A BK, GBK, BKS, NBK KÜLÖNBSÉG ACÉLBAN.

A BK, GBK, BKS, NBK KÜLÖNBSÉG ACÉLBAN.

ABSZTRAKT:

Az acél izzítása és normalizálása két gyakori hőkezelési folyamat.
Előzetes hőkezelési cél: a nyersdarabok és félkész termékek egyes hibáinak kiküszöbölése, a szervezet felkészítése az ezt követő hideg megmunkálásra és végső hőkezelésre.
A végső hőkezelési cél: a munkadarab kívánt teljesítményének elérése.
Az izzítás és normalizálás célja az acél melegfeldolgozása során keletkezett bizonyos hibák kiküszöbölése, vagy az ezt követő forgácsolás és végső hőkezelés előkészítése.

 Acél izzítása:
1. Koncepció: Az acél alkatrészek megfelelő hőmérsékletre (Ac1 felett vagy alatt) történő melegítését, bizonyos ideig tartó tartását, majd lassú lehűtését, hogy egyensúlyhoz közeli szerkezetet kapjunk, hőkezelésnek nevezzük.
2. Cél:
(1) Csökkentse a keménységet és javítsa a plaszticitást
(2) Finomítsa a szemcséket és szüntesse meg a szerkezeti hibákat
(3) Szüntesse meg a belső feszültséget
(4) A szervezet felkészítése az oltásra
Típusa: (A hevítési hőmérséklet szerint a kritikus hőmérséklet feletti vagy alatti lágyításra (Ac1 vagy Ac3) osztható. Az előbbi fázisváltozásos átkristályosításos lágyításnak is nevezik, ideértve a teljes hőkezelést, diffúziós hőkezelést homogenizációs lágyítást, nem teljes hőkezelést, ill. szferoidizáló izzítás; Ez utóbbi magában foglalja az újrakristályosító izzítást és a feszültségmentesítő izzítást.)

•  Teljes hőkezelés (GBK+A):

1) Koncepció: Melegítse fel a hipoeutektoid acélt (Wc=0,3%~0,6%) AC3+(30~50) ℃-ra, majd a teljes ausztenitizálás után hőmegőrzés és lassú hűtés (a kemencét követve, homokba, mészbe temetve), Az egyensúlyi állapothoz közeli szerkezet kialakítására irányuló hőkezelési eljárást teljes hőkezelésnek nevezzük.2) Cél: Finomítsa a szemcséket, egységes szerkezetet, kiküszöböli a belső feszültséget, csökkenti a keménységet és javítja a vágási teljesítményt.
2) Eljárás: a teljes hőkezelés és a kemencével történő lassú hűtés biztosítja a proeutektoid ferrit kiválását és a túlhűtött ausztenit perlitté való átalakulását az Ar1 alatti fő hőmérsékleti tartományban.A munkadarab izzítási hőmérsékleten való tartási ideje nemcsak átégeti a munkadarabot, azaz a munkadarab magja eléri a szükséges hevítési hőmérsékletet, hanem azt is biztosítja, hogy az összes homogenizált ausztenit teljes átkristályosodást érjen el.A teljes izzítás tartási ideje olyan tényezőktől függ, mint az acél összetétele, a munkadarab vastagsága, a kemence terhelhetősége és a kemence terhelési módja.A tényleges gyártás során a termelékenység javítása érdekében a hőkezelést és a 600 ℃-ra történő hűtést a kemencéből és a léghűtésből lehet kivonni.
Alkalmazási terület: közepes széntartalmú acél és közepes széntartalmú ötvözött acél öntése, hegesztése, kovácsolása és hengerlése, stb. Megjegyzés: Az alacsony széntartalmú acélt és a hipereutektoid acélt nem szabad teljesen izzítani.Az alacsony széntartalmú acél keménysége a teljes izzítás után alacsony, ami nem kedvez a vágási feldolgozásnak.Amikor a hipereutektoid acélt Accm feletti ausztenit állapotra hevítik, majd lassan lehűtik és lágyítják, másodlagos cementitháló válik ki, ami jelentősen csökkenti az acél szilárdságát, plaszticitását és ütésállóságát.

