กระบวนการบำบัดความร้อนทั่วไปสำหรับวัสดุโลหะ

การอบชุบด้วยความร้อนเป็นขั้นตอนที่สำคัญมากในการแปรรูปวัสดุโลหะการอบชุบด้วยความร้อนสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของวัสดุโลหะ ปรับปรุงความแข็ง ความแข็งแรง ความเหนียว และคุณสมบัติอื่นๆ

เพื่อให้มั่นใจว่าโครงสร้างของการออกแบบผลิตภัณฑ์มีความปลอดภัย เชื่อถือได้ ประหยัด และมีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปวิศวกรโครงสร้างจำเป็นต้องเข้าใจคุณสมบัติทางกลของวัสดุ เลือกกระบวนการบำบัดความร้อนที่เหมาะสมตามความต้องการการออกแบบและลักษณะของวัสดุ และปรับปรุงประสิทธิภาพและ อายุขัย.ต่อไปนี้เป็นกระบวนการบำบัดความร้อน 13 กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับวัสดุโลหะ หวังว่าจะเป็นประโยชน์กับทุกคน

1. การหลอม

กระบวนการบำบัดความร้อนโดยให้ความร้อนแก่วัสดุโลหะจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม และคงไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงทำให้เย็นลงอย่างช้าๆวัตถุประสงค์ของการหลอมส่วนใหญ่คือเพื่อลดความแข็งของวัสดุโลหะ ปรับปรุงความเป็นพลาสติก อำนวยความสะดวกในการตัดหรือการประมวลผลด้วยแรงดัน ลดความเค้นตกค้าง ปรับปรุงความสม่ำเสมอของโครงสร้างจุลภาคและองค์ประกอบ หรือเตรียมโครงสร้างจุลภาคสำหรับการบำบัดความร้อนในภายหลังกระบวนการหลอมทั่วไป ได้แก่ การหลอมด้วยการตกผลึกซ้ำ การหลอมอย่างสมบูรณ์ การหลอมแบบทรงกลม และการหลอมแบบบรรเทาความเครียด

การหลอมที่สมบูรณ์: ปรับแต่งขนาดเกรน โครงสร้างที่สม่ำเสมอ ลดความแข็ง กำจัดความเครียดภายในได้อย่างเต็มที่การอบอ่อนแบบสมบูรณ์เหมาะสำหรับการตีขึ้นรูปหรือการหล่อเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอน (เศษส่วนมวล) ต่ำกว่า 0.8%

การหลอมแบบทรงกลม: ลดความแข็งของเหล็ก ปรับปรุงประสิทธิภาพการตัด และเตรียมการสำหรับการชุบแข็งในอนาคตเพื่อลดการเสียรูปและการแตกร้าวหลังจากการชุบแข็งการอบอ่อนแบบทรงกลมเหมาะสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสมที่มีปริมาณคาร์บอน (เศษส่วนมวล) มากกว่า 0.8%

การหลอมบรรเทาความเครียด: ขจัดความเครียดภายในที่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมและการยืดชิ้นส่วนเหล็กด้วยความเย็น ขจัดความเครียดภายในที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือนชิ้นส่วนอย่างแม่นยำ และป้องกันการเสียรูปในระหว่างการประมวลผลและการใช้งานในภายหลังการหลอมบรรเทาความเครียดเหมาะสำหรับการหล่อ การตีขึ้นรูป ชิ้นส่วนเชื่อม และชิ้นส่วนอัดเย็น

2. การทำให้เป็นมาตรฐาน

หมายถึงกระบวนการบำบัดความร้อนของการทำความร้อนเหล็กหรือส่วนประกอบเหล็กที่อุณหภูมิ 30-50 ℃ เหนือ Ac3 หรือ Acm (อุณหภูมิจุดวิกฤติด้านบนของเหล็ก) ค้างไว้ในช่วงเวลาที่เหมาะสม และระบายความร้อนในอากาศนิ่งวัตถุประสงค์ของการทำให้เป็นมาตรฐานคือเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ ปรับปรุงความสามารถในการแปรรูป ปรับแต่งขนาดเกรน กำจัดข้อบกพร่องทางโครงสร้าง และเตรียมโครงสร้างสำหรับการบำบัดความร้อนในภายหลัง

