Обобщение на основите на термичната обработка!

Термичната обработка се отнася до термичен процес на обработка на метал, при който материалът се нагрява, задържа и охлажда чрез нагряване в твърдо състояние, за да се получат желаните организация и свойства.

I. Термична обработка

1, Нормализиране: стоманата или стоманените детайли, нагрявани до критичната точка на AC3 или ACM над подходящата температура, за да се поддържат определен период от време след охлаждане на въздуха, за да се получи перлитен тип организация на процеса на термична обработка.

2, Отгряване: евтектичната стомана, загрята до AC3 над 20-40 градуса, след известно време задържане, като пещта бавно се охлажда (или се заравя в пясък или вар) до 500 градуса под охлаждането в процеса на термична обработка на въздух.

3, Термична обработка на твърд разтвор: сплавта се нагрява до високотемпературна еднофазна област с постоянна температура, за да се поддържа, така че излишната фаза да се разтвори напълно в твърд разтвор, след което бързо се охлажда, за да се получи процес на термична обработка на пренаситен твърд разтвор.

4. Стареене: След термична обработка в твърд разтвор или студена пластична деформация на сплавта, когато тя се постави на стайна температура или се съхранява при малко по-висока температура от стайната, свойствата ѝ се променят с времето.

5, Обработка с твърд разтвор: така че сплавта в различни фази да се разтвори напълно, да се укрепи твърдият разтвор и да се подобри якостта и устойчивостта на корозия, да се елиминира напрежението и омекването, за да се продължи обработката на формоването.

6, Обработка чрез стареене: нагряване и задържане при температурата на утаяване на подсилващата фаза, така че утаяването на подсилващата фаза да се утаи, да се втвърди и да се подобри якостта.

7, Закаляване: аустенитизация на стоманата след охлаждане с подходяща скорост на охлаждане, така че детайлът в напречното сечение на целия или определен диапазон от нестабилна организационна структура, като например мартензитна трансформация по време на процеса на термична обработка.

8, Закаляване: закаленият детайл ще се нагрее до критичната точка AC1 под подходящата температура за определен период от време и след това ще се охлади в съответствие с изискванията на метода, за да се получи желаната организация и свойства на процеса на термична обработка.

9, Карбонитриране на стомана: Карбонитрирането е процес, при който въглеродът и азотът се инфилтрират едновременно в повърхностния слой на стоманата. Традиционното карбонитриране, известно още като цианид, е по-широко използвано среднотемпературно газово карбонитриране и нискотемпературно газово карбонитриране (т.е. газово нитроцементиране). Основната цел на среднотемпературното газово карбонитриране е да подобри твърдостта, износоустойчивостта и якостта на умора на стоманата. Нискотемпературното газово карбонитриране се основава на азотиране и основната му цел е да подобри износоустойчивостта на стоманата и устойчивостта на захапване.

10, Отпускане (закаляване и отпускане): Обичайната процедура за отпускане е комбинирана с термична обработка с закаляване и отпускане при високи температури. Отпускането се използва широко в различни важни структурни части, особено в тези, работещи под променливо натоварване на мотовилки, болтове, зъбни колела и валове. След отпускане се получава отпускана сонитна структура, чиито механични свойства са по-добри от нормализираната сонитна структура със същата твърдост. Твърдостта ѝ зависи от температурата на отпускане при висока температура, стабилността на отпускане на стоманата и размера на напречното сечение на детайла, като обикновено е между HB200-350.

11, Спояване: с помощта на спояващ материал ще се използват два вида нагряване на детайла чрез стопяване и свързване на термична обработка.

II.Tхарактеристиките на процеса

Термичната обработка на метали е един от важните процеси в машиностроенето. В сравнение с други процеси на машинна обработка, термичната обработка обикновено не променя формата на детайла и общия химичен състав, а чрез промяна на вътрешната микроструктура на детайла или промяна на химичния състав на повърхността на детайла, за да се получат или подобрят експлоатационните свойства на детайла. Тя се характеризира с подобрение на присъщите качества на детайла, което обикновено не е видимо с просто око. За да се получи метален детайл с необходимите механични, физични и химични свойства, освен разумния избор на материали и разнообразните процеси на формоване, често е необходим и процес на термична обработка. Стоманата е най-широко използваният материал в машиностроенето. Микроструктурата на стоманата е сложна и може да се контролира чрез термична обработка, така че термичната обработка на стоманата е основното съдържание на термичната обработка на метали. Освен това, алуминият, медта, магнезият, титанът и други сплави също могат да бъдат термично обработени, за да се променят техните механични, физични и химични свойства, за да се получат различни характеристики.

