Tempering adalah proses pengolahan panas di mana benda kerja yang dipadamkan dipanaskan kembali ke suhu yang tepatdi bawah suhu kritis Ac1, disimpan pada suhu tersebut untuk jangka waktu tertentu, dan kemudian didinginkan pada tingkat tertentu untuk meningkatkan ketahanan bahan.Ini adalah proses penting yang menentukan mikrostruktur dan sifat baja dalam kondisi layanan.
Meskipun baja yang dimurnikan (misalnya baja dengan struktur martensit) menunjukkan kekerasan dan ketahanan terhadap keausan yang sangat tinggi, ia memiliki dua masalah utama: pertama,sejumlah besar sisa pemadam tekanan internal tetap di dalam, yang dengan mudah menyebabkan bagian baja retak atau deformasi; kedua, memiliki ketahanan yang sangat buruk dan kerapuhan yang tinggi, sehingga tidak dapat menahan benturan atau beban yang kompleks.Dengan menyesuaikan suhu pemanasan dan waktu tunggu, tempering secara khusus menangani masalah ini, dengan tujuan khusus berikut:
- Menghilangkan stres internal: Pemanasan memberikan atom baja dengan tingkat tertentu mobilitas, meringankan tegangan internal yang dihasilkan oleh transformasi mikrostruktur cepat selama penekan (misalnya,pendinginan cepat dari austenit menjadi martensit) dan mengurangi risiko retakan selama pemrosesan berikutnya atau layanan bagian baja.
- Sesuaikan sifat mekanikUntuk aplikasi yang membutuhkan kekerasan tinggi (misalnya alat pemotong, mati),tempering suhu rendah dapat dipilih untuk mempertahankan sebagian besar kekerasan matiUntuk aplikasi yang membutuhkan ketahanan tinggi (misalnya poros, gigi), tempering suhu tinggi dapat digunakan untuk meningkatkan ketahanan secara signifikan sambil mengurangi kekerasan.
- Menstabilkan mikrostruktur dan dimensi: Mengubah struktur mikro mati yang tidak stabil (misalnya, martensit, austenit yang dipertahankan) menjadi yang lebih stabil (misalnya, martensit tempered, sorbit),mencegah fluktuasi dimensi yang disebabkan oleh perubahan mikrostruktur yang berkelanjutan selama layanan jangka panjang dan memastikan presisi.
- Meningkatkan kemampuan mesin: Mengurangi kekerasan baja yang dimurnikan untuk memfasilitasi pemrosesan mekanis berikutnya seperti pemotongan dan penggilingan (misalnya, baja alat menjadi lebih mudah digiling setelah tempering).
- Bagian bajatidak dapat digunakan langsung setelah dimatikandan harus diperbaiki dengan segera.
- Sesuaikan kekerasan, kekuatan, plastisitas, dan ketangguhan benda kerja untuk memenuhi persyaratan kinerja layanan.dan tempering dapat menyesuaikan kekerasan dan ketangguhan.
- Menghilangkan atau mengurangi tekanan internal residual yang dihasilkan selama pemadaman untuk mencegah deformasi atau retakan.
- Menstabilkan mikrostruktur dan dimensi untuk memastikan presisi.keduanya metastabil dan cenderung berubah menjadi struktur yang stabil (iTransformasi ini dapat menyebabkan perubahan ukuran dan bentuk benda kerja.Tempering mengubah martensit yang mati dan austenit yang dipertahankan menjadi struktur mikro yang lebih stabil, memastikan tidak ada perubahan ukuran atau bentuk selama layanan.
Proses tempering melibatkan empat jenis reaksi: dekomposisi martensit; presipitasi, transformasi, agregasi, dan pertumbuhan karbida; pemulihan dan rekristalisasi ferrit;dan dekomposisi austenit yang ditahan.
Ketika baja yang dipanaskan dipanaskan di bawah 200 °C, karbida ε halus (FexC) mulai terkulai dari martensit, mengurangi jenuh super martensit dan sebagian menghilangkan tekanan internal.Mikrostruktur yang terdiri dari karbida ε-ultra-halus ini dan larutan α-padat jenuh rendah disebutMartensit tempered (Mtemp).
