Alt bainitin söndürme işlemi

I. Düşük Beynit Söndürmenin Temel İlkesi

II. Düşük Beynit Söndürmenin İşlem Adımları ve Parametreleri

1. Östenitleme Aşaması (Isıtma ve Tutma)

• Amaç: Çelikteki karbürleri tamamen çözmek ve sonraki dönüşüm için temel oluşturarak homojen, ince bir östenitik yapı elde etmek.
• İşlem Parametreleri:
  • Östenitleme Sıcaklığı: Çelik bileşimi tarafından belirlenir, genellikle Ac3'ün 30~50°C üzerinde (hipoötektoid çelikler için) veya Ac1 ile Ac3 arasında (hipereutektoid çelikler için, ağ karbürlerinden kaçınmak için). Örneğin:
    • Orta karbonlu çelikler (örneğin, 45 çeliği): 820~860°C;
    • Orta karbonlu düşük alaşımlı çelikler (örneğin, 40Cr): 840~880°C;
    • Yüksek karbonlu çelikler (örneğin, T8 çeliği): 780~820°C (kaba tanelerin aşırı ısınmasını önlemek için).
  • Tutma Süresi: İş parçası kalınlığı ve yükleme kapasitesi tarafından belirlenir, östenit homojenleşmesini sağlamak için. Tipik olarak 1~3 saat (küçük iş parçaları için daha kısa, 30 dakikaya kadar; büyük iş parçaları için daha uzun), yetersiz ısıtmadan (eksik östenitleme) veya aşırı ısıtmadan (kaba taneler, performansın düşmesine yol açar) kaçınılır.

2. Hızlı Soğutma Aşaması (Perlit/Üst Beynit Bölgelerinden Kaçınma)

• Amaç: Östenitleştirilmiş iş parçasını düşük beynit dönüşüm sıcaklık aralığına (200~350°C) hızla soğutmak, perlit (500~600°C) veya üst beynit (350~500°C) bölgelerinde erken dönüşümü önlemek, östenitin düşük beynite "yönlü" dönüşümünü sağlamak.
• İşlem Parametreleri:
  • Soğutma Ortamı: Yeterli soğutma hızı sağlamalıdır (çeliğin kritik soğutma hızını aşmalıdır). Yaygın ortamlar şunlardır:
    • Eritilmiş tuzlar (örneğin, nitrat-nitrit banyoları, düşük erime noktalarına ve kolay sıcaklık kontrolüne sahip);
    • Mineral yağlar (küçük iş parçaları için uygun, eritilmiş tuzlardan biraz daha yavaş soğutma ile);
    • Polimer çözeltileri (örneğin, polivinil alkol çözeltileri, ayarlanabilir soğutma kapasitesi ile).
  • Soğutma Bitiş Noktası: İş parçasını 200~350°C'ye hızla soğutun (belirli sıcaklık, çeliğin TTT eğrisi tarafından belirlenir; örneğin, düşük alaşımlı çelikler için 250~300°C).

3. İzotermal Dönüşüm Aşaması (Çekirdek Adım)

• Amaç: Östeniti tamamen düşük beynite dönüştürmek için (kalan östeniti en aza indirmek) ayarlanan düşük sıcaklıkta tutun.
• İşlem Parametreleri:
  • İzotermal Sıcaklık: Genellikle 200~350°C (düşük beynit için karakteristik aralık). Daha düşük sıcaklıklar daha ince düşük beynit lamelleri üretir, mukavemeti ve sertliği artırır ancak dönüşümü yavaşlatır (daha uzun tutma gerektirir); daha yüksek sıcaklıklar (350°C'ye yakın) kısmi üst beynit oluşturabilir, tokluğu azaltır.
  • İzotermal Süre: Östenit dönüşümünün tamamlanmasını sağlamak için çeliğin TTT eğrisi tarafından belirlenir. Örnekler:
    • 280°C'de 40Cr çeliği: ~2~4 saat;
    • 250°C'de 60Si2Mn yay çeliği: ~3~5 saat.
  • Değerlendirme Kriterleri: Mikroyapısal inceleme (düşük beynit, perlit veya martensit olmadan koyu iğne benzeri/lamelli yapılar olarak görünür) veya ampirik formüller (örneğin, kalınlık başına 10 mm için süreyi 0,5~1 saat uzatın).

4. İzotermal Sonrası Soğutma

• İzotermal tutmadan sonra, iş parçası oda sıcaklığına hava ile soğutulabilir (sürekli hızlı soğutmaya gerek yoktur). Östenit zaten tamamen düşük beynite dönüşmüştür, bu nedenle hava soğutma martensit oluşumunu veya diğer olumsuz yapıları önler ve aşırı soğutma hızlarından kaynaklanan gerilim çatlaklarını önler.

III. Uygun Çelik Kaliteleri

• Orta karbonlu çelikler: 45, 50, vb.;
• Orta karbonlu düşük alaşımlı çelikler: 40Cr, 42CrMo, 35CrMo, vb.;
• Yay çelikleri: 60Si2Mn, 50CrVA, vb.;
• Rulman çelikleri: GCr15 (kaba tanelerden kaçınmak için östenitleme sıcaklığını kontrol edin).

IV. Performans Özellikleri ve Uygulamaları

• Performans Avantajları: Düşük beynit, HRC45~55 sertliğine (martensite yakın) sahiptir, ancak martensitten 2~3 kat daha yüksek darbe tokluğuna (αk) sahiptir (örneğin, düşük beynit söndürmeden sonra 40Cr, αk≥80J/cm² iken, martensitik söndürme için 30~50J/cm²), mükemmel yorulma mukavemeti ve aşınma direncine sahiptir.
• Uygulamalar: "Mukavemet-tokluk dengesi" gerektiren parçalar, örneğin dişliler, tahrik milleri, bağlantı çubukları, yaylar ve rulman halkaları.

V. Temel İşlem Noktaları ve Önlemler

1. Östenitleme Kontrolü: Aşırı yüksek sıcaklıklar, kaba östenit tanelerine ve pürüzlü düşük beynite neden olur, tokluğu azaltır; düşük sıcaklıklar, dönüşüm homojenliğini bozan artık karbürlerle eksik östenitlemeye yol açar.
2. Soğutma Hızı: Perlit bölgesinden (500~600°C) hızla geçmelidir; aksi takdirde, perlit oluşur, mukavemeti drastik olarak azaltır (uygun soğutma kapasitesine sahip ortamlar seçin, örneğin, oranların kritik değerleri aşmasını sağlamak için eritilmiş tuz banyoları).
3. İzotermal Parametreler: Sıcaklık ve zaman için TTT eğrilerini kesinlikle takip edin—sapmalar aşırı kalan östenite (azaltılmış sertlik) veya kısmi üst beynite (azaltılmış tokluk) neden olur.
4. İş Parçası Geometrisi: Büyük veya karmaşık parçalar için, gerilim çatlaklarını önlemek için ısıtma/soğutma oranlarını kontrol edin (izotermal tutmadan önce daha yüksek sıcaklıklara kademeli ısıtma veya ön soğutma kullanın).