III.Tтой процес

Процесът на термична обработка обикновено включва три процеса на нагряване, задържане и охлаждане, а понякога само два процеса на нагряване и охлаждане. Тези процеси са свързани помежду си и не могат да бъдат прекъсвани.

Нагряването е един от важните процеси при термичната обработка. Термичната обработка на метали се извършва с много методи за нагряване, като най-ранният е използването на дървени въглища и въглища като източник на топлина, а напоследък се прилагат течни и газови горива. Използването на електричество прави нагряването лесно за контролиране и не замърсява околната среда. Използването на тези източници на топлина може да се използва както за директно нагряване, така и чрез разтопена сол или метал, до получаване на плаващи частици за индиректно нагряване.

При нагряване на метала, детайлът е изложен на въздух, което често води до окисляване и обезвъглеродяване (т.е. намаляване на повърхностното съдържание на въглерод в стоманените части), което има много отрицателно въздействие върху повърхностните свойства на термично обработените части. Следователно, металът обикновено трябва да се нагрява в контролирана или защитна атмосфера, чрез разтопена сол и вакуумно нагряване, но също така е необходимо да се използват покрития или методи за опаковане за защитно нагряване.

Температурата на нагряване е един от важните параметри на процеса на термична обработка, като изборът и контролът на температурата на нагряване са основните фактори за осигуряване на качеството на термичната обработка. Температурата на нагряване варира в зависимост от обработвания метален материал и целта на термичната обработка, но обикновено се нагрява над температурата на фазов преход, за да се постигне висока температура. Освен това, трансформацията изисква определено време, така че когато повърхността на металния детайл достигне необходимата температура на нагряване, тя трябва да се поддържа при тази температура за определен период от време, така че вътрешната и външната температура да са еднакви и микроструктурната трансформация да е завършена. Това е известно като време на задържане. При използване на нагряване с висока енергийна плътност и повърхностна термична обработка, скоростта на нагряване е изключително бърза и обикновено няма време на задържане, докато при химическата термична обработка времето на задържане често е по-дълго.

Охлаждането също е незаменима стъпка в процеса на термична обработка, методите на охлаждане се дължат на различни процеси, главно за контрол на скоростта на охлаждане. Обикновено отгряването е най-бавно, нормализирането е по-бързо, а закаляването е по-бързо. Но също така, поради различните видове стомана, те имат различни изисквания, например закалената на въздух стомана може да се закали със същата скорост на охлаждане като нормализирането.

IV.Пкласификация на процесите

Процесът на термична обработка на метал може грубо да се раздели на цялостна термична обработка, повърхностна термична обработка и химическа термична обработка в три категории. В зависимост от нагревателната среда, температурата на нагряване и метода на охлаждане, всяка категория може да бъде разделена на редица различни процеси на термична обработка. Един и същ метал, използващ различни процеси на термична обработка, може да придобие различна структура и по този начин да има различни свойства. Чугунът и стоманата са най-широко използваните метали в промишлеността, а микроструктурата на стоманата е и най-сложна, така че съществуват различни процеси на термична обработка на стомана.

Цялостната термична обработка е цялостното нагряване на детайла и последващото му охлаждане с подходяща скорост, за да се постигне необходимата металургична организация и да се променят общите му механични свойства чрез процес на термична обработка на метала. Цялостната термична обработка на стоманата включва грубо отгряване, нормализиране, закаляване и отпускане на стомана чрез четири основни процеса.

Процесът означава:

Отгряването е нагряване на детайла до подходяща температура, в зависимост от материала и размера на детайла, като се използва различно време на задържане, след което бавно се охлажда. Целта е да се постигне или доближи до равновесно състояние вътрешната организация на метала, да се получат добри технологични характеристики и производителност или да се използва допълнително закаляване за организиране на подготовката.

Нормализирането е нагряване на детайла до подходяща температура след охлаждане на въздух. Ефектът от нормализирането е подобен на отгряването, само че за да се получи по-фина организация. Често се използва за подобряване на режещите характеристики на материала, но понякога се използва и за някои от по-малко взискателните части като крайна термична обработка.

Закаляването представлява нагряване и изолиране на детайла във вода, масло или други неорганични соли, органични водни разтвори и други закалителни среди за бързо охлаждане. След закаляване стоманените части стават твърди, но същевременно и крехки. За да се елиминира крехкостта своевременно, обикновено е необходимо своевременно темпериране.