Setelah mati martensit berubah menjadi tempered martensite, volume menyusut, mengurangi tekanan pada austenit ditahan.austenit yang dipertahankan terurai untuk membentuk struktur bainit.
Transformasi ini relatif jelas pada baja karbon menengah dan baja karbon tinggi.jumlah austenit yang dipertahankan sangat kecil sehingga transformasi ini pada dasarnya bisa diabaikanOleh karena itu, struktur mikro tempered tetap martensit tempered pada 200 ~ 300 ° C.
Ketika suhu melebihi 250°C, dekomposisi martensit selesai, dan tetragonalitasnya hilang.dan sebagian besar tekanan internal pemadam dihilangkanPemanasan antara 300-500°C menghasilkan mikrostruktur campuran yang terdiri dari matriks ferrit dan sejumlah besar semen granular yang terdispersi halus, yang dikenal sebagaiTroostite tempered (Ttemp).
Ketika suhu tempering mencapai di atas 400 ° C, ferit lamellar mengalami poligonisasi, sementara Fe3C granular halus sferoidisasi dan agregat untuk tumbuh.Menghilangkan stres internal sepenuhnya dihilangkanPemanasan antara 500-650°C menghasilkan mikrostruktur yang terdiri dari matriks ferrit poligonal dengan sementit granular yang relatif besar yang didistribusikan di seluruhnya, yang disebutsorbit tempered (Stemp).
Tempering diklasifikasikan menjadi tempering suhu rendah, tempering suhu menengah, dan tempering suhu tinggi berdasarkan kisaran suhu.
- Suhu pemanas: 150~250°C
- Mikrostruktur: Tempered martensite (Mtemp) ‡ campuran karbida ε-ultra-halus dan larutan α-padat jenuh rendah. Di bawah mikroskop optik, martensite tempered tampak hitam,sementara austenit yang dipertahankan tampak putih.
- Tujuan: Mempertahankan kekerasan yang tinggi (biasanya 58 ∼ 64 HRC) dan ketahanan terhadap keausan dari benda kerja yang dipadamkan, sambil mengurangi tekanan penghentian residual dan kerapuhan.
- Aplikasi: Terutama digunakan untuk pengolahan panas alat baja karbon tinggi, alat pemotong, alat pengukuran, mati, bantalan rolling, bagian karburisasi, dan bagian permukaan mati.
- Suhu pemanas: 350 ∼ 500°C
- Mikrostruktur: Troostite yang dipanaskan (Ttemp) ️ sebuah mikrostruktur dari semen granular halus yang didistribusikan pada matriks ferit yang mempertahankan morfologi martensit.
- Tujuan: Mencapai batas elastisitas yang tinggi, kekuatan yield, dan tingkat ketahanan tertentu; sebagian besar tekanan internal dihilangkan, dengan kekerasan 35-45 HRC.
- Aplikasi: Terutama digunakan untuk pengolahan panas pegas, pegas jam, memalsukan mati, dan alat benturan.
- Suhu pemanas: 500-650°C
- Mikrostruktur: Tempered sorbit (Stemp) ️ sebuah mikrostruktur Fe3C granular yang didistribusikan pada matriks ferit poligonal.
- Tujuan: Mendapatkan sifat mekanik komprehensif yang sangat baik (kekuatan yang seimbang, plastisitas, dan ketangguhan); tekanan internal benar-benar dihilangkan, dengan kekerasan 25-35 HRC.Karena sorbit tempered memiliki sifat mekanik komprehensif yang baik, kombinasi dari "pemberhentian + tempering suhu tinggi" biasanya disebut sebagaipemadam dan tempering (QT), atau hanya "mengatasi" dalam arti luas.
- Aplikasi: Pemadam dan tempering terutama digunakan sebagai perawatan panas akhir untuk berbagai bagian struktural yang penting (misalnya batang penghubung, poros,dan gigi yang tunduk pada beban bergantian dan persyaratan ketahanan kelelahan yang tinggi)Hal ini juga sering digunakan sebagai perawatan prapanas untuk bagian permukaan-dimasukkan, bagian nitrid, alat pemotong presisi, alat pengukuran, dan mati.