3. การดับ

หมายถึงกระบวนการบำบัดความร้อนโดยการให้ความร้อนแก่ส่วนประกอบเหล็กให้มีอุณหภูมิสูงกว่า Ac3 หรือ Ac1 (อุณหภูมิจุดวิกฤติที่ต่ำกว่าของเหล็ก) โดยคงไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงได้โครงสร้างมาร์เทนไซต์ (หรือเบนไนต์) ที่ อัตราการทำความเย็นที่เหมาะสมวัตถุประสงค์ของการชุบแข็งคือเพื่อให้ได้โครงสร้างมาร์เทนซิติกที่จำเป็นสำหรับชิ้นส่วนเหล็ก ปรับปรุงความแข็ง ความแข็งแรง และความต้านทานการสึกหรอของชิ้นงาน และเตรียมโครงสร้างสำหรับการบำบัดความร้อนในภายหลัง

กระบวนการดับทั่วไป ได้แก่ การดับด้วยอ่างเกลือ การดับแบบมาร์เทนซิติก การดับด้วยความร้อนแบบไบไนต์ การดับที่พื้นผิว และการดับเฉพาะที่

การชุบแข็งด้วยของเหลวเดี่ยว: การชุบแข็งด้วยของเหลวเดี่ยวใช้ได้กับชิ้นส่วนเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมที่มีรูปร่างค่อนข้างเรียบง่ายและมีข้อกำหนดทางเทคนิคต่ำเท่านั้นในระหว่างการชุบแข็ง สำหรับชิ้นส่วนเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหรือความหนามากกว่า 5-8 มม. ควรใช้น้ำเกลือหรือน้ำหล่อเย็นชิ้นส่วนโลหะผสมเหล็กระบายความร้อนด้วยน้ำมัน

การดับด้วยของเหลวสองชั้น: ให้ความร้อนชิ้นส่วนเหล็กจนถึงอุณหภูมิดับ หลังจากฉนวนแล้ว ให้ทำให้ชิ้นส่วนเหล็กเย็นลงในน้ำอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิ 300-400 º C จากนั้นจึงถ่ายโอนไปยังน้ำมันเพื่อทำความเย็น

การดับพื้นผิวเปลวไฟ: การดับพื้นผิวเปลวไฟเหมาะสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนขนาดกลางขนาดใหญ่และชิ้นส่วนเหล็กโลหะผสมคาร์บอนขนาดกลาง เช่น เพลาข้อเหวี่ยง เกียร์ และรางนำทาง ที่ต้องการพื้นผิวแข็งและทนทานต่อการสึกหรอ และสามารถรับแรงกระแทกในการผลิตชุดเดียวหรือขนาดเล็ก .

การชุบแข็งพื้นผิวด้วยการเหนี่ยวนำ: ชิ้นส่วนที่ผ่านการชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำพื้นผิวจะมีพื้นผิวที่แข็งและทนทานต่อการสึกหรอ ในขณะที่ยังคงรักษาความแข็งแรงและความเหนียวที่ดีที่แกนกลางการชุบแข็งพื้นผิวด้วยการเหนี่ยวนำเหมาะสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางและชิ้นส่วนโลหะผสมเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนปานกลาง

4. การแบ่งเบาบรรเทา

หมายถึงกระบวนการบำบัดความร้อนโดยการดับชิ้นส่วนเหล็กแล้วให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่า Ac1 และคงไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องวัตถุประสงค์หลักของการอบคืนตัวคือเพื่อขจัดความเครียดที่เกิดจากชิ้นส่วนเหล็กในระหว่างการชุบแข็ง เพื่อให้ชิ้นส่วนเหล็กมีความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูง ตลอดจนมีความเป็นพลาสติกและความเหนียวที่ต้องการกระบวนการแบ่งเบาบรรเทาทั่วไป ได้แก่ การแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิต่ำ การแบ่งเบาบรรเทาอุณหภูมิปานกลาง การแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิสูง ฯลฯ

การอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่ำ: การอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่ำช่วยลดความเครียดภายในที่เกิดจากการชุบแข็งชิ้นส่วนเหล็ก และมักใช้สำหรับเครื่องมือตัด เครื่องมือวัด แม่พิมพ์ แบริ่งกลิ้ง และชิ้นส่วนที่คาร์บูไรซ์

การอบคืนตัวด้วยอุณหภูมิปานกลาง: การอบคืนตัวด้วยอุณหภูมิปานกลางช่วยให้ชิ้นส่วนเหล็กมีความยืดหยุ่นสูง มีความเหนียวและความแข็งสูง และโดยทั่วไปจะใช้กับสปริงประเภทต่างๆ แม่พิมพ์ปั๊มร้อน และชิ้นส่วนอื่นๆ

การอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง: การอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูงช่วยให้ชิ้นส่วนเหล็กได้รับคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมที่ดี ได้แก่ ความแข็งแรงสูง ความเหนียว และความแข็งที่เพียงพอ ช่วยขจัดความเครียดภายในที่เกิดจากการชุบแข็งส่วนใหญ่จะใช้สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่สำคัญที่ต้องการความแข็งแรงและความเหนียวสูง เช่น สปินเดิล เพลาข้อเหวี่ยง ลูกเบี้ยว เกียร์ และก้านสูบ

5. การชุบและแบ่งเบาบรรเทา

หมายถึงกระบวนการบำบัดความร้อนแบบคอมโพสิตของการชุบและแบ่งเบาบรรเทาเหล็กหรือส่วนประกอบเหล็กเหล็กที่ใช้ในการชุบแข็งและอบคืนสภาพเรียกว่าเหล็กชุบแข็งและอบคืนตัวโดยทั่วไปหมายถึงเหล็กโครงสร้างคาร์บอนปานกลางและเหล็กโครงสร้างโลหะผสมคาร์บอนปานกลาง

6. การบำบัดความร้อนด้วยสารเคมี

กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนโดยวางชิ้นงานโลหะหรือโลหะผสมไว้ในตัวกลางที่ทำงานที่อุณหภูมิที่กำหนดเพื่อเป็นฉนวน ซึ่งช่วยให้องค์ประกอบหนึ่งหรือหลายชิ้นทะลุพื้นผิวเพื่อเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมี โครงสร้าง และสมรรถนะได้วัตถุประสงค์ของการบำบัดความร้อนด้วยสารเคมีส่วนใหญ่เพื่อปรับปรุงความแข็งของพื้นผิว ความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน ความแข็งแรงเมื่อยล้า และความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของชิ้นส่วนเหล็กกระบวนการบำบัดความร้อนด้วยสารเคมีทั่วไป ได้แก่ คาร์บูไรเซชัน ไนไตรด์ คาร์บอไนไตรด์ ฯลฯ

การเติมคาร์บอน: เพื่อให้ได้ความแข็งสูง (HRC60-65) และความทนทานต่อการสึกหรอบนพื้นผิว ในขณะที่ยังคงรักษาความเหนียวสูงไว้ที่ศูนย์กลางมักใช้กับชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรอและทนต่อแรงกระแทก เช่น ล้อ เกียร์ เพลา หมุดลูกสูบ ฯลฯ

ไนไตรดิ้ง: การปรับปรุงความแข็ง ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานการกัดกร่อนของชั้นผิวของชิ้นส่วนเหล็ก ที่ใช้กันทั่วไปในชิ้นส่วนที่สำคัญ เช่น โบลท์ น็อต และหมุด