За да се намали крехкостта на стоманените части, те се закаляват при подходяща температура, по-висока от стайната температура и по-ниска от 650 ℃, за дълъг период на изолация, след което се охлаждат. Този процес се нарича отпускане. Отгряване, нормализиране, закаляване и отпускане са цялостната термична обработка в „четири огъня“, при която закаляването и отпускането са тясно свързани и често се използват заедно, като един от тях е незаменим. „Четири огъня“ се характеризира с различна температура на нагряване и режим на охлаждане, което води до разработването на различни процеси на термична обработка. За да се постигне определена степен на якост и жилавост, закаляването и отпускането при високи температури се комбинират с процес, известен като отпускане. След като някои сплави се закалят до пренаситен твърд разтвор, те се задържат при стайна температура или при малко по-висока подходяща температура за по-дълъг период от време, за да се подобри твърдостта, якостта или електромагнитните им свойства. Такъв процес на термична обработка се нарича отпускане чрез стареене.

Обработката под налягане, деформацията и термичната обработка се извършват ефективно и тясно, така че детайлът да получи много добра якост и жилавост чрез метода, известен като деформационна термична обработка; в атмосфера с отрицателно налягане или вакуум при термична обработка, известна като вакуумна термична обработка, която не само предотвратява окисляването на детайла, не го обезвъглява, запазва повърхността на детайла след обработката и подобрява неговите характеристики, но също така чрез осмотичен агент се извършва химическа термична обработка.

Повърхностната термична обработка е нагряване само на повърхностния слой на детайла, за да се променят механичните свойства на повърхностния слой чрез процеса на термична обработка на метала. За да се нагрее само повърхностният слой на детайла, без да се пренася прекомерна топлина в детайла, използваният източник на топлина трябва да има висока енергийна плътност, т.е. в единица площ на детайла да се отдели по-голяма топлинна енергия, така че повърхностният слой на детайла да може да достигне високи температури локално или за кратък период от време или мигновено. Основните методи за повърхностна термична обработка са пламъчно закаляване и индукционно нагряване, като често използвани източници на топлина са оксиацетиленов или оксипропанов пламък, индукционен ток, лазер и електронен лъч.

Химическата термична обработка е процес на термична обработка на метал, при който се променя химичният състав, организацията и свойствата на повърхностния слой на детайла. Химическата термична обработка се различава от повърхностната термична обработка по това, че първата променя химичния състав на повърхностния слой на детайла. Химическата термична обработка се извършва върху детайл, съдържащ въглерод, солеви среди или други легиращи елементи (газ, течност, твърдо вещество) по време на нагряване и изолация за по-дълъг период от време, така че повърхностният слой на детайла да се инфилтрира с въглерод, азот, бор, хром и други елементи. След инфилтрация на елементи, понякога се извършват и други термични обработки, като закаляване и отпускане. Основните методи за химическа термична обработка са цементация, азотиране и проникване на метал.

Термичната обработка е един от важните процеси в производствения процес на механични части и форми. Най-общо казано, тя може да осигури и подобри различни свойства на детайла, като износоустойчивост, устойчивост на корозия. Може също така да подобри организацията на заготовката и състоянието на напрежение, за да улесни разнообразната студена и топла обработка.

Например: белият чугун може да се превърне в ковък чугун, което подобрява пластичността му; с правилната термична обработка зъбните колела могат да се използват многократно или десетки пъти, дори и след термична обработка; освен това, евтината въглеродна стомана, чрез проникване на определени легиращи елементи, има някои скъпи легирани стомани и може да замени някои топлоустойчиви стомани и неръждаеми стомани; почти всички форми и матрици трябва да преминат през термична обработка. Те могат да се използват само след термична обработка.

Допълнителни средства

I. Видове отгряване

Отгряването е процес на термична обработка, при който детайлът се нагрява до подходяща температура, задържа се за определен период от време и след това бавно се охлажда.

Съществуват много видове процеси на отгряване на стомана. Според температурата на нагряване те могат да бъдат разделени на две категории: едната е при критичната температура (Ac1 или Ac3) над отгряването, известна още като фазово-променящо рекристализиращо отгряване, включващо пълно отгряване, непълно отгряване, сфероидално отгряване и дифузионно отгряване (хомогенизиращо отгряване) и др.; другата е под критичната температура на отгряване, включваща рекристализиращо отгряване и отгряване за разхлабване и др. Според метода на охлаждане, отгряването може да бъде разделено на изотермично отгряване и отгряване с непрекъснато охлаждане.

1, пълно отгряване и изотермично отгряване

Пълното отгряване, известно още като рекристализиращо отгряване, обикновено наричано отгряване, представлява нагряване на стомана или стомана до Ac3 над 20 ~ 30 ℃, изолиране достатъчно дълго, за да се постигне пълна аустенизация след бавно охлаждане, за да се постигне почти равновесна структура на процеса на термична обработка. Това отгряване се използва главно за субевтектични състави на различни отливки, изковки и горещовалцувани профили от въглеродна и легирана стомана, а понякога и за заварени конструкции. Обикновено се използва за финална термична обработка на редица леки детайли или като предварителна термична обработка на някои детайли.

