عملیات حرارتی عمومی مواد آهن و فولاد

1. پخت و پز

فولاد را تا دمای مشخصی گرم کنید، برای مدت زمان مشخصی نگه دارید و سپس به آرامی تا دمای اتاق خنک کنید

①کاهش سختی فولاد و بهبود انعطاف پذیری برای تسهیل برش و پردازش تغییر شکل سرد

② دانه را اصلاح کنید، ساختار فولاد را یکنواخت کنید، عملکرد فولاد را بهبود بخشید و برای عملیات حرارتی بعدی آماده شوید.

③ از بین بردن تنش داخلی در فولاد. از تغییر شکل و ترک خوردن قطعات پس از ماشین کاری جلوگیری کنید

آنیل کردن

دسته بندی

(1) بازپخت کامل

فولاد را تا دمای بحرانی گرم کنید (دمای بحرانی فولادهای مختلف نیز متفاوت است، معمولاً 710-750 درجه، و دمای بحرانی فولادهای آلیاژی جداگانه می‌تواند به 800-900 درجه) بالاتر از 30-50 درجه برسد. را برای مدت معینی نگه دارید و سپس به آرامی با کوره خنک کنید (یا در ماسه دفن کنید تا خنک شود)

دانه ها را تصفیه کنید، ساختار یکنواخت را کاهش دهید، سختی را کاهش دهید و استرس داخلی را به طور کامل از بین ببرید. بازپخت کامل برای آهنگری یا ریخته گری فولادی با محتوای کربن (کسر جرمی) زیر 0.8 درصد مناسب است.

(2) بازپخت کروی

فولاد را تا 20-30ºC بالاتر از دمای بحرانی گرم کنید و پس از حفظ حرارت، آن را به آرامی تا زیر 500 درجه سرد کنید و سپس برای خنک شدن هوا رها کنید.

کاهش سختی فولاد، بهبود عملکرد برش و آماده سازی برای خاموش کردن بعدی برای کاهش تغییر شکل و ترک پس از خاموش کردن، آنیلینگ کروی برای فولاد کربنی و فولاد ابزار آلیاژی با محتوای کربن (کسر جرمی) بیشتر از 0 مناسب است. درصد

(3) بازپخت تسکین استرس

فولاد را تا 500-650 درجه سانتیگراد گرم کنید، آن را برای مدت معینی نگه دارید و سپس به آرامی سرد کنید (معمولاً با کوره خنک می شود)

تنش داخلی ایجاد شده در حین جوشکاری و صاف کردن سرد قطعات فولادی را حذف کنید و تنش داخلی ایجاد شده در حین ماشینکاری قطعات دقیق را حذف کنید تا از تغییر شکل در هنگام پردازش و استفاده بعدی جلوگیری کنید.

آنیلینگ تنش زدایی برای انواع ریخته گری، آهنگری، جوش و اکستروژن سرد و غیره مناسب است.

2. عادی سازی

فولاد را تا 40-60ºC بالاتر از دمای بحرانی گرم کنید، آن را برای مدت زمان مشخصی نگه دارید و سپس در هوا سرد کنید.

① بهبود ساختار سازمانی و عملکرد ماشینکاری

② برای قطعات با نیاز کم به خواص مکانیکی، نرمال سازی اغلب به عنوان عملیات حرارتی نهایی استفاده می شود

③ استرس داخلی را از بین ببرید

3.خاموش کردن

فولاد را تا دمای خاموش شدن حرارت دهید، برای مدتی نگه دارید و سپس به سرعت در آب، آب نمک یا روغن (مواد جداگانه در هوا) سرد کنید.

①قطعات فولادی را برای به دست آوردن سختی و مقاومت در برابر سایش بیشتر فعال کنید

② کاری کنید که قطعات فولادی پس از تمپر کردن خواص ویژه ای مانند استحکام بالاتر، کشش و چقرمگی و غیره به دست آورند.

دسته بندی خاموش کردن

(1) کوئنچ تک مایع

فولاد را تا دمای کوئنچ گرم کنید و پس از نگه داشتن آن را در یک ماده خاموش کننده خنک کنید.

