РАЗЛИКАТА МЕЖДУ BK, GBK, BKS, NBK В СТОМАНАТА.

РАЗЛИКАТА МЕЖДУ BK, GBK, BKS, NBK В СТОМАНАТА.

РЕЗЮМЕ:

Отгряването и нормализирането на стоманата са два често срещани процеса на термична обработка.
Предварителна термична обработка Предназначение: отстраняване на някои дефекти в заготовките и полуфабрикатите и подготовка на организацията за последваща студена и окончателна термична обработка.
Крайната цел на термичната обработка: да се получи необходимата производителност на детайла.
Целта на отгряване и нормализиране е да се отстранят определени дефекти, причинени от гореща обработка на стоманата, или да се подготви за последващо рязане и окончателна термична обработка.

 

 Отгряване на стомана:
1. Концепция: Процесът на топлинна обработка на нагряване на стоманени части до подходяща температура (над или под Ac1), поддържането им за определен период от време и след това бавно охлаждане, за да се получи структура, близка до равновесната, се нарича отгряване.
2. Цел:
(1) Намаляване на твърдостта и подобряване на пластичността
(2) Рафинирайте зърната и елиминирайте структурните дефекти
(3) Премахване на вътрешния стрес
(4) Подгответе организацията за гасене
Тип: (Според температурата на нагряване може да се раздели на отгряване над или под критичната температура (Ac1 или Ac3). Първата се нарича още рекристализационно отгряване с фазова промяна, включително пълно отгряване, дифузионно отгряване, хомогенизиращо отгряване, непълно отгряване и сфероидизиращо отгряване; Последното включва рекристализационно отгряване и отгряване за облекчаване на напрежението.)

  •  Пълно отгряване (GBK+A):

1) Концепция: Загрейте хипоевтектоидната стомана (Wc=0,3%~0,6%) до AC3+(30~50)℃ и след като е напълно аустенизирана, запазване на топлината и бавно охлаждане (след пещта, заравяне в пясък, вар), Процесът на топлинна обработка за получаване на структура, близка до равновесното състояние, се нарича пълно отгряване.2) Предназначение: Рафиниране на зърната, равномерна структура, премахване на вътрешното напрежение, намаляване на твърдостта и подобряване на производителността на рязане.
2) Процес: пълното отгряване и бавното охлаждане с пещта може да осигури утаяването на проевтектоиден ферит и трансформирането на преохладен аустенит в перлит в основния температурен диапазон под Ar1.Времето на задържане на детайла при температурата на отгряване не само кара детайла да прогори, тоест сърцевината на детайла достига необходимата температура на нагряване, но също така гарантира, че целият хомогенизиран аустенит се вижда за постигане на пълна рекристализация.Времето на задържане на пълно отгряване е свързано с фактори като състав на стоманата, дебелина на детайла, товароносимост на пещта и метод на зареждане на пещта.В реалното производство, за да се подобри производителността, отгряване и охлаждане до около 600 ℃ могат да бъдат извън пещта и въздушно охлаждане.
Обхват на приложение: леене, заваряване, коване и валцуване на средно въглеродна стомана и средно въглеродна легирана стомана и др. Забележка: Нисковъглеродната стомана и свръхевтектоидната стомана не трябва да се отгряват напълно.Твърдостта на нисковъглеродната стомана е ниска след пълно отгряване, което не е благоприятно за обработка на рязане.Когато хиперевтектоидната стомана се нагрява до аустенитно състояние над Accm и бавно се охлажда и отгрява, се утаява мрежа от вторичен цементит, което значително намалява здравината, пластичността и ударната якост на стоманата.