2, отгряване на топки

Сфероидалното отгряване се използва главно за свръхевтектични въглеродни стомани и легирани инструментални стомани (като например производството на инструменти с режещи ръбове, калибри, форми и матрици, използвани в стоманата). Основната му цел е да намали твърдостта, да подобри обработваемостта и да подготви за бъдещо закаляване.

3, отгряване за облекчаване на напрежението

Отгряването за облекчаване на напрежението, известно още като нискотемпературно отгряване (или високотемпературно отпускане), се използва главно за премахване на остатъчни напрежения в отливки, изковки, заварки, горещовалцувани детайли, студено изтеглени детайли и други. Ако тези напрежения не бъдат отстранени, това ще доведе до деформация или пукнатини в стоманата след определен период от време или по време на последващия процес на рязане.

4. Непълното отгряване е нагряване на стоманата до Ac1 ~ Ac3 (субевтектична стомана) или Ac1 ~ ACcm (надевтектична стомана) между запазването на топлината и бавното охлаждане, за да се постигне почти балансирана организация на процеса на термична обработка.

II.закаляване, най-често използваната охлаждаща среда е саламура, вода и масло.

Закаляването в солена вода на детайла лесно води до висока твърдост и гладка повърхност. Не е лесно за закаляване, не създава твърди меки петна, но лесно може да доведе до сериозна деформация на детайла и дори до напукване. Използването на масло като закаляща среда е подходящо само за стабилност на преохладен аустенит, който е сравнително голям при някои легирани стомани или малки детайли от въглеродна стомана.

III.целта на темперирането на стомана

1, намаляване на крехкостта, премахване или намаляване на вътрешното напрежение, закаляването на стоманата води до голямо вътрешно напрежение и крехкост, така че несвоевременното темпериране често води до деформация или дори напукване на стоманата.

2, за да се получат необходимите механични свойства на детайла, детайлът след закаляване има висока твърдост и крехкост. За да се отговори на изискванията за различни свойства на различни детайли, твърдостта може да се регулира чрез подходящо темпериране, за да се намали крехкостта, да се постигне необходимата жилавост и пластичност.

3. Стабилизиране на размера на детайла

4, някои легирани стомани са трудни за омекотяване при отгряване. Закаляването (или нормализирането) често се използва след високотемпературно отпускане, за да се постигне подходяща агрегация на карбидите в стоманата и да се намали твърдостта, което улеснява рязането и обработката.

Допълнителни понятия

1, отгряване: отнася се до нагряване на метални материали до подходяща температура, поддържане за определен период от време и след това бавно охлаждане чрез процес на термична обработка. Често срещани процеси на отгряване са: рекристализиращо отгряване, отгряване за облекчаване на напрежението, сфероидално отгряване, пълно отгряване и др. Целта на отгряването: основно намаляване на твърдостта на металните материали, подобряване на пластичността, улесняване на рязането или машинната обработка под налягане, намаляване на остатъчните напрежения, подобряване на организацията и състава на хомогенизираната част или последваща термична обработка, за да се подготви организацията.

2, нормализиране: отнася се до стомана или стомана, нагрявана до или над 30 ~ 50 ℃ (стомана в критичната точка на температурата), за да се поддържа подходящото време, охлаждана на неподвижен въздух чрез процес на термична обработка. Целта на нормализирането: основно подобряване на механичните свойства на нисковъглеродната стомана, подобряване на рязането и обработваемостта, рафиниране на зърното, премахване на организационни дефекти, за да се подготви организацията за термична обработка.

3, закаляване: отнася се до нагряване на стомана до Ac3 или Ac1 (стомана под критичната температура) над определена температура, поддържане за определено време и след това до подходяща скорост на охлаждане, за да се получи мартензитна (или бейнитна) организация чрез процеса на термична обработка. Често срещани процеси на закаляване са закаляване в една среда, закаляване в две среди, мартензитно закаляване, изотермично закаляване с бейнит, повърхностно закаляване и локално закаляване. Целта на закаляването: стоманените части да постигнат необходимата мартензитна организация, да подобрят твърдостта, якостта и устойчивостта на износване на детайла, а втората термична обработка да осигури добра подготовка за организацията.

4, отпускане: отнася се до закаляване на стоманата, след което нагряване до температура под Ac1, време на задържане и последващо охлаждане до стайна температура чрез термична обработка. Най-често срещаните процеси на отпускане са: нискотемпературно отпускане, среднотемпературно отпускане, високотемпературно отпускане и многократно отпускане.

Цел на закаляването: главно за елиминиране на напрежението, произведено от стоманата по време на закаляването, така че стоманата да има висока твърдост и износоустойчивост, както и необходимата пластичност и жилавост.

