Отжиг стали
① Регулировка твердости для операций механической обработки. Если заготовка слишком твердая, ее невозможно резать; если она слишком мягкая, затрудняется дробление стружки при резке. Обычно диапазон твердости
170–250 HB подходит для общей механической обработки.
② Устранение остаточных внутренних напряжений для предотвращения деформации или растрескивания стальных деталей в процессе последующей обработки или термической обработки. Остаточные внутренние напряжения возникают на поверхности и внутри заготовки в процессе процессов формообразования заготовок (таких как литье, ковка, сварка) или механической обработки. Эти напряжения перераспределятся в процессе последующей обработки заготовки, что приведет к деформации или растрескиванию.
③ Улучшение размера зерна, улучшение микроструктуры, улучшение механических свойств и подготовка структуры к окончательной термической обработке.
2. Классификация процессов отжига
- Отжиг выше критической температуры (Ac1, Ac3)
Эта категория включает полный отжиг, неполный отжиг, сфероидизирующий отжиг и диффузионный отжиг.
- Отжиг ниже критической температуры
Примеры включают рекристаллизационный отжиг и отжиг для снятия напряжений.
3. Общие процессы отжига
Тип процесса отжига, который включает медленный нагрев заготовки до температуры 30–50°C выше Ac3, выдержку при этой температуре в течение определенного периода времени (выдержка), а затем медленное охлаждение. Он также известен как обычный отжиг или рекристаллизационный отжиг.
Он называется «полным», потому что структура стали может претерпеть полное аустенитное превращение посредством рекристаллизации (зарождение и рост зерна).
Ограничения: Полный отжиг использует медленное охлаждение в печи, что приводит к длительному технологическому циклу и длительному занятию оборудования. Для улучшения использования оборудования изотермический отжиг часто используется в качестве замены.
2) Изотермический отжиг
Процесс изотермического отжига выглядит следующим образом: нагрейте доэвтектоидную сталь до температуры 30–50°C выше Ac3, а эвтектоидную сталь и заэвтектоидную сталь нагрейте до температуры 30–50°C выше Ac1. После выдержки при соответствующих температурах в течение соответствующего периода времени прекратите нагрев и откройте дверцу печи, чтобы быстро охладить заготовку до определенной температуры ниже Ar1. Выдерживайте заготовку при этой температуре до тех пор, пока весь аустенит не превратится в пластинчатый перлит — доэвтектоидная сталь также образует проэвтектоидный феррит, а заэвтектоидная сталь также образует проэвтектоидный цементит. Наконец, охладите заготовку с любой скоростью, обычно вынимая ее из печи и охлаждая на воздухе.
Изотермическая температура не должна быть слишком низкой или слишком высокой. Если она слишком низкая, твердость после отжига будет относительно высокой; если она слишком высокая, время изотермической выдержки необходимо увеличить.
Изотермический отжиг имеет ту же цель, что и полный отжиг. Он может сократить время пребывания заготовки в печи и обеспечить более однородную микроструктуру и твердость.
Применение: Изотермический отжиг в основном используется для высокоуглеродистых сталей и легированных сталей с длительным периодом инкубации. Переохлажденный аустенит этих сталей преобразуется довольно медленно в диапазоне температур перлитного превращения. Если применяется полный отжиг, это часто занимает десятки часов, что очень неэкономично.
Процесс сфероидизирующего отжига включает нагрев эвтектоидной или заэвтектоидной стали до температуры 10–20°C выше Ac1, позволяя большему количеству нерастворенных частиц карбида самопроизвольно сфероидизироваться во время длительной выдержки. После выдержки в течение определенного периода времени сталь медленно охлаждают до температуры ниже 600°C, а затем вынимают из печи для воздушного охлаждения, тем самым сфероидизируя цементит в перлите.
Микроструктура, полученная в результате сфероидизирующего отжига, характеризуется гранулированными частицами цементита, дисперсно распределенными в ферритной матрице, которая называется сфероидальный перлит (или шаровидный перлит).
Примечание: Если в стали перед сфероидизирующим отжигом присутствует сильный сетчатый карбид, сначала следует выполнить нормализацию для устранения сетчатого цементита, а затем сфероидизирующий отжиг. Несоблюдение этого требования повлияет на эффект сфероидизации.
Он относится к процессу термической обработки, при котором заготовка медленно нагревается вместе с печью до температуры 500–600°C, выдерживается при этой температуре в течение определенного периода времени, а затем медленно охлаждается вместе с печью до температуры ниже 200–300°C перед извлечением из печи. Примечательно, что в процессе не происходит никаких микроструктурных изменений в заготовке.
Цель: В основном применяется к заготовкам и деталям, прошедшим механическую обработку. Цель состоит в том, чтобы устранить остаточные напряжения в заготовках и деталях, стабилизировать размеры и форму заготовки и уменьшить тенденцию к деформации и растрескиванию деталей во время механической обработки и эксплуатации.
Примечание: Следует отметить, что отжиг для снятия напряжений не может полностью устранить внутренние напряжения, а только частично их устраняет, тем самым нейтрализуя их вредное воздействие.
Он относится к процессу термической обработки, который включает нагрев стали до относительно высокой температуры ниже температуры солидуса сплава, выдержку в течение длительного периода времени (10–15 часов), а затем медленное охлаждение.
Это метод отжига, применяемый к слиткам или отливкам из стали и цветных сплавов (таких как оловянная бронза, кремниевая бронза, мельхиор и т. д.).
Цель: Гомогенизирующий отжиг способствует твердофазной диффузии элементов в сплаве для уменьшения химической сегрегации состава и неоднородности микроструктуры в пределах размеров зерен (внутризеренная сегрегация, также известная как дендритная сегрегация), которые возникают в стальных слитках, стальных отливках или литых заготовках во время затвердевания.
Причина, по которой температура гомогенизирующего отжига настолько высока, заключается в ускорении диффузии легирующих элементов и максимально возможном сокращении времени выдержки. Температура гомогенизирующего отжига для легированных сталей намного выше Ac3, обычно в диапазоне от 1050°C до 1200°C.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!