• Szferoidizáló izzítás:

1) Koncepció: Az acélban lévő karbidok szferoidizálására szolgáló izzítási eljárást szferoidizáló izzításnak nevezik.
2) Eljárás: Az Ac1+(10~20)℃ általános szferoidizáló izzítási eljárást kemencében 500-600 ℃-ra hűtik léghűtéssel.
3) Cél: a keménység csökkentése, a szervezettség javítása, a plaszticitás és a vágási teljesítmény javítása.
4) Alkalmazási terület: főleg eutektoid acél és hipereutektoid acél vágószerszámaihoz, mérőszerszámaihoz, öntőformáihoz stb.Ha a hipereutektoid acél másodlagos cementithálóval rendelkezik, akkor nemcsak nagy keménységű és nehezen kivitelezhető, hanem növeli az acél ridegségét is, amely hajlamos deformációra és repedésre.Emiatt az acél forró megmunkálása után szferoidizáló izzítási eljárást kell hozzáadni a hálós másodlagos cementitben és perlitben lévő pelyhes infiltrátum szferoidizálására, hogy szemcsés perlitet kapjunk.
A hűtési sebesség és az izoterm hőmérséklet szintén befolyásolja a karbid szferoidizálásának hatását.A gyors hűtési sebesség vagy az alacsony izoterm hőmérséklet hatására a perlit alacsonyabb hőmérsékleten képződik.A karbid részecskék túl finomak és az aggregációs hatás kicsi, ami megkönnyíti a pelyhes karbidok képződését.Ennek eredményeként a keménység magas.Ha a hűtési sebesség túl lassú, vagy az izoterm hőmérséklet túl magas, a képződő karbid részecskék durvábbak lesznek, és az agglomerációs hatás nagyon erős lesz.Könnyen alakítható változó vastagságú szemcsés karbid, és alacsony a keménység.

•  Homogenizációs lágyítás (diffúziós lágyítás):

1) Eljárás: Az ötvözött acélrudak vagy öntvények hőkezelési folyamata 150-00 ℃-ra Ac3 felett, 10-15 órán keresztül tartás, majd lassú hűtés az egyenetlen kémiai összetétel megszüntetése érdekében.
2) Cél: A kristályosodás során a dendrit szegregáció megszüntetése és a készítmény homogenizálása.A magas hevítési hőmérséklet és a hosszú idő miatt az ausztenitszemcsék erősen eldurvulnak.Ezért a szemcsék finomítása és a túlmelegedési hibák kiküszöbölése érdekében általában teljes lágyítást vagy normalizálást kell végezni.
3) Alkalmazási terület: főként ötvözött acélöntvényekhez, öntvényekhez és kovácsolt anyagokhoz használják magas minőségi követelményekkel.
4) Megjegyzés: A magas hőmérsékletű diffúziós izzítás hosszú gyártási ciklussal, magas energiafogyasztással, a munkadarab súlyos oxidációjával és szénmentesítésével, valamint magas költségekkel jár.Csak néhány kiváló minőségű ötvözött acél és ötvözött acélöntvény, valamint súlyosan elkülönített acélöntvény használja ezt az eljárást.Kis általános méretű öntvényeknél vagy szénacél öntvényeknél a kisebb fokú szétválasztásuk miatt teljes lágyítás alkalmazható a szemcsék finomítására és az öntési feszültség kiküszöbölésére.

• Stresszoldó lágyítás

1) Koncepció: A lágyítást a képlékeny deformációs feldolgozás, hegesztés stb. okozta feszültségek és az öntvényben lévő maradék feszültség eltávolítására feszültségmentesítő izzításnak nevezik.(Nincs torzulás a feszültségcsökkentő hőkezelés során)
2) Eljárás: lassan melegítse fel a munkadarabot 100-200 ℃ (500-600 ℃) Ac1 alá, és tartsa egy bizonyos ideig (1-3 óráig), majd lassan hűtse le 200 ℃-ra a kemencével, majd hűtse le. ki a kemencéből.
Az acél általában 500-600 ℃
Az öntöttvas általában meghaladja az 550 csatot 500-550 ℃-on, ami könnyen a perlit grafitosítását okozza.A hegesztési alkatrészek általában 500-600 ℃.
3) Alkalmazási terület: Az öntött, kovácsolt, hegesztett alkatrészek, hidegen sajtolt alkatrészek és megmunkált munkadarabok maradékfeszültségének kiküszöbölése, hogy stabilizálja az acél alkatrészek méretét, csökkentse a deformációt és megakadályozza a repedést.