5, темпериране: отнася се до стоманата или стоманата, използвани за закаляване и високотемпературно темпериране чрез процес на композитна термична обработка. Използва се при темпериране на стомана, наречено темперирана стомана. Обикновено се отнася до средновъглеродна конструкционна стомана и средновъглеродна легирана конструкционна стомана.

6, цементация: цементацията е процес, при който въглеродните атоми проникват в повърхностния слой на стоманата. Целта е също така детайлът от нисковъглеродна стомана да има повърхностен слой от високовъглеродна стомана, след което след закаляване и отпускане при ниска температура повърхностният слой на детайла да има висока твърдост и износоустойчивост, докато централната част на детайла запазва здравината и пластичността на нисковъглеродната стомана.

Вакуумен метод

Тъй като операциите по нагряване и охлаждане на метални детайли изискват десетки или дори десетки действия. Тези действия се извършват във вакуумна пещ за термична обработка, до която операторът не може да се доближи, степента на автоматизация на вакуумната пещ за термична обработка е необходима по-висока. В същото време някои действия, като например нагряване и закаляване на металния детайл, трябва да са шест, седем действия и да бъдат завършени в рамките на 15 секунди. При такива динамични условия за извършване на много действия е лесно да се причини нервност у оператора и да се стигне до неправилна работа. Следователно, само висока степен на автоматизация може да осигури точна и навременна координация в съответствие с програмата.

Вакуумната термична обработка на метални части се извършва в затворена вакуумна пещ, като стриктното вакуумно уплътняване е добре познато. Следователно, за да се постигне и придържа към първоначалната степен на изтичане на въздух от пещта, да се гарантира работният вакуум на вакуумната пещ и да се гарантира качеството на частите, вакуумната термична обработка е от голямо значение. Ключов въпрос на вакуумната термична пещ е наличието на надеждна вакуумно уплътнителна структура. За да се гарантира вакуумната производителност на вакуумната пещ, проектирането на конструкцията на вакуумната термична пещ трябва да следва основен принцип, а именно, тялото на пещта да използва газонепроницаемо заваряване, като същевременно отваря или не отваря отвора в тялото на пещта възможно най-малко, като се използва по-малко или се избягва използването на динамична уплътнителна структура, за да се сведе до минимум възможността за вакуумно уплътняване. Компонентите и аксесоарите, инсталирани в тялото на вакуумната пещ, като например водоохлаждаеми електроди и устройства за извеждане на термодвойките, също трябва да бъдат проектирани така, че да уплътняват конструкцията.

Повечето отоплителни и изолационни материали могат да се използват само под вакуум. Нагряването и топлоизолацията на облицовката на вакуумни пещи за термична обработка се извършват във вакуум и при висока температура, така че тези материали имат висока температурна устойчивост, радиационни ефекти, топлопроводимост и други изисквания. Изискванията за устойчивост на окисляване не са високи. Поради това, тантал, волфрам, молибден и графит се използват широко за отопление и топлоизолация във вакуумни пещи за термична обработка. Тези материали са много лесни за окисляване в атмосферно състояние, следователно, обикновени пещи за термична обработка не могат да се използват като отоплителни и изолационни материали.

Водно охлаждано устройство: корпусът на вакуумната термична пещ, капакът на пещта, електрическите нагревателни елементи, водоохлажданите електроди, междинната вакуумна топлоизолационна врата и други компоненти са във вакуум, подложени на термична обработка. При работа при такива изключително неблагоприятни условия трябва да се гарантира, че структурата на всеки компонент не е деформирана или повредена, а вакуумното уплътнение не е прегряло или изгорено. Следователно, всеки компонент трябва да бъде настроен за различни обстоятелства с водно охлаждащо устройство, за да се гарантира, че вакуумната термична пещ може да работи нормално и да има достатъчен експлоатационен живот.

Използване на нисковолтови високотокови устройства: вакуумен контейнер. Когато степента на вакуум от няколко lxlo-1 torr, захранваният проводник във вакуумния контейнер е с по-високо напрежение, ще предизвика тлеещ разряд. Във вакуумната пещ за термична обработка, силен дъгов разряд ще изгори електрическия нагревателен елемент и изолационния слой, причинявайки големи аварии и загуби. Поради това, работното напрежение на електрическия нагревателен елемент във вакуумната пещ за термична обработка обикновено не е по-високо от 80 до 100 волта. В същото време при проектирането на електрическия нагревателен елемент е необходимо да се вземат ефективни мерки, като например да се избягва контакт с върховете на частите и разстоянието между електродите да не е твърде малко, за да се предотврати образуването на тлеещ разряд или дъгов разряд.

