Tempering is een warmtebehandelingsproces waarbij een gedoofd werkstuk opnieuw wordt verwarmd tot een passende temperatuuronder de kritieke temperatuur Ac1, die gedurende een bepaalde periode op die temperatuur wordt gehouden en vervolgens met een bepaald tempo wordt afgekoeld om de taaiheid van het materiaal te vergroten.Het is een cruciaal proces dat de microstructuur en eigenschappen van staal in zijn gebruiksstaat bepaalt..
Hoewel getemperd staal (bv. staal met martensitische structuur) een uiterst hoge hardheid en slijtvastheid vertoont, heeft het twee belangrijke problemen:een grote hoeveelheid residuele blustende interne spanning blijft binnenHet staalonderdeel heeft een zeer lage taaiheid en een hoge breekbaarheid, waardoor het niet bestand is tegen slag of complexe belastingen.Door de verwarmingstemperatuur en de houdtijd aan te passen, de tempering richt zich specifiek op deze problemen, met de volgende specifieke doelstellingen:
- Verwijder interne stress: Verwarming zorgt voor een zekere mate van mobiliteit van de stalen atomen, waardoor de interne spanning die wordt veroorzaakt door de snelle microstructurele transformatie tijdens het afzuigen (bijv.een snelle afkoeling van austenite tot martensite) en vermindering van het risico op scheuren tijdens de daaropvolgende verwerking of onderhoud van het staalonderdeel.
- Aanpassen van mechanische eigenschappenVoor toepassingen die een hoge hardheid vereisen (bijv. snijgereedschappen, matrijzen)een laagtemperatuurtempering kan worden geselecteerd om het grootste deel van de gedoofde hardheid te behoudenVoor toepassingen die een hoge taaiheid vereisen (bijv. assen, tandwielen) kan tempering bij hoge temperatuur worden gebruikt om de taaiheid aanzienlijk te verbeteren en tegelijkertijd de hardheid te verminderen.
- Stabiliseren van microstructuur en afmetingen: de onstabiele uitgeputte microstructuur (bv. martensite, vastgehouden austenite) omvormen in een stabielere (bv. getemperd martensite, sorbite),het voorkomen van dimensionale schommelingen veroorzaakt door voortdurende microstructurele veranderingen tijdens langdurige dienstverlening en het garanderen van precisie.
- Verbeteren van de bewerkbaarheid: Vermindering van de hardheid van getemperd staal om de mechanische verwerking zoals snijden en slijpen te vergemakkelijken (bijv. gereedschapstaal wordt gemakkelijker te slijpen na tempering).
- delen van staalkan niet direct na het blussen worden gebruikten moet onmiddellijk worden getemperd.
- De hardheid, sterkte, plasticiteit en taaiheid van het werkstuk aan te passen aan de eisen van de service prestaties.en tempering kan de hardheid en taaiheid aanpassen.
- De residuele interne spanning die tijdens het blussen ontstaat, moet worden geëlimineerd of verminderd om vervorming of scheuren te voorkomen.
- De microstructuur van getemperd staal bestaat uit getemperd martensiet en behouden austeniet.beide zijn metastabiel en hebben de neiging om te transformeren in stabiele structuren (iDeze transformatie kan leiden tot veranderingen in de grootte en vorm van het werkstuk.Door te temperen worden gedoofd martensite en vastgehouden austenite omgezet in stabielere microstructuren, zodat de grootte en de vorm tijdens het gebruik niet veranderen.
Het temperingsproces omvat vier soorten reacties: ontbinding van martensite; neerslag, transformatie, aggregatie en groei van carbiden; herstel en recristallisatie van ferriet;en ontbinding van vastgehouden austenite.
Wanneer gedoofd staal onder 200 °C wordt verhit, beginnen fijne ε-carbiden (FexC) uit martensite te neerslaan, waardoor de oververzadiging van martensite wordt verminderd en de interne spanning gedeeltelijk wordt geëlimineerd.De microstructuur die bestaat uit deze ultrafijne ε-carbiden en een lage verzadiging α-vaste oplossing wordt aangeduidgehard martensiet (Mtemp).
Nadat martensite is gedoofd, wordt het omgevormd tot getemperd martensite, waardoor het volume kleiner wordt en de druk op het vastgehouden austenite vermindert.het vastgehouden austenite ontbindt tot een bainitische structuur.