  • Сфероидизиращо отгряване:

1) Концепция: Процесът на отгряване за сфероидизиране на карбиди в стоманата се нарича сфероидизиращо отгряване.
2) Процес: Общ процес на сфероидизиращо отгряване Ac1+(10~20)℃ се охлажда с пещ до 500~600℃ с въздушно охлаждане.
3) Цел: намаляване на твърдостта, подобряване на организацията, подобряване на пластичността и производителността на рязане.
4) Обхват на приложение: използва се главно за режещи инструменти, измервателни инструменти, форми и др. от евтектоидна стомана и хиперевтектоидна стомана.Когато хиперевтектоидната стомана има мрежа от вторичен цементит, тя не само има висока твърдост и е трудна за рязане, но също така увеличава крехкостта на стоманата, която е склонна към закаляване на деформация и напукване.Поради тази причина след горещата обработка на стоманата трябва да се добави процес на сфероидизиращо отгряване, за да се сфероидизира люспестият инфилтрат в мрежестия вторичен цементит и перлит, за да се получи гранулиран перлит.
Скоростта на охлаждане и изотермичната температура също ще повлияят на ефекта от карбидна сфероидизация.Бързата скорост на охлаждане или ниската изотермична температура ще доведат до образуване на перлит при по-ниска температура.Карбидните частици са твърде фини и ефектът на агрегиране е малък, което улеснява образуването на люспести карбиди.В резултат на това твърдостта е висока.Ако скоростта на охлаждане е твърде бавна или изотермичната температура е твърде висока, образуваните карбидни частици ще бъдат по-груби и ефектът на агломерация ще бъде много силен.Лесно е да се образуват гранулирани карбиди с различна дебелина и да се направи ниска твърдост.

  •  Хомогенизиращо отгряване (дифузионно отгряване):

1) Процес: Процесът на термична обработка на нагряване на блокове или отливки от легирана стомана до 150 ~ 00 ℃ над Ac3, задържане за 10 ~ 15 часа и след това бавно охлаждане, за да се елиминира неравномерният химически състав.
2) Цел: Елиминиране на дендритната сегрегация по време на кристализация и хомогенизиране на състава.Поради високата температура на нагряване и дългото време, аустенитните зърна ще бъдат силно груби.Поради това обикновено е необходимо да се извърши пълно отгряване или нормализиране, за да се прецизират зърната и да се премахнат дефектите при прегряване.
3) Обхват на приложение: използва се главно за блокове, отливки и изковки от легирана стомана с високи изисквания за качество.
4) Забележка: Високотемпературното дифузионно отгряване има дълъг производствен цикъл, висока консумация на енергия, сериозно окисляване и обезвъглеродяване на детайла и висока цена.Само някои висококачествени легирани стомани и отливки от легирана стомана и стоманени блокове със силно разделяне използват този процес.За отливки с малки общи размери или отливки от въглеродна стомана, поради тяхната по-лека степен на сегрегация, може да се използва пълно отгряване за рафиниране на зърната и премахване на напрежението при леене.

  • Отгряване за облекчаване на стреса

1) Концепция: Отгряване за премахване на напрежението, причинено от обработка на пластична деформация, заваряване и т.н. и остатъчното напрежение в отливката се нарича отгряване за облекчаване на напрежението.(Не се получава изкривяване по време на отгряване за облекчаване на напрежението)
2) Процес: бавно загрейте детайла до 100~200℃ (500~600℃) под Ac1 и го задръжте за определен период от време (1~3h), след това бавно го охладете до 200℃ с пещта и след това охладете извади го от пещта.
Стоманата обикновено е 500~600 ℃
Чугунът обикновено надвишава 550 катарами при 500-550 ℃, което лесно ще причини графитизиране на перлита.Частите за заваряване обикновено са 500~600 ℃.
3) Обхват на приложение: Елиминирайте остатъчното напрежение в отлети, ковани, заварени части, студено щамповани части и машинно обработени детайли, за да стабилизирате размера на стоманените части, да намалите деформацията и да предотвратите напукване.

Нормализиране на стоманата:
1. Концепция: нагряване на стоманата до 30-50°C над Ac3 (или Accm) и задържане за подходящо време;Процесът на топлинна обработка на охлаждане в неподвижен въздух се нарича нормализиране на стоманата.
2. Предназначение: Рафиниране на зърното, равномерна структура, регулиране на твърдостта и др.
3. Организация: Евтектоидна стомана S, хипоевтектоидна стомана F+S, хиперевтектоидна стомана Fe3CⅡ+S
4. Процес: Нормализирането на времето за запазване на топлината е същото като пълното отгряване.Тя трябва да се основава на детайла чрез изгаряне, тоест сърцевината достига необходимата температура на нагряване, като трябва да се вземат предвид и фактори като стомана, оригинална структура, капацитет на пещта и отоплително оборудване.Най-често използваният нормализиращ метод на охлаждане е да се извади стоманата от нагревателната пещ и да се охлади естествено във въздуха.За големи части може да се използва издухване, пръскане и регулиране на разстоянието на подреждане на стоманени части за контрол на скоростта на охлаждане на стоманени части, за да се постигне необходимата организация и производителност.