Закаляване

Според различните изисквания за производителност на детайла, според различните му температури на отпускане, може да се раздели на следните видове отпускане:

(а) нискотемпературно темпериране (150-250 градуса)

Нискотемпературно отпускане на получената организация за отпускания мартензит. Целта му е да поддържа висока твърдост и висока износоустойчивост на закалената стомана, като същевременно се намалява вътрешното напрежение и крехкостта ѝ при закаляване, за да се избегне нащърбване или преждевременно повреждане по време на употреба. Използва се главно за различни високовъглеродни режещи инструменти, калибри, студено изтеглени матрици, търкалящи лагери и цементирани части и др. Твърдостта след отпускане обикновено е HRC58-64.

(ii) среднотемпературно темпериране (250-500 градуса)

Организация за отпускане при средна температура за закалени кварцови тела. Целта ѝ е да постигне висока граница на провлачване, граница на еластичност и висока жилавост. Поради това се използва главно за различни видове пружини и обработка на форми за гореща обработка, като твърдостта при отпускане обикновено е HRC35-50.

(C) отпускане при висока температура (500-650 градуса)

Високотемпературно отпускане на организацията за отпускане на сохнит. Обичайната комбинирана термична обработка чрез закаляване и високотемпературно отпускане, известна като отпускане, има за цел да постигне якост, твърдост и пластичност, както и жилавост, за да подобри общите механични свойства. Поради това, тя се използва широко в автомобили, трактори, машинни инструменти и други важни структурни части, като мотовилки, болтове, зъбни колела и валове. Твърдостта след отпускане обикновено е HB200-330.

Предотвратяване на деформации

Причините за деформация на прецизни сложни форми често са сложни, но ние просто овладяваме закона за деформация, анализираме причините и използваме различни методи за предотвратяване на деформацията на формата, за да намалим, но и да контролираме. Най-общо казано, термичната обработка на прецизни сложни форми може да предприеме следните методи за предотвратяване.

(1) Разумен избор на материал. За прецизните сложни форми трябва да се избере материал от стомана с добра микродеформация (като например стомана за закаляване на въздух). Сериозните форми с карбидна сегрегация трябва да бъдат подложени на разумна термична обработка чрез коване и отпускане. По-големите форми, които не могат да бъдат ковани, могат да бъдат двойно рафинирани чрез термична обработка с твърд разтвор.

(2) Дизайнът на структурата на матрицата трябва да е разумен, дебелината не трябва да е твърде различна, формата трябва да е симетрична, за да се овладее деформацията на по-голямата матрица, да се запази допустимото отклонение за обработка, за големи, прецизни и сложни матрици може да се използва в комбинация от структури.

(3) Прецизните и сложни форми трябва да бъдат предварително термично обработени, за да се елиминира остатъчното напрежение, генерирано по време на процеса на обработка.

(4) Разумен избор на температура на нагряване, контрол на скоростта на нагряване, за прецизни сложни форми може да се използва бавно нагряване, предварително нагряване и други балансирани методи на нагряване, за да се намали деформацията на формата при термична обработка.

(5) С цел осигуряване на твърдостта на матрицата, опитайте се да използвате предварително охлаждане, градуирано охлаждане с закаляване или температурно закаляване.

(6) За прецизни и сложни форми, ако условията позволяват, опитайте се да използвате вакуумно нагряване и дълбоко охлаждане след закаляване.

(7) За някои прецизни и сложни форми може да се използва предварителна термична обработка, термична обработка със стареене, термична обработка с отпускане и азотиране, за да се контролира точността на формата.

(8) При ремонт на дупки, порьозност, износване и други дефекти в пясъчните форми, използването на машина за студено заваряване и други термични въздействия на ремонтното оборудване предотвратява деформацията в процеса на ремонт.

Освен това, правилният процес на термична обработка (като запушване на отвори, затягане на отвори, механично фиксиране, подходящи методи за нагряване, правилният избор на посоката на охлаждане на матрицата и посоката на движение на охлаждащата среда и др.) и разумният процес на термична обработка с отпускане също са ефективни мерки за намаляване на деформацията на прецизните и сложни форми.

Повърхностното закаляване и отпускане обикновено се извършва чрез индукционно нагряване или пламъчно нагряване. Основните технически параметри са повърхностна твърдост, локална твърдост и ефективна дълбочина на втвърдяващия слой. За изпитване на твърдост може да се използва твърдомер по Викерс, може да се използва и твърдомер по Рокуел или повърхностен твърдомер по Рокуел. Изборът на изпитвателна сила (скала) е свързан с дълбочината на ефективния втвърден слой и повърхностната твърдост на детайла. Тук се използват три вида твърдомери.

