilih berdasarkan kandungan karbon keluli (karbon karbon rendah/sederhana), bahagian silang - dimensi keratan, dan keperluan aplikasi (rintangan haus/rintangan impak/kemudahan pemesinan) untuk memaksimumkan kos - keberkesanan keluli struktur karbon.