5. Обхват на приложение:

  • 1) Подобрете производителността на рязане на стомана.Въглеродната стомана и нисколегираната стомана със съдържание на въглерод по-малко от 0,25% имат по-ниска твърдост след отгряване и са лесни за „залепване“ по време на рязане.Чрез нормализиращо третиране може да се намали свободният ферит и да се получи люспест перлит.Увеличаването на твърдостта може да подобри обработваемостта на стоманата, да увеличи живота на инструмента и повърхността на детайла.
  • 2) Премахване на дефекти при термична обработка.Отливки, изковки, валцувани части и заварени части от средно въглеродна структурна стомана са предразположени към прегряване на дефекти и лентови структури като едри зърна след нагряване.Чрез нормализиращо третиране тези дефектни структури могат да бъдат елиминирани и може да се постигне целта за рафиниране на зърното, еднородна структура и елиминиране на вътрешното напрежение.
  • 3) Елиминирайте мрежовите карбиди на хиперевтектоидната стомана, улеснявайки сфероидизиращото отгряване.Хиперевтектоидната стомана трябва да бъде сфероидизирана и отгрявана преди закаляване, за да се улесни машинната обработка и да се подготви структурата за закаляване.Въпреки това, когато има сериозни мрежови карбиди в хиперевтектоидната стомана, няма да се постигне добър сфероидизиращ ефект.Нетният карбид може да бъде елиминиран чрез нормализиране на лечението.
  • 4) Подобряване на механичните свойства на общите конструктивни части.Някои части от въглеродна стомана и легирана стомана с малко напрежение и изисквания за ниска производителност се нормализират, за да се постигне определено цялостно механично представяне, което може да замени обработката на закаляване и закаляване като крайна топлинна обработка на частите.

Избор на отгряване и нормализиране
Основната разлика между отгряване и нормализиране:
1. Скоростта на охлаждане на нормализиране е малко по-бърза от отгряване, а степента на недоохлаждане е по-голяма.
2. Структурата, получена след нормализиране, е по-фина, а якостта и твърдостта са по-високи от тази при отгряване.Изборът на отгряване и нормализиране:

  • За нисковъглеродна стомана със съдържание на въглерод <0,25% обикновено се използва нормализиране вместо отгряване.Тъй като по-бързата скорост на охлаждане може да попречи на нисковъглеродната стомана да утаи свободен третичен цементит по границата на зърното, като по този начин се подобрява производителността на студена деформация на щамповащите части;нормализирането може да подобри твърдостта на стоманата и производителността на рязане на нисковъглеродната стомана;В процеса на топлинна обработка нормализирането може да се използва за рафиниране на зърната и подобряване на здравината на нисковъглеродната стомана.
  • Средно въглеродна стомана със съдържание на въглерод между 0,25 и 0,5% също може да се нормализира вместо отгряване.Въпреки че твърдостта на средно въглеродната стомана близо до горната граница на съдържанието на въглерод е по-висока след нормализиране, тя все още може да бъде намалена и разходите за нормализиране Ниска и висока производителност.
  • Стомана със съдържание на въглерод между 0,5 и 0,75%, поради високото съдържание на въглерод, твърдостта след нормализиране е значително по-висока от тази при отгряване и е трудна за рязане.Следователно пълното отгряване обикновено се използва за намаляване на твърдостта и подобряване на рязането.Обработваемост.
  • Високовъглеродните стомани или инструменталните стомани със съдържание на въглерод> 0,75% обикновено използват сфероидизиращо отгряване като предварителна термична обработка.Ако има мрежа от вторичен цементит, първо трябва да се нормализира.

Източник: Механична професионална литература.

Редактор: Али

 


Час на публикация: 27 октомври 2021 г