หลักการทำให้เหล็กเป็นมาตรฐาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

การทำให้เหล็กเป็นมาตรฐาน หมายถึง กระบวนการชุบแข็งโดยวงจรการให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดและความเย็น การอบชุบด้วยความร้อนมีโหมดที่แตกต่างกันสำหรับโลหะแต่ละประเภท อันเป็นผลมาจากการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี วัสดุจะแข็งแรงขึ้นเนื่องจากการขจัดข้อบกพร่อง อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เป็นผลมาจากขั้นตอนก่อนหน้าในการผลิตผลิตภัณฑ์เหล็ก

วัตถุประสงค์ของเทคโนโลยี

การทำให้เหล็กเป็นมาตรฐานสามารถทำได้ในสภาพโรงรถด้วยอุปกรณ์ที่เหมาะสม ข้อดีของเทคโนโลยีนี้คือการผลิตยูเทคตอยด์แบบบาง โครงสร้างของชั้นนี้ส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของโลหะ

เนื่องจากการทำให้เหล็กเป็นมาตรฐานเพื่อปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ต้นทุนในการผลิตจึงเพิ่มขึ้นตามไปด้วย เทคโนโลยีจะใช้เมื่อจำเป็นเท่านั้น ไม่จำเป็นสำหรับชิ้นส่วนที่โหลดน้อย มักใช้กับการผลิตโลหะตัดขวาง

เทคโนโลยีสามารถทดแทนขั้นตอนต่างๆ เช่น การชุบแข็งด้วยการอบอ่อนแบบคลาสสิกที่มีอุณหภูมิสูง การปรับมาตรฐานของเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางไม่ให้ความแข็งแรงสูงเทียบได้กับโครงสร้างหลังการชุบแข็ง แต่มันไม่ได้นำไปสู่การเสียรูปที่แข็งแกร่งและช่วยกำจัดรอยแตกภายใน

สาระสำคัญของเทคโนโลยี

การทำให้เป็นมาตรฐานของเหล็กหมายถึงวิธีการประมวลผลด้วยความร้อน มีเทคโนโลยีการทำความร้อนโลหะหลายอย่างที่แตกต่างกันในเงื่อนไข:

• อุณหภูมิความร้อนของโลหะและโลหะผสมต่างกัน
• ถือครองเวลา
• ประเภทการทำความเย็นมักจะยืดเยื้อเนื่องจากการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อม

เย็นช้าทำให้ได้องค์ประกอบเหล็กที่สม่ำเสมอ จุดประสงค์ของการหลอมคือโครงสร้างโลหะที่เป็นเนื้อเดียวกัน ความปรารถนาที่จะเอาเปลือกและช่องว่างออก รอยแตกเล็กๆ

การอบอ่อนประเภทต่อไปนี้มักใช้เพื่อลดความหนาเฉพาะที่หลังจากการรีดร้อนและเย็น:

• การแพร่กระจาย - เปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมี
• เต็ม - ส่งผลต่อโครงสร้างทั้งหมด ช่วยให้เกิดความสม่ำเสมอ
• ตกผลึกใหม่ - ขจัดความแข็งของเหล็ก
• ไม่สมบูรณ์ - ทำให้เหล็กอ่อนสำหรับงานโลหะได้มากขึ้น
• Isothermal - วิธีลดความแข็งแรงของเหล็กได้ดีที่สุด
• Spheroidizing - เปลี่ยนเมล็ดเพอร์ไลต์แบนๆ ให้เป็นเม็ดทรงกลม

อุณหภูมิการทำให้เป็นมาตรฐานของเหล็กถูกเลือกอย่างสังเกตได้สำหรับโลหะผสมแต่ละประเภท หลังจากการหล่อหรือการรีดเย็น ไม่มีชิ้นงานใดที่มีโครงสร้างในอุดมคติ การรักษาความร้อนเพิ่มเติม - การหลอม - ช่วยแก้ไขสถานการณ์

การแก้ไของค์ประกอบทางเคมี

การทำให้เป็นมาตรฐานและการชุบแข็งจำเป็นต้องใช้เหล็กเพื่อแก้ไขความไม่เป็นเนื้อเดียวกันภายในหลังจากการหล่อ การหล่อขึ้นรูปและแท่งโลหะต้องผ่านการอบชุบด้วยความร้อน นี่เป็นสิ่งที่จำเป็นที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์โลหะผสมเหล็ก

ในการแก้ไขข้อบกพร่องของเหล็ก คุณต้องให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงมาก ในสถานะนี้ อะตอมของธาตุผสมจะเริ่มเคลื่อนที่ มีการกระจายปริมาณภายในอย่างสม่ำเสมอ