Deze transformatie is relatief duidelijk bij koolstofstaal met een koolstofgehalte van minder dan 0,4%, koolstofstaal met een koolstofgehalte van minder dan 0,4%, koolstofstaal met een koolstofgehalte van minder dan 0,4%, koolstofstaal met een koolstofgehalte van minder dan 0,8%, koolstofstaal met een koolstofgehalte van minder dan 0,4%, koolstofstaal met een koolstofgehalte van minder dan 0,8%,de hoeveelheid vastgehouden austenite is zo klein dat deze transformatie in wezen verwaarloosbaar isDaarom blijft de getemperde microstructuur getemperd martensite bij 200°C tot 300°C.
Wanneer de temperatuur 250°C overschrijdt, is de ontbinding van martensite voltooid en verdwijnt de tetragonaliteit.en het grootste deel van de innerlijke spanning wordt geëlimineerdBij tempering tussen 300°C en 500°C ontstaat een gemengde microstructuur bestaande uit een ferrietmatrix en een groot aantal fijn verspreide granulaire cementites, bekend alsgehard troost (Ttemp).
Wanneer de tempertemperatuur hoger is dan 400°C, ondergaat lamellaire ferriet een polygonisatie, terwijl fijnkorrelige Fe3C zich sfeervormt en groeit.Verwijderende interne spanning wordt volledig geëlimineerdBij tempering tussen 500°C en 650°C ontstaat een microstructuur bestaande uit een veelhoekige ferrietmatrix met overal vrij grote granulaire cementite, genaamdgehard sorbiet (Stemp).
Tempering wordt ingedeeld in tempering bij lage temperatuur, tempering bij gemiddelde temperatuur en tempering bij hoge temperatuur op basis van het temperatuurbereik.
- Temperatuur: 150°C tot 250°C
- Microstructuur: getemperde martensite (Mtemp) een mengsel van ultrafijne ε-carbiden en een α-vaste oplossing met een lage verzadiging.terwijl het behouden austenite wit lijkt.
- Doel: behoud van een hoge hardheid (typisch 5864 HRC) en slijtvastheid van het getemperde werkstuk, waarbij de resterende verdoofingspanning en breekbaarheid worden verminderd.
- Toepassingen: voornamelijk gebruikt voor de warmtebehandeling van gereedschappen, snijgereedschappen, meetgereedschappen, matrijzen, rollenlagers, gecarbureerde onderdelen en oppervlakteverdoofde onderdelen van koolstofzuurhoudend staal.
- Temperatuur: 350°C tot 500°C
- Microstructuur: Tempered troostite (Ttemp) een microstructuur van fijn korrelig cementite verdeeld over een ferrietmatrix die de martensitische morfologie behoudt.
- Doel: Bereiken van een hoge elasticiteitsgrens, een hoge slijtvastheid en een zekere mate van taaiheid; de meeste interne spanningen worden geëlimineerd, met een hardheid van 35 45 HRC.
- Toepassingen: voornamelijk gebruikt voor de warmtebehandeling van veren, uurwerkveren, smeden van matrijzen en slaggereedschappen.
- Temperatuur: 500°C tot 650°C
- Microstructuur: Tempered sorbite (Stemp) een microstructuur van korrels Fe3C verdeeld over een veelhoekige ferrietmatrix.
- Doel: verkrijgen uitstekende alomvattende mechanische eigenschappen (gebalanceerde sterkte, plasticiteit en taaiheid); interne spanningen worden volledig geëlimineerd, met een hardheid van 25°35 HRC.Aangezien getemperde sorbiet goede mechanische eigenschappen heeft, wordt de combinatie van "verdoofing + hoogtemperatuurtempering" gewoonlijk aangeduid alsblussen en temperen (QT), of gewoon "temperen" in een brede zin.
- Toepassingen: Verdoofing en tempering worden hoofdzakelijk gebruikt als eindwarmtebehandeling van verschillende belangrijke bouwdelen (bijv. verbindingsstaven, assen,en versnellingswagens die onderhevig zijn aan wisselende belastingen en aan hoge eisen inzake vermoeidheidsweerstand)Het wordt ook vaak gebruikt voor de voorverhitting van oppervlakte-verdoofde onderdelen, nitriede onderdelen, precisie-snijgereedschappen, meetgereedschappen en matrices.