کوئنچ تک مایع فقط برای قطعات فولاد کربنی و فولاد آلیاژی با اشکال نسبتاً ساده و الزامات فنی پایین مناسب است. در طول کوئنچ، برای قطعات فولاد کربنی با قطر یا ضخامت بیشتر از 5-8 میلی متر، از آب نمک یا خنک کننده آب استفاده کنید. برای قطعات فولادی آلیاژی، از خنک کننده روغن استفاده کنید.

(2) کوئنچ مایع دوگانه

فولاد را تا دمای کوئنچ گرم کنید، پس از حفظ حرارت، به سرعت آن را در آب تا دمای 300-400 درجه سانتیگراد سرد کنید و سپس آن را داخل روغن قرار دهید تا خنک شود.

(3) خاموش کردن سطح شعله

شعله احتراق مخلوط استیلن و اکسیژن را روی سطح قطعات اسپری کنید، به طوری که قطعات به سرعت تا دمای خاموش شدن حرارت داده شوند و بلافاصله با آب به سطح قطعات اسپری شوند. خاموش کردن سطح شعله برای تولید تک تکه یا دسته ای کوچک مناسب است. قطعات فولادی بزرگ با کربن متوسط ​​و فولاد آلیاژی کربن متوسط ​​در معرض بارهای ضربه ای مانند میل لنگ، چرخ دنده ها و راهنماها و غیره.

(4) سخت شدن القایی سطحی

فولاد را در سلف قرار دهید، سلف تحت اثر فرکانس مشخصی از جریان متناوب یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند و فولاد تحت تأثیر میدان مغناطیسی جریان القایی ایجاد می کند، به طوری که سطح فولاد به سرعت گرم می شود. 2-10دقیقه) تا دمای خاموش شدن. آب را روی سطح فولاد اسپری کنید.

قطعات سخت شده القایی سطحی سخت و مقاوم در برابر سایش هستند، در حالی که هسته استحکام و چقرمگی خوبی را حفظ می کند.

سخت شدن القایی سطحی برای قطعات فولاد کربن متوسط ​​و فولاد آلیاژی با محتوای کربن متوسط ​​مناسب است.

4. معتدل کردن

فولاد خاموش شده را تا زیر دمای بحرانی گرم کنید، آن را برای مدتی نگه دارید و سپس در هوا یا روغن خنک کنید.

تمپر بلافاصله پس از خاموش کردن انجام می شود و همچنین آخرین فرآیند عملیات حرارتی است

① خواص مکانیکی مورد نیاز را بدست آورید. در شرایط عادی، استحکام و سختی قطعات پس از کوئنچ بسیار بهبود می‌یابد، اما انعطاف پذیری و چقرمگی به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد و شرایط کار واقعی قطعات مستلزم استحکام و چقرمگی خوبی است. پس از انتخاب درجه حرارت مناسب برای تمپر می توان خواص مکانیکی مورد نظر را بدست آورد

②بافت پایدار، اندازه پایدار

③ استرس داخلی را از بین ببرید

رده معتدل

(1) معتدل در دمای پایین

قطعات فولادی سخت شده را تا 150-50 درجه سانتیگراد گرم کنید، برای مدت معینی در این دما نگه دارید و سپس در هوا سرد کنید. تمپرینگ در دمای پایین بیشتر برای ابزارهای برش، ابزار اندازه گیری، قالب ها، یاتاقان های غلتشی و قطعات کربن دار و غیره استفاده می شود.

از بین بردن تنش داخلی قطعات فولادی ناشی از کوئنچ

(2) درجه حرارت متوسط

قطعات فولادی کوئنچ شده را تا 350-450 درصد حرارت دهید و پس از مدتی نگهداری سرد شود، معمولاً برای فنرهای مختلف و قالب‌های داغ مهر زنی و سایر قطعات استفاده می‌شود.

کاری کنید که قطعات فولادی دارای خاصیت ارتجاعی، چقرمگی و سختی بیشتری باشند

(3) معتدل شدن در دمای بالا

قطعات فولادی خاموش شده را تا 500-650ºC گرم کنید و پس از حفظ حرارت سرد کنید. آنها عمدتاً برای قطعات مهم ساختاری که به استحکام بالا و چقرمگی بالا نیاز دارند، مانند شفت های اصلی، میل لنگ، بادامک ها، چرخ دنده ها و میله های اتصال و غیره استفاده می شوند.