คาร์โบไนไตรด์: ปรับปรุงความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของชั้นพื้นผิวของชิ้นส่วนเหล็ก เหมาะสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง หรือชิ้นส่วนโลหะผสมเหล็ก และยังใช้กับเครื่องมือตัดเหล็กความเร็วสูงได้อีกด้วย

7. การบำบัดด้วยสารละลายที่เป็นของแข็ง

หมายถึงกระบวนการบำบัดความร้อนโดยการให้ความร้อนโลหะผสมกับโซนเฟสเดียวที่มีอุณหภูมิสูงและรักษาอุณหภูมิให้คงที่ ปล่อยให้เฟสส่วนเกินละลายในสารละลายของแข็งจนหมด จากนั้นจึงเย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้สารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวดวัตถุประสงค์ของการบำบัดสารละลายส่วนใหญ่คือเพื่อปรับปรุงความเป็นพลาสติกและความเหนียวของเหล็กและโลหะผสม และเพื่อเตรียมสำหรับการชุบแข็งด้วยการตกตะกอน

8. การตกตะกอนแข็งตัว (การตกตะกอน)

กระบวนการบำบัดความร้อนที่โลหะผ่านการชุบแข็งเนื่องจากการแยกตัวของอะตอมของตัวถูกละลายในสารละลายของแข็งที่มีความอิ่มตัวยิ่งยวด และ/หรือการกระจายตัวของอนุภาคที่ละลายในเมทริกซ์หากสเตนเลสสตีลตกตะกอนออสเทนนิติกต้องผ่านการบำบัดด้วยการตกตะกอนที่อุณหภูมิ 400-500 ℃ หรือ 700-800 ℃ หลังจากการบำบัดด้วยสารละลายของแข็งหรือการทำงานเย็น ก็จะสามารถมีความแข็งแรงสูงได้

9. การรักษาทันเวลา

หมายถึงกระบวนการบำบัดความร้อนซึ่งชิ้นงานโลหะผสมต้องผ่านการบำบัดด้วยสารละลายแข็ง การเปลี่ยนรูปหรือการหล่อพลาสติกด้วยความเย็น จากนั้นจึงทำการปลอมแปลง วางที่อุณหภูมิสูงกว่าหรือคงไว้ที่อุณหภูมิห้อง และคุณสมบัติ รูปร่าง และขนาดจะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา

หากมีการใช้กระบวนการบำบัดความชราโดยการให้ความร้อนชิ้นงานจนถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้นและดำเนินการบำบัดความชราเป็นเวลานานขึ้น จะเรียกว่าการบำบัดการชราภาพเทียมปรากฏการณ์การแก่ชราที่เกิดขึ้นเมื่อเก็บชิ้นงานไว้ที่อุณหภูมิห้องหรือในสภาวะธรรมชาติเป็นเวลานานเรียกว่าการชราภาพตามธรรมชาติวัตถุประสงค์ของการรักษาความชราคือเพื่อขจัดความเครียดภายในชิ้นงาน ปรับโครงสร้างและขนาดให้คงที่ และปรับปรุงคุณสมบัติทางกล

10. ความสามารถในการชุบแข็ง

หมายถึงคุณลักษณะที่กำหนดความลึกในการดับและการกระจายความแข็งของเหล็กภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดความสามารถในการชุบแข็งที่ดีหรือไม่ดีของเหล็กมักแสดงด้วยความลึกของชั้นที่ชุบแข็งยิ่งความลึกของชั้นชุบแข็งมากเท่าใด ความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้นความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี โดยเฉพาะองค์ประกอบของโลหะผสมและขนาดของเกรนที่เพิ่มความสามารถในการชุบแข็ง อุณหภูมิความร้อน และเวลาในการยึดเกาะเหล็กที่มีความสามารถในการชุบแข็งที่ดีสามารถให้คุณสมบัติทางกลที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอตลอดทั้งส่วนของเหล็ก และสามารถเลือกสารชุบแข็งที่มีความเค้นในการชุบต่ำเพื่อลดการเสียรูปและการแตกร้าว