Het moet worden opgemerkt dat de bovenstaande temperatuurbereiken voor temperingsprocessen van toepassing zijn op koolstofstaal en laaggelegeerd staal, en dat zijniet van toepassingtot middelgrote en hooggelegeerde stalen met een hoog gehalte aan gelegeerde elementen.
Als de tempertemperatuur toeneemt, neemt de hardheid van het staal af, terwijl de hardheid in het algemeen toeneemt.Toch, verschijnen er twee minimumwaarden in de temperatuurbereiken van 250°C tot 400°C en 450°C tot 650°C. Dit verschijnsel wordtTemperament gebreekbaarheiden wordt onderverdeeld in laagtemperatuur- en hoogtemperatuur-brekbaarheid.
Dit verwijst naar de breekbaarheid die het getemperde staal vertoont wanneer het wordt getemperd bij 250°C tot 400°C. Aangezien het eenmaal gevormd brittlement niet kan worden geëlimineerd door opnieuw te verwarmen, wordt het ook welonherroepelijke temperamentbrekbaarheidDe belangrijkste oorzaak is dat tijdens het temperen in dit temperatuurbereik martensyt ontbindt en cementit zich op de korrelgrenzen afstort.Vermindering van de graangrens breuksterkte en het vernietigen van de continuïteit van de matrixBijna alle staalsoorten vertonen dit soort temperamentbrekbaarheid en er is momenteel geen doeltreffende methode om dit volledig te elimineren.het getemperd staal wordt over het algemeen niet gehard in het bereik van 250°C tot 350°C.
Dit verwijst naar de breekbaarheid van getemperd staal bij langzaam afkoelen na tempering in het bereik van 450°C tot 650°C.De hardheid kan worden hersteld als het staal opnieuw wordt verwarmd tot meer dan 600°C en snel wordt afgekoeld, dus het wordt ook wel genoemdomkeerbare temperamentbrekbaarheid.
Dit type broosheid komt voornamelijk voor in structuurstalen die legeringselementen zoals Cr, Ni, Si en Mn bevatten.Een belangrijk kenmerk is dat een snelle afkoeling (olie-afkoeling) na tempering geen broosheid veroorzaaktWanneer deze staalsoorten bij hoge temperaturen moeten worden gehard, worden ze gewoonlijk tot boven de 600°C verwarmd en snel afgekoeld.een snelle afkoeling vanaf deze temperatuur zorgt niet voor verharding, aangezien er geen austenitisatie optreedt.
Om goede mechanische eigenschappen te verkrijgen, worden legeringsstaalstructuren vaak getemperd in drie verschillende temperatuurbereiken:;veerstaal rond 460°C; en stalen die zijn gedoofd en gehard bij 550°C tot 650°C. Carbon- en legeringswerktuigstaal, waarvoor hoge hardheid en sterkte vereist zijn,met een gewicht van niet meer dan 10 kg. Legeringsstaal, matstaal en snelheidsstaal worden allemaal getemperd in het bereik van 500°C tot 650°C.
- Temperen is zinloos voorniet-bewerkte gesmolten staalHet wordt daarom gebruikt als een eindwarmtebehandelingsproces in combinatie met het afzuigen.
- Voor de voorkoming van vervorming of barsten van de onderdelen die tijdens de opslag zijn gedoofd, worden staalonderdelenmoet onmiddellijk na het blussen worden getemperd.
- Onvoldoende tempering kan worden gecompenseerd door een aanvullend geschikt temperingsproces; indien echter oververhitting optreedt, zullen alle eerdere inspanningen verspild worden en moet het onderdeel opnieuw worden gedoofd.
- Tempering isgeen verhardingsmethodeHet is daarentegen een herverhitting van warmtebehandeld gehard staal om de spanning te verminderen, het materiaal te verzachten en de plasticiteit te verbeteren.
- De microstructurele veranderingen en eigenschappelijke wijzigingen die door tempering worden veroorzaakt, zijn afhankelijk van de temperatuur waarop het staal wordt herverwarmd.Daarom, hangt de keuze van de temperatuur meestal af van de mate waarin hardheid en sterkte worden opgeofferd om plasticiteit en taaiheid te krijgen.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!