کاری کنید که قطعات فولادی خواص مکانیکی جامع تری داشته باشند، یعنی استحکام بالا، چقرمگی و سختی کافی داشته باشند و تنش داخلی قطعات فولادی ناشی از خاموش شدن را از بین ببرید.

5. Quenching و Tempering

حرارت بالا ({1}}ºC) قطعات فولادی کوئنچ شده بیشتر برای قطعات مهم ساختاری مانند شفت، چرخ دنده، شاتون و غیره استفاده می شود. کوئنچ و تمپر معمولاً پس از ماشینکاری خشن انجام می شود.

دانه ها را تصفیه کنید تا فولاد بتواند چقرمگی بالا و استحکام کافی به دست آورد تا خواص مکانیکی جامع خوبی داشته باشد.

6. درمان پیری

(1) پیری مصنوعی

فولاد خاموش شده را تا 100-160 درجه حرارت دهید، آن را برای مدت طولانی نگه دارید و سپس سرد کنید

از بین بردن تنش داخلی، کاهش تغییر شکل قطعه، و تثبیت ابعاد، که برای قطعات با نیاز به دقت بالا مهم تر است.

(2) پیری طبیعی

قرار دادن قطعات ریخته گری در هوای آزاد؛ قرار دادن قطعات فولادی (مانند شفت‌های بلند، پیچ‌های سربی و غیره) در آب دریا یا به‌مدت معلق یا کمی کوبیده شده. قسمت هایی که به طور طبیعی پیر می شوند باید ابتدا خشن شوند.

7. عملیات حرارتی شیمیایی

قرار دادن قطعات فولادی در یک محیط شیمیایی حاوی برخی اتم‌های فعال (مانند کربن، نیتروژن، کروم و غیره) و برخی اتم‌های موجود در محیط با گرم کردن، حفظ حرارت، سرد کردن و غیره به سطح قطعات فولادی نفوذ می‌کنند. به منظور دستیابی به تغییرات در ترکیب شیمیایی سطح قطعه فولادی باعث می شود سطح قطعه فولادی دارای خواص ویژه خاصی باشد.

دسته عملیات حرارتی شیمیایی

(1) کربن نفوذ شده از فولاد

اتم های کربن را به سطح فولاد نفوذ دهید

معمولاً برای قطعات مقاوم در برابر سایش و ضربه مانند: چرخ ها، چرخ دنده ها، شفت ها، پین های پیستون و غیره استفاده می شود.

سطح دارای سختی بالا (HRC60-65) و مقاومت در برابر سایش است، در حالی که مرکز همچنان چقرمگی بالایی دارد.

(2) نفوذ نیتروژن فولاد

اتم های نیتروژن را به سطح فولاد نفوذ دهید

معمولاً برای پیچ‌ها، مهره‌ها، پین‌ها و سایر قطعات مهم استفاده می‌شود

بهبود سختی، مقاومت در برابر سایش،

مقاومت در برابر خوردگی

(3) سیانید شدن فولاد

اتم های کربن و نیتروژن را به طور همزمان به سطح قطعات فولادی نفوذ دهید، مناسب برای قطعات فولاد کم کربن، فولاد کربن متوسط ​​یا فولاد آلیاژی است و همچنین می تواند برای ابزارهای فولادی با سرعت بالا استفاده شود.

بهبود سختی و مقاومت در برابر سایش سطح فولادی

8. سیاه شده

قطعات فلزی در محلول بسیار غلیظ قلیایی و اکسیدان حرارت داده و اکسید می شوند، به طوری که لایه ای از فیلم تتروکسید آهن مغناطیسی روی سطح قطعات فلزی تشکیل می شود. اغلب در فولاد کم کربن و فولاد ابزار آلیاژ کم کربن استفاده می شود.

به دلیل تأثیر مواد و عوامل دیگر، رنگ‌های لایه لایه سیاه‌شده آبی مایل به سیاه، سیاه، قرمز مایل به قهوه‌ای، خرمایی و غیره است و ضخامت آن 0 است.6-0.8μm.

ضد زنگ، افزایش ظاهر و درخشندگی سطح فلز، کاهش تنش در حین فرآیند کوئنچینگ