Acél normalizálása:
1. Koncepció: az acél melegítése 30-50°C-ra Ac3 (vagy Accm) felett, és megfelelő ideig tartva;a csendes levegőben történő hűtés hőkezelési folyamatát az acél normalizálásának nevezzük.
2. Cél: szemcse finomítása, egységes szerkezet, keménység beállítása stb.
3. Szervezet: Eutektoid acél S, hipoeutektoid acél F+S, hipereutektoid acél Fe3CⅡ+S
4. Eljárás: A hőmegőrzési idő normalizálása megegyezik a teljes izzítással.Ennek alapja a munkadarab elégetése, azaz a mag eléri a szükséges hevítési hőmérsékletet, és olyan tényezőket is figyelembe kell venni, mint az acél, az eredeti szerkezet, a kemence kapacitása és a fűtőberendezés.A leggyakrabban használt normalizáló hűtési módszer az acél kivétele a fűtőkemencéből, és természetes módon a levegőben történő lehűtése.Nagy részek esetén az acél alkatrészek fúvatása, szórása és egymásra rakási távolságának beállítása is használható az acél alkatrészek hűtési sebességének szabályozására a kívánt szervezettség és teljesítmény elérése érdekében.

5. Alkalmazási tartomány:

• 1) Javítsa az acél vágási teljesítményét.A szénacél és a 0,25%-nál kisebb széntartalmú gyengén ötvözött acél lágyítás után alacsonyabb keménységű, vágás közben könnyen „megtapadnak”.A normalizáló kezeléssel a szabad ferrit csökkenthető, és pearlit nyerhető.A keménység növelése javíthatja az acél megmunkálhatóságát, növelheti a szerszám élettartamát és a munkadarab felületi minőségét.
• 2) Szüntesse meg a termikus feldolgozási hibákat.A közepes széntartalmú szerkezeti acélöntvények, kovácsolt anyagok, gördülő alkatrészek és hegesztett részek hajlamosak a túlmelegedési hibákra és a szalagos szerkezetekre, például a hevítés utáni durva szemcsékre.A normalizáló kezeléssel ezek a hibás szerkezetek kiküszöbölhetők, a szemcsefinomítás, az egységes szerkezet és a belső feszültségek megszüntetésének célja elérhető.
• 3) Távolítsa el a hipereutektoid acél hálózati karbidjait, megkönnyítve a szferoidizáló izzítást.A hipereutektoid acélt az edzés előtt szferoidizálni és izzítani kell, hogy megkönnyítse a megmunkálást és előkészítse a szerkezetet az edzésre.Ha azonban komoly hálózati karbidok vannak a hipereutektoid acélban, akkor nem érhető el jó szferoidizáló hatás.A nettó keményfém a kezelés normalizálásával eltávolítható.
• 4) A közös szerkezeti részek mechanikai tulajdonságainak javítása.Egyes szénacél és ötvözött acél alkatrészek, amelyek kis igénybevétellel és alacsony teljesítményigényekkel rendelkeznek, normalizálva vannak egy bizonyos átfogó mechanikai teljesítmény elérése érdekében, amely helyettesítheti az oltást és a temperálást az alkatrészek végső hőkezeléseként.

A lágyítás és a normalizálás választása
A fő különbség a lágyítás és a normalizálás között:
1. A normalizálás hűtési sebessége valamivel gyorsabb, mint a lágyítás, és az alulhűtés mértéke nagyobb.
2. A normalizálás után kapott szerkezet finomabb, szilárdsága és keménysége nagyobb, mint a lágyításé.A lágyítás és a normalizálás kiválasztása:

• A <0,25% széntartalmú, alacsony széntartalmú acélok esetében általában az izzítás helyett a normalizálást alkalmazzák.Mivel a gyorsabb hűtési sebesség megakadályozhatja, hogy az alacsony széntartalmú acél szabad tercier cementitet csapjon ki a szemcsehatár mentén, ezáltal javítva a sajtoló részek hidegalakítási teljesítményét;a normalizálás javíthatja az acél keménységét és az alacsony széntartalmú acél vágási teljesítményét;A hőkezelési folyamatban a normalizálás felhasználható a szemcsék finomítására és az alacsony széntartalmú acél szilárdságának javítására.
• A 0,25-0,5% közötti széntartalmú közepes szénacél is normalizálható izzítás helyett.Bár a közepes széntartalmú acél keménysége a széntartalom felső határához közeli normalizálás után magasabb, mégis vágható, és a normalizálás költsége Alacsony és magas termelékenység.
• A 0,5 és 0,75% közötti széntartalmú acél a magas széntartalom miatt a normalizálás utáni keménység lényegesen nagyobb, mint az izzításnál, és nehezen vágható.Ezért a teljes lágyítást általában a keménység csökkentésére és a vágás javítására használják.Feldolgozhatóság.
• A nagy széntartalmú acélok vagy a 0,75%-nál nagyobb széntartalmú szerszámacélok általában gömbölyű izzítást alkalmaznak előzetes hőkezelésként.Ha van másodlagos cementit hálózat, először normalizálni kell.

Forrás:Gépészeti szakirodalom.

Vágó: Ali