Първо, твърдомерът по Викерс е важно средство за изпитване на повърхностната твърдост на термично обработени детайли. Може да се избере тестова сила от 0,5 до 100 кг, да се тества повърхностно втвърдяващ слой с дебелина до 0,05 мм, с най-висока точност и може да различи малките разлики в повърхностната твърдост на термично обработените детайли. Освен това, твърдомерът по Викерс трябва да открие и дълбочината на ефективния втвърден слой, така че за повърхностна термична обработка или голям брой единици, използващи повърхностна термична обработка на детайли, е необходимо да се използва твърдомер по Викерс.

Второ, твърдомерът по Рокуел е много подходящ и за тестване на твърдостта на повърхностно закалени детайли. Твърдомерът по Рокуел има три скали, от които да избирате. Може да тества ефективната дълбочина на закаляване над 0,1 мм на различни повърхностно закалени детайли. Въпреки че прецизността на твърдомера по Рокуел не е толкова висока, колкото на твърдомера по Викерс, той е в състояние да отговори на изискванията за управление на качеството и квалифицирана инспекция в инсталации за термична обработка. Освен това, той е лесен за работа, лесен за използване, има ниска цена, бързо измерване и може директно да отчита стойността на твърдостта и други характеристики. Твърдомерът по Рокуел може да се използва за бързо и безразрушително тестване на партиди повърхностно закалени детайли. Това е важно за металообработващите предприятия и машиностроителните предприятия.

Трето, когато повърхностният закален слой, получен чрез термична обработка, е по-дебел, може да се използва и твърдомер по Рокуел. Когато дебелината на закаления слой е от 0,4 до 0,8 мм, може да се използва HRA скала, а когато дебелината на закаления слой е по-голяма от 0,8 мм, може да се използва HRC скала.

Стойностите на твърдост по Викерс, Рокуел и по Рокуел за повърхности могат лесно да се преобразуват една в друга, да се преобразуват в стандарт, чертеж или стойността на твърдостта, необходима на потребителя. Съответните таблици за преобразуване са дадени в международния стандарт ISO, американския стандарт ASTM и китайския стандарт GB/T.

Локализирано втвърдяване

За части, чиито локални изисквания за твърдост са по-високи, е налично индукционно нагряване или други методи за локална закалителна термична обработка. Обикновено на чертежите е отбелязано местоположението на локалната закалителна термична обработка и стойността на локалната твърдост. Изпитването на твърдост на частите трябва да се извършва в определената зона. Може да се използва инструмент за изпитване на твърдост, например твърдомер по Рокуел, за да се тества стойността на твърдостта по HRC. Ако например втвърдяващият слой е с плитка термична обработка, може да се използва твърдомер по Рокуел за да се тества стойността на твърдостта по HRN.

Химична термична обработка

Химическата термична обработка е инфилтрация на един или няколко химични елемента в повърхността на детайла, за да се променят химичният състав, организацията и характеристиките на повърхността на детайла. След закаляване и отпускане при ниска температура, повърхността на детайла има висока твърдост, износоустойчивост и контактна умора, а сърцевината на детайла има висока жилавост.

Според гореизложеното, откриването и записването на температурата в процеса на термична обработка е много важно, а лошият контрол на температурата има голямо влияние върху продукта. Следователно, откриването на температурата е много важно, както и наблюдението на температурната тенденция в целия процес, в резултат на което е необходимо да се записват промените в температурата по време на процеса на термична обработка. Това може да улесни бъдещия анализ на данните, както и да се види кога температурата не отговаря на изискванията. Това ще играе много важна роля за подобряване на термичната обработка в бъдеще.

Оперативни процедури

1. Почистете работната площадка, проверете дали захранването, измервателните уреди и различните превключватели са в норма, както и дали водоизточникът е безпроблемен.

2、Операторите трябва да носят добри предпазни средства за защита на труда, в противен случай това ще бъде опасно.

3, отворете универсалния превключвател за управление на захранването, в съответствие с техническите изисквания на оборудването, като се регулират температурните секции, за да се удължи животът на оборудването и да се запази непокътнато.

4, да се обърне внимание на температурата на пещта за термична обработка и регулирането на скоростта на мрежестата лента, да се овладеят температурните стандарти, необходими за различните материали, да се гарантира твърдостта на детайла, праволинейността на повърхността и окислителния слой и сериозно да се свърши добра работа по отношение на безопасността.

5. За да се следи температурата на темпериращата пещ и скоростта на мрежестата лента, отворете отвеждащия отвор за въздух, така че детайлът след темпериране да отговаря на изискванията за качество.

6, в работата трябва да се придържате към публикацията.

7, да конфигурира необходимата противопожарна апаратура и да е запознат с методите за употреба и поддръжка.

8. При спиране на машината, трябва да проверим дали всички контролни превключватели са в изключено състояние и след това да затворим универсалния превключвател.