11. เส้นผ่านศูนย์กลางวิกฤต (เส้นผ่านศูนย์กลางการดับวิกฤต)

เส้นผ่านศูนย์กลางวิกฤตหมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดของเหล็กเมื่อได้โครงสร้างมาร์เทนไซต์ทั้งหมดหรือโครงสร้างมาร์เทนไซต์ 50% ที่ศูนย์กลางหลังจากการชุบแข็งในตัวกลางบางชนิดโดยทั่วไปสามารถหาเส้นผ่านศูนย์กลางวิกฤตของเหล็กบางชนิดได้โดยการทดสอบความสามารถในการชุบแข็งในน้ำมันหรือน้ำ

12. การชุบแข็งทุติยภูมิ

โลหะผสมของเหล็ก-คาร์บอนบางชนิด (เช่น เหล็กกล้าความเร็วสูง) ต้องใช้รอบการอบคืนตัวหลายรอบเพื่อเพิ่มความแข็งต่อไปปรากฏการณ์การชุบแข็งนี้เรียกว่าการชุบแข็งทุติยภูมิ ซึ่งเกิดจากการตกตะกอนของคาร์ไบด์ชนิดพิเศษ และ/หรือการเปลี่ยนออสเทนไนต์เป็นมาร์เทนไซต์หรือเบนไนต์

13. แบ่งเบาบรรเทาความเปราะบาง

หมายถึงปรากฏการณ์การเปราะของเหล็กชุบแข็งที่อุณหภูมิบางช่วงหรือเย็นลงอย่างช้าๆจากอุณหภูมิการแบ่งเบาบรรเทาผ่านช่วงอุณหภูมินี้ความเปราะบางของอารมณ์สามารถแบ่งออกเป็นประเภทแรกของความเปราะบางของอารมณ์และความเปราะบางของอารมณ์ประเภทที่สอง

ความเปราะบางของอารมณ์ประเภทแรกหรือที่เรียกว่าความเปราะบางของอารมณ์ที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้ ส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิการแบ่งเบาบรรเทา 250-400 ℃หลังจากที่ความเปราะบางหายไปหลังจากการอุ่นอีกครั้ง ความเปราะบางจะเกิดขึ้นซ้ำในช่วงนี้และไม่เกิดขึ้นอีกต่อไป

ความเปราะบางของอารมณ์ประเภทที่สองหรือที่เรียกว่าความเปราะบางของอารมณ์แบบพลิกกลับได้ เกิดขึ้นที่อุณหภูมิตั้งแต่ 400 ถึง 650 ℃เมื่อความเปราะหายไปหลังจากการอุ่นใหม่ ควรทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว และไม่ควรคงอยู่เป็นเวลานาน หรือทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ ในช่วง 400 ถึง 650 ℃ มิฉะนั้นปรากฏการณ์ตัวเร่งปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นอีกครั้ง

การเกิดขึ้นของความเปราะบางของอารมณ์นั้นสัมพันธ์กับองค์ประกอบของโลหะผสมที่มีอยู่ในเหล็ก เช่น แมงกานีส โครเมียม ซิลิคอน และนิกเกิล ซึ่งมีแนวโน้มที่จะพัฒนาความเปราะบางของอารมณ์ ในขณะที่โมลิบดีนัมและทังสเตนมีแนวโน้มที่จะทำให้ความเปราะบางของอารมณ์อ่อนลง

โลหะ Gapower ใหม่เป็นผู้จำหน่ายผลิตภัณฑ์เหล็กระดับมืออาชีพเกรดเหล็กท่อ เหล็กม้วน และเหล็กเส้น ได้แก่ ST35 ST37 ST44 ST52 42CRMO4, S45C CK45 SAE4130 SAE4140 SCM440 เป็นต้น ยินดีต้อนรับลูกค้าเพื่อสอบถามและเยี่ยมชมโรงงาน