Tăng nhiệt là một quá trình xử lý nhiệt trong đó một mảnh làm việc đã tắt được làm nóng lại đến nhiệt độ thích hợpdưới nhiệt độ phê phán Ac1, được giữ ở nhiệt độ đó trong một khoảng thời gian nhất định, và sau đó làm mát với tốc độ cụ thể để tăng độ dẻo dai của vật liệu.Nó là một quá trình quan trọng xác định cấu trúc vi mô và tính chất của thép trong trạng thái sử dụng của nó.
Mặc dù thép quen (ví dụ, thép có cấu trúc martensitic) có độ cứng và khả năng mòn cực kỳ cao, nhưng nó có hai vấn đề chính:một số lượng lớn của dư lượng dập tắt căng thẳng bên trong vẫn còn bên trong, dễ dàng làm cho bộ phận thép bị nứt hoặc biến dạng; thứ hai, nó có độ dẻo dai cực kỳ kém và độ tan vỡ cao, khiến nó không thể chịu được va chạm hoặc tải trọng phức tạp.Bằng cách điều chỉnh nhiệt độ sưởi ấm và thời gian giữ, làm nóng đặc biệt giải quyết các vấn đề này, với các mục tiêu cụ thể sau:
- Loại bỏ căng thẳng bên trong: Nâng nhiệt cung cấp cho các nguyên tử thép một mức độ di động nhất định, giảm căng thẳng bên trong do biến đổi vi cấu trúc nhanh chóng trong quá trình làm nguội (ví dụ:làm mát nhanh của austenite thành martensite) và giảm nguy cơ nứt trong quá trình chế biến hoặc phục vụ sau đó của bộ phận thép.
- Điều chỉnh tính chất cơ học: "Cách tùy chỉnh" các tính chất của thép theo yêu cầu.làm nóng nhiệt độ thấp có thể được lựa chọn để giữ lại hầu hết độ cứng đã tắtĐối với các ứng dụng đòi hỏi độ dẻo dai cao (ví dụ: trục, bánh răng), làm nóng nhiệt độ cao có thể được sử dụng để cải thiện đáng kể độ dẻo dai trong khi giảm một số độ cứng.
- Củng cố cấu trúc vi mô và kích thước: Chuyển đổi cấu trúc vi mô bị dập tắt không ổn định (ví dụ: martensite, austenite giữ lại) thành cấu trúc ổn định hơn (ví dụ: martensite được làm nóng, sorbit),ngăn ngừa biến động kích thước do thay đổi cấu trúc vi mô liên tục trong thời gian sử dụng lâu dài và đảm bảo độ chính xác.
- Cải thiện khả năng gia công: Giảm độ cứng của thép quen để tạo thuận lợi cho quá trình chế biến cơ học sau đó như cắt và nghiền (ví dụ, thép dụng cụ trở nên dễ nghiền sau khi thắt cứng).
- Các bộ phận thépkhông thể sử dụng trực tiếp sau khi dập tắtvà phải được kiểm soát ngay lập tức.
- Điều chỉnh độ cứng, sức mạnh, tính dẻo dai và độ dẻo dai của mảnh làm việc để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất dịch vụ.và làm nóng có thể điều chỉnh độ cứng và độ dẻo dai của nó.
- Loại bỏ hoặc giảm căng thẳng bên trong còn lại được tạo ra trong quá trình dập để ngăn ngừa biến dạng hoặc nứt.
- Củng cố ổn định cấu trúc vi mô và kích thước để đảm bảo độ chính xác.cả hai đều siêu ổn định và có xu hướng chuyển đổi thành các cấu trúc ổn định (i.e, tự phát thành ferrite và xi măng). Sự biến đổi này có thể gây ra sự thay đổi kích thước và hình dạng của mảnh.Làm nóng biến martensite đã tắt và austenite giữ lại thành các cấu trúc vi mô ổn định hơn, đảm bảo không có thay đổi về kích thước hoặc hình dạng trong quá trình sử dụng.
Quá trình làm nóng bao gồm bốn loại phản ứng: phân hủy martensite; trầm tích, chuyển đổi, tổng hợp và tăng trưởng của carbide; phục hồi và tái kết tinh ferrite;và phân hủy austenite giữ lại.
Khi thép đã được làm nóng dưới 200 ° C, ε-carbides mịn (FexC) bắt đầu kết tủa từ martensite, làm giảm độ bão hòa quá mức của martensite và loại bỏ một phần căng thẳng bên trong.Cấu trúc vi mô bao gồm các ε-carbide siêu mỏng và dung dịch α-đứng bão hòa thấp được gọi làMartensit cứng (Mtemp).