Perlu dicatat bahwa rentang suhu di atas untuk proses tempering berlaku untuk baja karbon dan baja baja rendah, dantidak berlakuuntuk baja paduan menengah dan tinggi dengan kandungan elemen paduan yang tinggi.
Kekuatan benturan baja yang dipanaskan berubah dengan suhu tempering.Namun, dua nilai minimum muncul dalam kisaran suhu 250~400°C dan 450~650°C. Fenomena ini disebutKecanggihan temperamendan dibagi menjadi embrittlement temper rendah suhu dan embrittlement temper suhu tinggi.
Ini mengacu pada kerapuhan yang ditunjukkan oleh baja yang dipadamkan ketika dipadamkan pada 250 ~ 400 ° C. Karena kerapuhan yang terbentuk sekali tidak dapat dihilangkan dengan pemanasan kembali, ini juga disebutKecanggihan temperamen yang tidak dapat diubahPenyebab utama adalah bahwa selama tempering dalam kisaran suhu ini, martensit terurai, dan sementit terkulai di batas biji-bijian,mengurangi kekuatan fraktur batas butir dan menghancurkan kontinuitas matriksHampir semua baja menunjukkan jenis kerapuhan temper, dan saat ini tidak ada metode yang efektif untuk menghilangkannya sepenuhnya.Baja yang dipadamkan umumnya tidak dipadamkan dalam kisaran 250~350°C.
Ini mengacu pada kerapuhan yang ditunjukkan oleh baja yang dipadamkan ketika perlahan didinginkan setelah tempering dalam kisaran 450 ~ 650 °C.Ketahanan dapat dipulihkan jika baja dipanaskan ke atas 600 °C dan cepat didinginkan, jadi itu juga disebutReversibel temperament embrittlement.
Jenis kerapuhan ini terutama terjadi pada baja struktural yang mengandung elemen paduan seperti Cr, Ni, Si, dan Mn.Karakteristik utama adalah bahwa pendinginan cepat (pendinginan minyak) setelah tempering tidak menyebabkan rapuh, sedangkan pendinginan lambat (pendinginan udara) terjadi. Ketika baja ini harus dipanaskan pada suhu tinggi, mereka biasanya dipanaskan hingga lebih dari 600 ° C dan cepat didinginkan.pendinginan cepat dari suhu ini tidak menyebabkan pengerasan, karena austenitisasi tidak terjadi.
Secara umum, untuk mendapatkan sifat mekanik komprehensif yang baik, baja struktural paduan sering dipanaskan dalam tiga rentang suhu yang berbeda: baja kekuatan ultra tinggi pada sekitar 200 ~ 300 ° C;baja pegas sekitar 460 °C; dan baja yang dimurnikan dan diperkuat pada 550-650 °C. Baja alat karbon dan paduan, yang membutuhkan kekerasan dan kekuatan yang tinggi,umumnya dipanaskan pada suhu tidak lebih dari 200°CBaja struktural paduan, baja mati, dan baja berkecepatan tinggi semuanya dipanaskan dalam kisaran 500 ~ 650 ° C.
- Tempering tidak berarti untukBaja mati yang tidak diolahOleh karena itu, ia digunakan sebagai proses pengolahan panas akhir dalam hubungannya dengan pemadam.
- Untuk mencegah deformasi atau retakan bagian yang dipadamkan selama penyimpanan, bagian bajaharus dipanaskan segera setelah dimatikan.
- Tempering yang tidak mencukupi dapat dikompensasi dengan proses tempering tambahan yang tepat; Namun, jika over-tempering terjadi, semua upaya sebelumnya akan sia-sia, dan bagian harus dipadamkan lagi.
- Tempering adalahbukan metode pengerasanSebaliknya, hal ini melibatkan pemanasan kembali baja keras yang diobati panas untuk meringankan ketegangan, melembutkan material, dan meningkatkan plastisitas.
- Perubahan mikrostruktur dan modifikasi sifat yang disebabkan oleh tempering tergantung pada suhu yang baja dipanaskan kembali.Oleh karena itu, pilihan suhu biasanya tergantung pada sejauh mana kekerasan dan kekuatan dikorbankan untuk mendapatkan plastisitas dan ketangguhan.
Pesan Anda harus antara 20-3.000 karakter!