Vlastnosti a druhy temperovania ocele ako metóda tepelného spracovania kovu

Komplex týchto opatrení vedie k oslobodeniu nadmerného množstva uhlíka, reštrukturalizácii a usporiadaniu štruktúry kovu a k odstráneniu chýb v jeho kryštalickej štruktúre. Spracované materiály získavajú daný súbor mechanických vlastností, medzi ktorými sú základné - Zvýšená plasticita a znížená krehkosť pri zachovaní dostatočnej úrovne pevnosti.

Druhy temperovanej ocele

1. Nízka.
2. Priemer.
3. Vysoká.

Pojem nízka dovolenka.

Na zníženie vnútorného napätia sa nízke popúšťanie ocele zvyčajne vykonáva zahrievaním na 250 ° C počas 1 až 2,5 hodín. Z kovu sa počas difúzneho procesu uvoľňuje časť nadbytočného uhlíka, z ktorého sú vytvorené častice karbidu vo forme platní a tyčí. Nerovnovážna štruktúra ochladeného martenzitu sa premení na rovnovážny temperovaný martenzit. Tým sa zabezpečí stabilizácia veľkosti výrobkov, zvýšenie viskozity a sily a indexy tvrdosti sa prakticky nemenia.

Nízkoteplotné temperovanie je vystavené železo-uhlíkové a nízkolegované ocele na výrobu nástrojov na rezanie a meranie, ktoré nemajú dynamické zaťaženie. Vyrába sa hlavne pre ocele s vysokým frekvenčným prúdom, ako aj pre zliatiny, ktorých povrch bol predtým nasýtený uhlíkom a dusíkom.

Charakteristiky priemernej dovolenky.

Vykonáva sa pri teplotách od 350 ° C do 500 ° C a poskytuje vysokú elasticitu a relaxačnú odolnosť. Všetok prebytočný uhlík sa extrahuje z ocele a karbid prechádza do cementu. Martenzit sa úplne rozpadol a reštrukturalizácia kovovej štruktúry (polygonizácia) a jej zlepšenie (rekryštalizácia) ešte nezačala. Nová kombinácia sa nazýva troostomartenzit a je charakterizovaná zrýchľovaním difúznych procesov. Kryštalická mriežka zliatiny sa potom prevedie na kubickú mriežku a vnútorné napätie sa ďalej znižuje.

Chladenie kovu sa uskutočňuje vo vode, čo tiež zvyšuje vytrvalostný limit. Teplotné temperovanie potrebné pri výrobe elastické časti: pružina, perkusný nástroj a pružiny.

Technológia vysokej dovolenky.

Pri teplotách nad 500 ° C prebiehajú štrukturálne zmeny v uhlíkových zliatinách, ktoré sa už netýkajú fázových transformácií. Konfigurácia a rozmery častíc kryštálu podliehajú zmenám, zrná sa zväčšujú a tvar má tendenciu k rovnobežnosti. Komplexné tepelné spracovanie, vrátane kalení a vysokého temperovania ocele, sa nazýva zlepšenie v oblasti materiálovej vedy a kryštálovej štruktúry kovu, po ktorom je sorbit temperovania. Je považovaná za najúčinnejšiu, pretože sa dosiahne ideálna kombinácia viskozity, ťažnosti a pevnosti zliatiny. Avšak tvrdosť je trochu znížená, takže nie je potrebné dúfať, že sa zlepší odolnosť proti opotrebovaniu.

Trvanie vysokého popúšťania sa pohybuje od 1 do 6 hodín a závisí od rozmerov prevodov, opierok, kľukových hriadeľov, puzdier, skrutiek a skrutiek zo štrukturálnych a stredne uhlíkových ocelí. Tieto produkty počas prevádzky berú rázové zaťaženia a pracujú na kompresii, natiahnutí a ohýbaní a kladú sa osobitné požiadavky na ich pevnosť, vytrvalosť, plynulosť a húževnatosť.

Fenomén lámavosti lámavosti

Pri skúmaní podstaty procesu možno vyvodiť záver, že akékoľvek zvýšenie teploty temperovania zvýši nárazovú pevnosť. Pri spracovaní oceľových zliatin v určitých teplotných rozsahoch však dochádza k náhlemu poklesu rázovej pevnosti bez zmeny iných mechanických vlastností. Tento jav je označený výrazom "temper brittleness" a vysvetľuje sa takto:

1. Krehkosť dovolenky rodu je nezvratný proces. Pri teplotách od 250 ° C do 300 ° C začínajú karbidy z martenzitu nerovnomerne rozložené, čo vedie k výraznému rozdielu pevnosti na povrchu krištáľových zŕn a vnútri nich. Všetky druhy oceľových zliatin sú predmetom tohto, bez ohľadu na zloženie a rýchlosť chladenia na konci dovolenky. Tento jav nemožno vylúčiť a zabrániť tomu, že pri týchto teplotách jednoducho nepracuje.
2. Krehkosť dovolenky rodu je reverzibilný proces. Vyskytuje sa pri spomalení ochladzovania niektorých chrómovaných, mangánových a niklových legovaných ocelí, ktoré sa uvoľňujú pri teplotách nad 500 ° C. Dôvodom je opäť uvoľňovanie a difúzne prerozdelenie karbidov, ako aj fosfidov a nitridov. Na potlačenie vývoja reverzibilnej krehkosti sa používa druhé temperovanie s olejom chladeným a posledné by malo byť čo najrýchlejšie. Prípravky z legovanej ocele až do 1% volfrámu alebo do 0,3% molybdénu tiež pomáhajú vyriešiť tento problém. Je zaujímavé, že ak počas prevádzky položky bude opäť zahreje na teplotu vyššiu ako 500 ° C, popúšťaciu krehkosť dochádza opakovane, prečo sa nazýva reverzibilné.

Tepelné spracovanie zliatin nástrojov

Prakticky pre všetky kovy je pravda, že s rastúcou temperovacou teplotnou pevnosťou klesá a zvyšuje sa plasticita. Výnimkou sú iba vysokorýchlostné ocele používané pri výrobe nástrojov. Na zabezpečenie najlepších vlastností tepelnej odolnosti a odolnosti proti opotrebeniu sú legované karbidovými prvkami: molybdén, kobalt, volfrám a vanád. A pri vytvrdzovaní sa používa zahriatie na teploty nad 1200 ° C, čo umožňuje úplné rozpustenie vytvorených karbidov.

Tepelná vodivosť samotného železa a jeho legovacích prvkov sa značne mení, aby sa zabránilo deformácii a praskaniu počas ohrevu, je potrebné vykonať teplotné prestávky. K tomu dochádza pri dosiahnutí 800 ° C a 1050 ° C a pri veľkých objektoch je prvý interval nastavený na 600 ° C. Doba zastavenia sa pohybuje od 5 do 20 minút, čo umožňuje poskytnúť najlepšie podmienky na rozpustenie karbidov. Chladenie sa najčastejšie vykonáva v oleji.

Je možné významne znížiť deformáciu postupným tepelným spracovaním ocele v taviach soľ, kde sa kalenie uskutočňuje pri teplote približne 500 ° C Na zvýšenie tvrdosti výrobkov nasleduje dvojnásobné temperovanie pri 570 ° C. Dĺžka procesu je 1 hodina a jeho režim je ovplyvnený chemickými vlastnosťami legujúcich prvkov a teplotou, ktorá určuje rýchlosť uvoľňovania karbidov.