Sau khi quen martensite biến thành martensite thâm nhiệt, khối lượng của nó co lại, giảm áp lực trên austenite giữ lại.Austenite được giữ lại phân hủy để tạo thành một cấu trúc bainitic.
Chuyển đổi này tương đối rõ ràng trong thép carbon trung bình và cao carbon.lượng austenit được giữ lại rất nhỏ, biến đổi này về cơ bản là không đáng kểDo đó, cấu trúc vi mô được làm nóng vẫn là martensite được làm nóng ở 200 ~ 300 ° C.
Khi nhiệt độ vượt quá 250 ° C, sự phân hủy martensite hoàn tất và tính tetragonality của nó biến mất. ε-carbides chuyển thành xi măng mịn, ổn định (Fe3C),và hầu hết các căng thẳng bên trong tắt được loại bỏ. Nhiệt độ từ 300 ~ 500 ° C tạo ra một cấu trúc vi mô hỗn hợp bao gồm một ma trận ferrite và một số lượng lớn xi măng hạt phân tán mịn, được gọi làTroostite cứng (Ttemp).
Khi nhiệt độ làm nóng đạt trên 400 ° C, ferrite lamellar trải qua đa giác hóa, trong khi Fe3C hạt mịn hình cầu và tích tụ để phát triển.Sự căng thẳng bên trong được loại bỏ hoàn toànNhiệt độ từ 500 ~ 650 ° C dẫn đến một cấu trúc vi mô bao gồm một ma trận ferrite đa giác với cimentit hạt tương đối lớn phân bố khắp, được gọi làSorbit nóng (Stemp).
Làm nóng được phân loại thành làm nóng nhiệt độ thấp, làm nóng nhiệt độ trung bình và làm nóng nhiệt độ cao dựa trên phạm vi nhiệt độ.
- Nhiệt độ làm nóng: 150~250°C
- Cấu trúc vi mô: Martensite đã được làm nóng (Mtemp) một hỗn hợp các carbide ε siêu mịn và dung dịch α-mạnh bão hòa thấp. Dưới kính hiển vi quang học, martensite đã được làm nóng xuất hiện màu đen,trong khi austenite giữ lại xuất hiện màu trắng.
- Mục đích: Duy trì độ cứng cao (thường là 58-64 HRC) và sức đề kháng mòn của vật liệu được dập tắt, đồng thời giảm căng thẳng dập tắt còn lại và độ mong manh.
- Ứng dụng: Chủ yếu được sử dụng để xử lý nhiệt các công cụ thép carbon cao, công cụ cắt, công cụ đo, đúc, vòng bi cán, các bộ phận cacbon hóa và các bộ phận tắt bề mặt.
- Nhiệt độ làm nóng: 350 ∼ 500°C
- Cấu trúc vi mô: Troostite được làm nóng (Ttemp) một cấu trúc vi mô của xi măng hạt mịn phân bố trên ma trận ferrite giữ lại hình thái martensitic.
- Mục đích: Đạt được giới hạn độ đàn hồi cao, sức chịu và độ dẻo dai nhất định; hầu hết các căng thẳng bên trong được loại bỏ, với độ cứng 35-45 HRC.
- Ứng dụng: Chủ yếu được sử dụng để xử lý nhiệt của suối, suối đồng hồ, đúc đúc và công cụ tác động.
- Nhiệt độ làm nóng: 500-650°C
- Cấu trúc vi mô: Sorbit được làm nóng (Stemp) một cấu trúc vi mô của Fe3C hạt phân bố trên ma trận ferrite đa giác.
- Mục đích: Nhận được đặc tính cơ học toàn diện tuyệt vời (sức mạnh cân bằng, độ dẻo dai và độ dẻo dai); căng thẳng bên trong được loại bỏ hoàn toàn, với độ cứng 25-35 HRC.Vì sorbit được làm nóng có tính chất cơ học toàn diện tốt, sự kết hợp của "đóng tắt + làm nóng nhiệt độ cao" thường được gọi làdập và làm nóng (QT), hoặc đơn giản là "đánh giá" theo nghĩa rộng.
- Ứng dụng: Chấm và làm nóng chủ yếu được sử dụng như là xử lý nhiệt cuối cùng cho các bộ phận cấu trúc quan trọng khác nhau (ví dụ: thanh kết nối, trục,và bánh răng chịu tải thay thế và yêu cầu chống mệt mỏi cao)Nó cũng thường được sử dụng như là xử lý trước nhiệt cho các bộ phận bị tắt bề mặt, các bộ phận nitrid, công cụ cắt chính xác, công cụ đo lường và chết.
