การอบอ่อนเหล็กกล้า
① ปรับความแข็งเพื่อให้เหมาะกับการปฏิบัติงานกลึง หากชิ้นงานแข็งเกินไป จะไม่สามารถตัดได้ หากนิ่มเกินไป การแตกของเศษจะทำได้ยากในระหว่างการตัด โดยทั่วไป ช่วงความแข็ง
170–250 HB เหมาะสำหรับการกลึงทั่วไป
① กำจัดความเค้นภายในที่เหลืออยู่ เพื่อป้องกันการเสียรูปหรือการแตกร้าวของชิ้นส่วนเหล็กกล้าในระหว่างการประมวลผลหรือการอบชุบด้วยความร้อนในภายหลัง ความเค้นภายในที่เหลืออยู่จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวและภายในชิ้นงานในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปเปล่า (เช่น การหล่อ การตีขึ้นรูป การเชื่อม) หรือการกลึง ความเค้นนี้จะกระจายตัวใหม่ในระหว่างการประมวลผลชิ้นงานในภายหลัง ซึ่งนำไปสู่การเสียรูปหรือการแตกร้าว
① ปรับปรุงขนาดเกรน ปรับปรุงโครงสร้างจุลภาค เพิ่มคุณสมบัติทางกล และเตรียมโครงสร้างสำหรับการอบชุบด้วยความร้อนขั้นสุดท้าย
2. การจำแนกประเภทของกระบวนการอบอ่อน
3. กระบวนการอบอ่อนทั่วไป
กระบวนการอบอ่อนชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่ชิ้นงานอย่างช้าๆ จนถึงอุณหภูมิ 30–50°C เหนือ Ac3 การคงไว้ที่อุณหภูมินั้นเป็นระยะเวลาที่กำหนด (การแช่) จากนั้นจึงค่อยๆ ทำให้เย็นลง นอกจากนี้ยังเป็นที่รู้จักกันในชื่อ การอบอ่อนแบบดั้งเดิม หรือ การอบอ่อนแบบตกผลึกใหม่.
เรียกว่า "เต็มรูปแบบ" เนื่องจากโครงสร้างของเหล็กกล้าสามารถผ่านการเปลี่ยนแปลงออสเทนไนซ์อย่างสมบูรณ์ผ่านการตกผลึกใหม่ (การก่อตัวของนิวเคลียสและการเติบโตของเกรน)
ข้อจำกัด: การอบอ่อนแบบเต็มรูปแบบใช้การระบายความร้อนในเตาเผาอย่างช้าๆ ซึ่งส่งผลให้รอบการทำงานยาวนานและอุปกรณ์ถูกใช้งานเป็นเวลานาน เพื่อปรับปรุงการใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์ การอบอ่อนแบบไอโซเทอร์มอลมักถูกนำมาใช้แทน
2) การอบอ่อนแบบไอโซเทอร์มอล
กระบวนการอบอ่อนแบบไอโซเทอร์มอลมีดังนี้: ให้ความร้อนแก่เหล็กกล้าไฮโปยูเทคทอยด์จนถึงอุณหภูมิ 30–50°C เหนือ Ac3 และให้ความร้อนแก่เหล็กกล้ายูเทคทอยด์และเหล็กกล้าไฮเปอร์ยูเทคทอยด์จนถึงอุณหภูมิ 30–50°C เหนือ Ac1. หลังจากคงไว้ที่อุณหภูมิที่เกี่ยวข้องเป็นระยะเวลาที่เหมาะสม ให้หยุดให้ความร้อนและเปิดประตูเตาเผาเพื่อให้ชิ้นงานเย็นลงอย่างรวดเร็วถึงอุณหภูมิเฉพาะที่ต่ำกว่า Ar1 คงชิ้นงานไว้ที่อุณหภูมินี้จนกว่าออสเทนไนต์ทั้งหมดจะเปลี่ยนเป็นเพิร์ลไลต์แบบแผ่น—เหล็กกล้าไฮโปยูเทคทอยด์ยังสร้างเฟอร์ไรต์โปรยูเทคทอยด์ ในขณะที่เหล็กกล้าไฮเปอร์ยูเทคทอยด์ยังสร้างซีเมนต์ไทต์โปรยูเทคทอยด์ สุดท้าย ทำให้ชิ้นงานเย็นลงในอัตราใดก็ได้ โดยปกติจะนำออกจากเตาเผาและทำให้เย็นลงในอากาศ
อุณหภูมิไอโซเทอร์มอลต้องไม่ต่ำหรือสูงเกินไป หากต่ำเกินไป ความแข็งหลังจากการอบอ่อนจะค่อนข้างสูง หากสูงเกินไป จะต้องขยายเวลาการคงสภาพไอโซเทอร์มอล
การอบอ่อนแบบไอโซเทอร์มอลมีวัตถุประสงค์เช่นเดียวกับการอบอ่อนแบบเต็มรูปแบบ สามารถลดระยะเวลาการอยู่ในเตาเผาของชิ้นงาน และทำให้ได้โครงสร้างจุลภาคและความแข็งที่สม่ำเสมอมากขึ้น
การประยุกต์ใช้: การอบอ่อนแบบไอโซเทอร์มอลส่วนใหญ่ใช้สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนสูงและเหล็กกล้าผสมที่มีระยะฟักตัวนาน ออสเทนไนต์ที่เย็นจัดของเหล็กกล้าเหล่านี้จะเปลี่ยนไปค่อนข้างช้าในช่วงอุณหภูมิการเปลี่ยนรูปเพิร์ลไลต์ หากใช้วิธีการอบอ่อนแบบเต็มรูปแบบ มักใช้เวลาหลายสิบชั่วโมง ซึ่งไม่ประหยัดมาก
