Uitgloeien van Staal
① Hardheid aanpassen voor bewerkingen. Als het werkstuk te hard is, kan het niet worden gesneden; als het te zacht is, wordt het breken van spanen moeilijk tijdens het snijden. Typisch is een hardheidsbereik van
170–250 HB geschikt voor algemene bewerking.
② Restspanning elimineren om vervorming of scheuren van stalen onderdelen tijdens verdere bewerking of warmtebehandeling te voorkomen. Restspanning wordt gegenereerd op het oppervlak en in het werkstuk tijdens vormprocessen (zoals gieten, smeden, lassen) of bewerking. Deze spanning zal zich herverdelen tijdens verdere bewerking van het werkstuk, wat leidt tot vervorming of scheuren.
③ Korrelgrootte verfijnen, microstructuur verbeteren, mechanische eigenschappen verbeteren en de structuur voorbereiden op de uiteindelijke warmtebehandeling.
2. Classificatie van Uitgloeiprocessen
- Uitgloeien boven de kritische temperatuur (Ac1, Ac3)
Deze categorie omvat volledig uitgloeien, onvolledig uitgloeien, sferoïdisatie uitgloeien en diffusie uitgloeien.
- Uitgloeien onder de kritische temperatuur
Voorbeelden zijn herkristallisatie uitgloeien en spanningsarm uitgloeien.
3. Veelvoorkomende Uitgloeiprocessen
Een type uitgloeiproces waarbij het werkstuk langzaam wordt verwarmd tot een temperatuur 30–50°C boven Ac3, het gedurende een bepaalde periode op die temperatuur wordt gehouden (soaking), en het vervolgens langzaam wordt afgekoeld. Het staat ook bekend als conventioneel uitgloeien of herkristallisatie uitgloeien.
Het wordt "volledig" genoemd omdat de structuur van het staal een volledige austenitisatietransformatie kan ondergaan door herkristallisatie (nucleatie en korrelgroei).
Beperkingen: Volledig uitgloeien maakt gebruik van langzame ovenkoeling, wat resulteert in een lange procescyclus en langdurige bezetting van de apparatuur. Om het gebruik van de apparatuur te verbeteren, wordt isothermisch uitgloeien vaak gebruikt als vervanging.
2) Isothermisch Uitgloeien
Het isothermische uitgloeiproces is als volgt: verhit hypoeutectoïde staal tot een temperatuur 30–50°C boven Ac3, en verhit eutectoïde staal en hypereutectoïde staal tot een temperatuur 30–50°C boven Ac1. Na het vasthouden op de respectievelijke temperaturen gedurende een geschikte periode, stop met verwarmen en open de ovendeur om het werkstuk snel af te koelen tot een specifieke temperatuur onder Ar1. Houd het werkstuk op deze temperatuur totdat alle austeniet is getransformeerd in lamellaire perliet - hypoeutectoïde staal vormt ook proeutectoïde ferriet, terwijl hypereutectoïde staal ook proeutectoïde cementiet vormt. Koel het werkstuk ten slotte met een willekeurige snelheid, meestal door het uit de oven te halen en in de lucht af te koelen.
De isothermische temperatuur mag niet te laag of te hoog zijn. Als het te laag is, zal de hardheid na het uitgloeien relatief hoog zijn; als het te hoog is, moet de isothermische houdtijd worden verlengd.
Isothermisch uitgloeien heeft hetzelfde doel als volledig uitgloeien. Het kan de verblijftijd van het werkstuk in de oven verkorten en een meer uniforme microstructuur en hardheid bereiken.
Toepassing: Isothermisch uitgloeien wordt voornamelijk gebruikt voor hoogkoolstofstaalsoorten en gelegeerde staalsoorten met een lange incubatietijd. Het onderkoelde austeniet van deze staalsoorten transformeert vrij langzaam in het perlitische transformatietemperatuurbereik. Als volledig uitgloeien wordt toegepast, duurt het vaak tientallen uren, wat zeer onvoordelig is.
Een sferoïdisatie uitgloeiproces omvat het verwarmen van eutectoïde of hypereutectoïde staal tot een temperatuur 10–20°C boven Ac1, waardoor meer onopgeloste carbide deeltjes spontaan kunnen sferoïdiseren tijdens langdurig weken. Na een bepaalde periode wordt het staal langzaam afgekoeld tot onder 600°C en vervolgens uit de oven gehaald voor luchtkoeling, waardoor de cementiet in perliet wordt gesferoïdiseerd.
De microstructuur verkregen door sferoïdisatie uitgloeien wordt gekenmerkt door korrelige cementietdeeltjes die verspreid zijn verdeeld in een ferrietmatrix, wat wordt aangeduid als sferoïdale perliet (of nodulaire perliet).
Opmerking: Als er ernstige netwerkcarbide aanwezig is in het staal vóór sferoïdisatie uitgloeien, moet eerst normaliseren worden uitgevoerd om de netwerkcementiet te elimineren, gevolgd door sferoïdisatie uitgloeien. Als dit niet gebeurt, heeft dit invloed op het sferoïdisatie-effect.
Het verwijst naar een warmtebehandelingsproces waarbij het werkstuk langzaam met de oven wordt verwarmd tot 500–600°C, gedurende een bepaalde periode op deze temperatuur wordt gehouden, en vervolgens langzaam met de oven wordt afgekoeld tot onder 200–300°C voordat het uit de oven wordt gehaald. Met name vindt er tijdens dit proces geen microstructurele transformatie plaats in het werkstuk.
Doel: Het is voornamelijk van toepassing op blanco werkstukken en onderdelen die zijn bewerkt. Het doel is om restspanning in blanco's en onderdelen te elimineren, de afmetingen en vorm van het werkstuk te stabiliseren en de neiging tot vervorming en scheuren van onderdelen tijdens bewerking en gebruik te verminderen.
Opmerking: Opgemerkt moet worden dat spanningsarm uitgloeien de interne spanning niet volledig kan verwijderen, maar deze slechts gedeeltelijk elimineert, waardoor de schadelijke effecten ervan worden geneutraliseerd.
Het verwijst naar een warmtebehandelingsproces waarbij staal wordt verwarmd tot een relatief hoge temperatuur onder de solidustemperatuur van de legering, het gedurende een lange periode (10–15 uur) wordt vastgehouden en het vervolgens langzaam wordt afgekoeld.
Het is een uitgloeimethode die wordt toegepast op ingots of gietstukken van staal en non-ferro legeringen (zoals tinbrons, siliciumbrons, cupro-nikkel, enz.).
Doel: Homogeniserend uitgloeien bevordert de diffusie in vaste toestand van elementen in de legering om segregatie van de chemische samenstelling en microstructurele ongelijkmatigheid binnen korrelgroottes (intragranulaire segregatie, ook bekend als dendritische segregatie) te verminderen die optreden in stalen ingots, stalen gietstukken of gegoten billets tijdens stolling.
De reden waarom de homogeniserende uitgloeitemperatuur zo hoog is, is om de diffusie van legeringselementen te versnellen en de houdttijd zoveel mogelijk te verkorten. De homogeniserende uitgloeitemperatuur voor gelegeerde staalsoorten is veel hoger dan Ac3, typisch variërend van 1050°C tot 1200°C.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!