ที่ 1100 องศาคือการอบชุบเหล็กกล้าที่เหมาะสมที่สุด การทำให้เป็นมาตรฐานของการแพร่กระจายใช้เวลาประมาณ 10-20 ชั่วโมงเมื่อถูกความร้อน ตามด้วยการทำให้เย็นลงช้ามาก

หลอมเต็ม

การทำให้เป็นปกติและการชุบแข็งของเหล็กไฮโปยูเทคตอยด์เป็นสิ่งจำเป็นในการแก้ไขโครงสร้างที่หักโดยการให้ความร้อนในกระบวนการผลิตการหล่อและการตีขึ้นรูปด้วยแรงดัน อุณหภูมิในการประมวลผลจะต้องเกินจุดวิกฤตเมื่อไข่มุกเริ่มเปลี่ยนเป็นออสเทนไนต์

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นควรสูงกว่าจุดวิกฤติ 30-50 องศาอย่างเคร่งครัด ค่าของโลหะผสมเหล็กนี้นำมาจากตาราง และสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนจะถูกกำหนดจากแผนภาพสถานะ กระบวนการทำให้เป็นมาตรฐาน:

• ระยะเริ่มต้นจะร้อนขึ้น 30-50 องศาเหนืออุณหภูมิวิกฤตของ Ac3 เกิดธัญพืชออสเทนนิติก
• การถือครองที่อุณหภูมิสูงจะมาพร้อมกับการเติบโตของเมล็ดออสเทนไนต์
• การทำความเย็นที่สม่ำเสมอในระยะยาว - ผลึกออสเทนไนต์ขนาดเล็กแตกตัวเป็นเม็ดมุกหลายเม็ด กำลังเกิดขึ้นโครงสร้างชั้นเฟอร์ริติกเพิร์ลไลต์ที่เติมสม่ำเสมอ

การหลอมที่ไม่สมบูรณ์เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดความแข็งของโลหะ บ่อยครั้งที่มีความจำเป็นภายใต้เงื่อนไขของการตัดโลหะ ผลของการทำให้เป็นมาตรฐาน ความตึงเครียดส่วนเกินของเหล็กจะถูกลบออก กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่าไม่เหมือนกับการหลอมแบบเต็มรูปแบบ จึงทำให้ใช้เวลาน้อยลง

การแปรรูปเหล็กโลหะผสมที่ซับซ้อน

ในระหว่างกระบวนการทำให้อุณหภูมิปกติของอุณหภูมิคงที่ โลหะแข็งจะมีความอ่อนตัวมากขึ้นสำหรับการตัด ความร้อนเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่อไปนี้:

• เหล็กโครงสร้าง - ไม่เกิน 30-50 องศาของจุดวิกฤต Ac3
• เหล็กกล้าเครื่องมือ - สูงกว่าจุด Ac1 5-100 องศา

ซึ่งแตกต่างจากวิธีการพิจารณา ระหว่างการอบอ่อนด้วยอุณหภูมิความร้อนของเหล็กที่แช่ในเกลือหลอมเหลว การระบายความร้อนตามธรรมชาติจะดำเนินการหลังจากอุณหภูมิลดลงถึง 700 องศา เมื่อถึงจุดนี้ ออสเทนไนต์จะแปรสภาพเป็นเม็ดมุก

การแก้ไขโครงสร้างที่หักของโลหะและโลหะผสม

การหล่อเย็นเหล็กกล้าแบบสองขั้นตอนทำให้สามารถเปลี่ยนแผ่นเพอร์ไลต์ให้เป็นเม็ดได้ ความร้อนเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่าจุด Ac1 จากนั้นจะลดลงเหลือ 700 และคงไว้ได้ถึง 500 องศา นอกจากนี้โลหะจะเย็นลงในอากาศเป็นเวลานาน การทำให้เป็นมาตรฐานนี้เรียกว่าการทำให้เป็นทรงกลม ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์สามารถตัดได้ง่าย นี่คือวิธีบำบัดโลหะที่มีคาร์บอน 0.65%

เคล็บคือการศึกษามากกว่าบริเวณที่แข็งแรงของโลหะหลังจากการปั๊มเย็นหรือการวาดภาพ การหลอมด้วยการหลอมซ้ำจะช่วยขจัดข้อบกพร่องนี้ - ขจัดความเปราะบางของเหล็กด้วยความร้อนสูงถึง 700 องศา (ต่ำกว่า Ac1) ในขณะนี้ ตะแกรงโลหะตกผลึกได้รับการฟื้นฟู โครงสร้างกลายเป็นเนื้อละเอียดและเป็นเนื้อเดียวกัน นอกจากนี้ยังสามารถอบอ่อนที่สว่าง ฟื้นฟูคุณสมบัติของเหล็กหลังจากการรีดแผ่น เพื่อรักษาพื้นผิวที่มันวาว