Cần lưu ý rằng các phạm vi nhiệt độ trên cho các quy trình làm nóng áp dụng cho thép carbon và thép hợp kim thấp vàkhông áp dụngđến thép hợp kim trung bình và cao có hàm lượng các yếu tố hợp kim cao.
Độ cứng tác động của thép quen biến đổi theo nhiệt độ thép. Khi nhiệt độ thép tăng, độ cứng của thép có xu hướng giảm, trong khi độ cứng nói chung tăng.Tuy nhiên, hai giá trị tối thiểu xuất hiện trong phạm vi nhiệt độ 250~400°C và 450~650°C. Hiện tượng này được gọi làsự mỏng giònvà được chia thành độ mỏng ở nhiệt độ thấp và độ mỏng ở nhiệt độ cao.
Điều này đề cập đến độ mỏng của thép đã được nạp khi được nén ở 250 ~ 400 ° C. Vì sự mỏng lẻo một khi hình thành không thể được loại bỏ bằng cách làm nóng lại, nó cũng được gọi làsự mỏng giòn không thể đảo ngượcNguyên nhân chính là trong quá trình làm nóng trong phạm vi nhiệt độ này, martensite phân hủy, và xi măng lắng xuống ở ranh giới hạt,giảm độ bền gãy biên hạt và phá hủy sự liên tục của ma trậnHầu như tất cả các loại thép đều thể hiện loại độ mỏng này, và hiện tại không có phương pháp hiệu quả để loại bỏ hoàn toàn nó.thép đã được dập tắt thường không được thắt trong phạm vi 250 ~ 350 °C.
Điều này đề cập đến độ mỏng của thép đã được dập tắt khi được làm mát chậm sau khi hàn trong phạm vi 450 ~ 650 ° C.Độ cứng có thể được phục hồi nếu thép được làm nóng lên trên 600 °C và làm mát nhanh chóng, vì vậy nó cũng được gọi làTăng độ giãn nở có thể đảo ngược.
Loại vỡ này chủ yếu xảy ra trong thép cấu trúc có chứa các yếu tố hợp kim như Cr, Ni, Si và Mn.Một đặc điểm quan trọng là làm mát nhanh chóng (nội dầu) sau khi làm nóng không gây ra sự mong manh, trong khi làm mát chậm (bầu khí làm mát) làm cho. khi các thép này phải được làm nóng ở nhiệt độ cao, chúng thường được nung nóng lên trên 600 ° C và làm mát nhanh chóng.làm mát nhanh từ nhiệt độ này không gây cứng, vì không xảy ra sự thuần hóa.
Nói chung, để có được các đặc tính cơ học toàn diện tốt, thép cấu trúc hợp kim thường được thắt ở ba phạm vi nhiệt độ khác nhau: thép cực cao ở khoảng 200 ~ 300 ° C;thép xuân xung quanh 460 °C; và thép quen và nóng ở 550 ~ 650 °C. Thép dụng cụ carbon và hợp kim, đòi hỏi độ cứng và độ bền cao,thường được làm nóng ở nhiệt độ không quá 200°CCác loại thép cấu trúc hợp kim, thép chết và thép tốc độ cao đều được làm nóng trong phạm vi 500 ~ 650 ° C.
- Chịu không có ý nghĩa gì.thép xịt không xử lý; do đó, nó được sử dụng như một quá trình xử lý nhiệt cuối cùng cùng cùng với làm nguội.
- Để ngăn ngừa biến dạng hoặc nứt của các bộ phận đã tắt trong quá trình lưu trữ, các bộ phận thépphải được làm nóng ngay sau khi dập tắt.
- Việc làm nóng không đủ có thể được bù đắp bằng một quy trình làm nóng thích hợp bổ sung; tuy nhiên, nếu làm nóng quá mức xảy ra, tất cả các nỗ lực trước đó sẽ bị lãng phí và bộ phận phải được dập lại.
- Làm nóng làkhông phải là phương pháp làm cứngNgược lại, nó liên quan đến việc làm nóng lại thép cứng được xử lý nhiệt để giảm căng thẳng, làm mềm vật liệu và cải thiện tính dẻo dai.
- Những thay đổi vi cấu trúc và các thay đổi tính chất do làm nóng phụ thuộc vào nhiệt độ mà thép được làm nóng lại.Do đó, sự lựa chọn nhiệt độ thường phụ thuộc vào mức độ mà độ cứng và sức mạnh được hy sinh để đạt được tính dẻo dai và độ dẻo dai.