กระบวนการอบอ่อนแบบทรงกลมเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่เหล็กกล้ายูเทคทอยด์หรือไฮเปอร์ยูเทคทอยด์จนถึงอุณหภูมิ 10–20°C เหนือ Ac1 ทำให้อนุภาคคาร์ไบด์ที่ไม่ละลายมากขึ้นทรงกลมโดยธรรมชาติในระหว่างการแช่นาน หลังจากคงไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง เหล็กกล้าจะเย็นลงอย่างช้าๆ จนต่ำกว่า 600°C จากนั้นจึงนำออกจากเตาเผาเพื่อระบายความร้อนด้วยอากาศ จึงทำให้ซีเมนต์ไทต์ในเพิร์ลไลต์เป็นทรงกลม
โครงสร้างจุลภาคที่ได้จากการอบอ่อนแบบทรงกลมมีลักษณะเฉพาะคืออนุภาคซีเมนต์ไทต์แบบเม็ดกระจายอยู่ในเมทริกซ์เฟอร์ไรต์ ซึ่งเรียกว่า เพิร์ลไลต์ทรงกลม (หรือเพิร์ลไลต์แบบปม)
หมายเหตุ: หากมีคาร์ไบด์เครือข่ายรุนแรงในเหล็กกล้าก่อนการอบอ่อนแบบทรงกลม ควรทำการอบชุบปกติก่อน เพื่อกำจัดซีเมนต์ไทต์เครือข่าย ตามด้วยการอบอ่อนแบบทรงกลม การไม่ทำเช่นนั้นจะส่งผลต่อผลการทรงกลม
หมายถึงกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่ชิ้นงานถูกให้ความร้อนอย่างช้าๆ พร้อมกับเตาเผาถึง 500–600°C คงไว้ที่อุณหภูมินี้เป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงค่อยๆ ทำให้เย็นลงพร้อมกับเตาเผาจนต่ำกว่า 200–300°C ก่อนนำออกจากเตาเผา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไม่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคเกิดขึ้นในชิ้นงานในระหว่างกระบวนการนี้
วัตถุประสงค์: ส่วนใหญ่ใช้กับชิ้นงานเปล่าและชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงแล้ว เป้าหมายคือการกำจัดความเครียดที่เหลืออยู่ในชิ้นงานเปล่าและชิ้นส่วน ทำให้ขนาดและรูปร่างของชิ้นงานคงที่ และลดแนวโน้มการเสียรูปและการแตกร้าวของชิ้นส่วนในระหว่างการกลึงและการใช้งาน
หมายเหตุ: ควรสังเกตว่าการอบอ่อนคลายความเครียดไม่สามารถขจัดความเครียดภายในออกไปได้อย่างสมบูรณ์ แต่จะขจัดออกไปเพียงบางส่วนเท่านั้น จึงทำให้เป็นกลางต่อผลกระทบที่เป็นอันตราย
หมายถึงกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่เหล็กกล้าจนถึงอุณหภูมิที่ค่อนข้างสูงต่ำกว่าอุณหภูมิของแข็งของโลหะผสม คงไว้เป็นระยะเวลานาน (10–15 ชั่วโมง) จากนั้นจึงค่อยๆ ทำให้เย็นลง
เป็นวิธีการอบอ่อนที่ใช้กับแท่งหรือการหล่อของเหล็กกล้าและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก (เช่น ดีบุกบรอนซ์ ซิลิคอนบรอนซ์ คิวโปรนิกเกิล ฯลฯ)
วัตถุประสงค์: การอบอ่อนแบบทำให้เป็นเนื้อเดียวกันส่งเสริมการแพร่กระจายของของแข็งขององค์ประกอบในโลหะผสมเพื่อลดการแบ่งแยกองค์ประกอบทางเคมีและความไม่สม่ำเสมอของโครงสร้างจุลภาคภายในขนาดเกรน (การแบ่งแยกภายในเกรน หรือที่เรียกว่าการแบ่งแยกแบบเดนไดรติก) ที่เกิดขึ้นในแท่งเหล็กกล้า การหล่อเหล็กกล้า หรือบิลเล็ตหล่อในระหว่างการแข็งตัว
เหตุผลที่อุณหภูมิการอบอ่อนแบบทำให้เป็นเนื้อเดียวกันสูงมากก็เพื่อเร่งการแพร่กระจายขององค์ประกอบโลหะผสมและลดระยะเวลาการคงสภาพให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อุณหภูมิการอบอ่อนแบบทำให้เป็นเนื้อเดียวกันสำหรับเหล็กกล้าผสมนั้นสูงกว่า Ac3 มาก โดยทั่วไปมีตั้งแต่ 1050°C ถึง 1200°C