Прегряване

От грубия отвор на ролковите аксесоари на частите на лагерите може да се наблюдава прегряване на микроструктурата след закаляване. Но за да се определи точната степен на прегряване, е необходимо да се наблюдава микроструктурата. Ако в закалена организация на стомана GCr15 се появи едър игловиден мартензит, това е прегряване на закаляването. Причината за образуването на закалително нагряване може да е твърде високата температура или твърде дългото време на нагряване и задържане, причинени от пълния диапазон на прегряване; може също да се дължи на сериозната първоначална организация на карбидната лента, в нисковъглеродната зона между двете ленти да се образува локализиран игловиден мартензит, което води до локализирано прегряване. Остатъчният аустенит в прегрятата организация се увеличава и размерната стабилност намалява. Поради прегряването на закаляващата организация, стоманата е груба, което води до намаляване на жилавостта на частите, намаляване на удароустойчивостта и намаляване на живота на лагера. Силното прегряване може дори да причини пукнатини от закаляване.

Недогряване

Ниската температура на закаляване или лошото охлаждане ще доведе до по-голяма от стандартната организация на торенита в микроструктурата, известна като организация на недогряване, което води до спад на твърдостта и рязко намаляване на износоустойчивостта, което влияе върху живота на ролковите лагери.

Закаляване на пукнатини

В процеса на закаляване и охлаждане частите на ролковите лагери, поради вътрешни напрежения, образуват пукнатини, наречени закалителни пукнатини. Причините за такива пукнатини са: поради твърде висока температура на нагряване при закаляване или твърде бързо охлаждане; промяна на термичното напрежение и обема на метала в организацията на напрежението, по-голяма от якостта на счупване на стоманата; образуване на концентрация на напрежение на работната повърхност (като повърхностни пукнатини или драскотини) или вътрешни дефекти в стоманата (като шлака, сериозни неметални включвания, бели петна, остатъци от свиване и др.) по време на закаляване; силно обезвъглеродяване на повърхността и сегрегация на карбиди; недостатъчно или преждевременно отпускане на части след закаляване; твърде голямо студено напрежение, причинено от предходния процес, огъване при коване, дълбоки стругови разрези, остри ръбове на маслени канали и т.н. Накратко, причината за закалителни пукнатини може да бъде един или повече от горните фактори, като наличието на вътрешно напрежение е основната причина за образуването на закалителни пукнатини. Закалъчните пукнатини са дълбоки и тънки, с прави фрактури и без окислителен цвят по счупената повърхност. Често това е надлъжна плоска пукнатина или пръстеновидна пукнатина по лагерната връхна част; формата на стоманената топка на лагера е S-образна, T-образна или пръстеновидна. Организационните характеристики на пукнатината от закаляване са липсата на явление на обезвъглеродяване от двете страни на пукнатината, ясно различимо от пукнатини от коване и пукнатини в материала.

Деформация при термична обработка

При термична обработка на лагерните части NACHI има термично и организационно напрежение. Тези вътрешни напрежения могат да се наслагват едно върху друго или частично да се компенсират. Те са сложни и променливи, тъй като могат да се променят в зависимост от температурата на нагряване, скоростта на нагряване, режима на охлаждане, скоростта на охлаждане, формата и размера на частите. Така деформацията при термична обработка е неизбежна. Разпознаването и овладяването на законите може да постави деформацията на лагерните части (като например овал на яката, увеличаване на размера и др.) в контролируем диапазон, което благоприятства производството. Разбира се, по време на термична обработка механичните сблъсъци също ще доведат до деформация на частите, но тази деформация може да се използва за подобряване на работата, за да се намали или избегне.

Повърхностно обезвъглеродяване

При термична обработка на частите на ролковите лагери, ако те се нагряват в окислителна среда, повърхността им ще се окисли, така че масовата фракция на въглерода в повърхността на частите ще намалее, което ще доведе до повърхностно обезвъглеродяване. Дълбочината на повърхностния обезвъглероден слой, по-голяма от количеството задържано при крайната обработка, ще доведе до бракуване на частите. Определянето на дълбочината на повърхностния обезвъглероден слой чрез металографско изследване се извършва чрез наличните металографски методи и методи за микротвърдост. Кривата на разпределение на микротвърдостта на повърхностния слой се основава на метода на измерване и може да се използва като арбитражен критерий.

Слабо място

Поради недостатъчно нагряване, лошо охлаждане и неправилна твърдост на повърхността на ролковите лагери, закаляването е явление, известно като меко петно ​​на закаляване. Подобно на обезвъглеродяването на повърхността, то може да причини сериозен спад в износоустойчивостта и якостта на умора на повърхността.