Mi a célja a szénszerkezeti acél megfojtása?

Mi a célja a szénszerkezeti acél megfojtása?
A szénszerkezeti acél oltási eljárása magában foglalja az acél melegítését az austenitizáló hőmérsékletre (jellemzően 30- 50 fok az AC3 felett, és teljes austenitizációt igényel a hypoeutectoid acél számára), az acélt ilyen hőmérsékleten tartva egy ideig, például vízben vagy olajban, vagyis az olajban, például a víz vagy az olajban. Alapvető célja a mechanikai tulajdonságok „áttöréses” javulásának elérése az acél belső mikroszerkezetének megváltoztatásával (az austenit átalakítása nem egyensúlyi struktúrákká, például martenzit vagy bainitré), különösen az erősség és a keménységi követelmények szempontjából. Ezt a folyamatot a következő négy alapvető célkitűzésre lehet besorolni:
1. Jelentősen javítja az acél keménységét és a kopásállóságot
A szénszerkezeti acél (pl. Pearlite + ferrite) egyensúlyi mikroszerkezete viszonylag alacsony keménységgel rendelkezik (pl. Ez nem alkalmas arra, hogy a kopást és a karcállóságot igénylő alkalmazásokhoz (pl. A mechanikus alkatrészek és a szerszám szélein kopásálló felületek). Az oltás során az austenit gyorsan lehűl (a hűtési sebességnek meg kell haladnia a "kritikus hűtési sebességet"). Az atomoknak nincs ideje diffúzni és egyensúlyi gyöngyházt képezni, és ehelyett martenzit kialakulására kényszerülnek. A martenzit egy túltelített szilárd szén -dioxid -oldat, jelentős rácsos torzítással és számos belső diszlokációval. Ez jelentősen növeli a keménységet:
Közepes - Szénszerkezeti acél (például 45 acél) elérheti a HRC55 - 60 keménységét az oltás után, messze meghaladva a forró hengerelt acélé.
A magas - szénszerkezeti acél (például 65 acél) akár a HRC60-65 keménységét is elérheti az oltás után, megközelítve a szokásos szerszám acél szintjét.
Ez a nagy keménység hatékonyan javítja az alkatrészek kopási ellenállását és csökkenti a kopást a használat során (pl. A GuideWays és a Gear Tooth -oldalak oltása).
2. Jelentősen javítja az acél szilárdságát és a deformációs ellenállást
A keménység mellett az oltás jelentősen növeli a szénszerkezeti acél szakítószilárdságát, hozamszilárdságát és deformációs ellenállását. Az egyensúlyi szerkezetben a ferrit nagy plaszticitású, de alacsony szilárdsággal rendelkezik, míg a gyöngyök mérsékelt szilárdsága. A martenzit azonban a rács torzulása és a diszlokáció megerősítése miatt 50% -100% -os növekedést érhet el.
Például a 45 acél forró - hengerelt szakítószilárdsága körülbelül 600 MPa. Az oltás után (edzés nélkül) a szakítószilárdság több mint 1000 MPa -ra emelkedik, és a hozamszilárdság 355 MPa -ról 800 MPa -ra növekszik.
Azoknak az alkatrészeknek, amelyek viselik, ellenállnak az ütközésnek, vagy ellenállnak a deformációnak (például tengelyek, összekötő rudak és csavarok), a kioltás utáni nagy szilárdság biztosítja, hogy az alkatrészek nem deformálódjanak vagy törjenek komplex működési körülmények között, így megfelelnek a szerkezeti terhelésnek - csapágykövetelmények . 3.} szilárdságú {2} erősség.
Noha a szénszerkezeti acélok rendkívül nagy keménységet és erősséget érnek el a kioltás után, jelentős hátrányokkal rendelkeznek: magas belső stressz a martenzit szerkezetében, a rossz rugalmasság és a rendkívül alacsony szilárdság (hajlamos töréses törésre, az ütés energia abszorpciójával általában csak 5 - 10J). A közvetlen használat könnyen kudarchoz vezethet kisebb hatások vagy stresszkoncentráció miatt. Ezért a kioltást ritkán használják "végső hőkezelésként", hanem inkább a edzési folyamat előfutáraként. Alapvető funkciója egy "magas - keménység, nagy szilárdságú alapszerkezet" biztosítása a későbbi teljesítmény-beállításokhoz.
Későbbi edzés különböző hőmérsékleteken (alacsony - hőmérsékleten történő hőmérsékleten 150 - 250 fok, közepes - A hőmérséklet 350-500 fokos hőmérsékleten és a magas hőmérsékleten történő edzés 500-650 fokos) kiküszöböli a martensit feszültségét és javíthatja a keménységet, miközben megtartja a legtöbbet.
Például a 45 acélból fakadó - hőmérséklet-edzés (oltás és edzés) után a keménység HRC 28-32-re csökken, míg a szakítószilárdság 800 MPa felett marad, és az ütközési energiaelnyelés 50J-re növekszik. Ez eléri a "nagy szilárdság és a nagy keménység" ideális egyensúlyát, így a gépek gyártásában a leggyakrabban használt átfogó teljesítmény -optimalizálási megoldás . 4. A helyi teljesítmény javítása és a "helyi erősítő" követelmények teljesítése
Egyes szénszerkezeti acél alkatrészek nem igényelnek általános nagy szilárdságot (az általános törékenység elkerülése érdekében), és csak a kritikus munkaterületek (például kopási felületek és a koncentrált stressz területeinek) erősítését igénylik. Ezekben az esetekben a kioltás "helyi teljesítményjavításokat" érhet el egy "helyi fűtés + helyi hűtés" megközelítés révén.
Például a szerszámgépvezető síneknek felszíni kopás ellenállásra van szükségük (nagy keménység), de a vezető sín mátrixának meg kell tartania a szilárdságot (az ütközés törése érdekében). Ez az "indukciós fűtési felület kioltásának" révén érhető el. Ez magában foglalja csak a vezető sín felületének az austenitizációig történő melegítését és a gyors lehűtését, és a felszínen oltott martenzitet (keménység HRC 50-55) képez, miközben megőrzi a mátrix eredeti egyensúlyi szerkezetét (fenntartva a keménységet).
Egy másik példa a csavar fejének vagy menetes részének nyírási és kopásállósághoz szükséges. A helyi kioltás elérheti a kritikus teljesítményt, elkerülve az általános törékenységet és csökkenti a rész meghibásodásának kockázatát.