Znanje - Sanxin

Toplinska obrada je ključni proces koji mijenja unutarnju strukturu metalnih materijala zagrijavanjem, držanjem na određenoj temperaturi i hlađenjem kako bi se postigla željena svojstva.

 

I. Žarenje

Žarenje je proces toplinske obrade u kojem se obradak zagrijava na određenu temperaturu (određenu procesom), drži određeno vrijeme, a zatim polako hladi (obično hlađenjem u peći).

 

1. Glavne svrhe

Smanjite tvrdoću i omekšajte čelik kako biste olakšali naknadnu strojnu obradu ili hladnu deformaciju (kao što su hladno vučenje i hladno štancanje).

Uklonite unutarnja naprezanja, smanjite unutarnja naprezanja uzrokovana lijevanjem, kovanjem, zavarivanjem i strojnom obradom, stabilizirajte dimenzije i smanjite dimenzijske deformacije.

Pročistiti zrna i homogenizirati strukturu, poboljšati i pročistiti grubu i neujednačenu strukturu odljevaka ili otkovaka te poboljšati mehanička svojstva materijala.

Žarenje također može biti pripremni korak za naknadnu toplinsku obradu.

 

2. Karakteristike procesa

Ključni proces žarenja je sporo hlađenje. Ovaj proces sporog hlađenja omogućuje unutarnjoj strukturi čelika dovoljno vremena za transformaciju u stabilnije i mekše stanje (poput perlita).

 

3. Prijave

Žarenje je pripremni tretman odljevaka i otkovaka prije obrade, koji može poboljšati obradivost visokougljičnog čelika i eliminirati očvršćavanje kod hladno valjanih čeličnih ploča.

 

II. Normaliziranje

Normalizacija je proces toplinske obrade u kojem se obradak zagrijava na temperaturu višu od temperature austenitizacije (Ac₃ ili Približi se za 30-50°C), držane određeno vrijeme, a zatim ohlađene na zraku.

 

1. Glavne svrhe

Normalizacija općenito ima bolji učinak na profinjenost zrna nego žarenje, što rezultira finijom i ujednačenijom strukturom sličnom perlitu.

Uklonite pregrijane strukture i trakaste strukture te pripremite strukturu za naknadnu toplinsku obradu.

Podesite tvrdoću materijala. Normalizacija niskougljičnog čelika rezultira većom tvrdoćom nego žarenje, što je povoljnije za obradu.

Normalizacija se također može koristiti kao završna toplinska obrada. Za obične konstrukcijske dijelove s niskim zahtjevima za performanse, normalizacija se može koristiti kao završna toplinska obrada za postizanje određenih sveobuhvatnih mehaničkih svojstava.

 

2. Karakteristike procesa

Brzina hlađenja kod normalizacije je brža od žarenja (obično hlađenje zrakom), ali sporija od kaljenja. Stoga su svojstva materijala dobivena normalizacijom između žarenja i kaljenja, s kraćim proizvodnim ciklusom i većom učinkovitošću.

 

3. Primjeri primjene

Često se koristi u pripremnoj toplinskoj obradi ugljičnog čelika i niskolegiranog konstrukcijskog čelika, za poboljšanje strukture otkovaka i kao alternativa žarenju srednje ugljičnog čelika.

 

III. Kaljenje

Kaljenje je postupak toplinske obrade u kojem se obradak zagrijava na temperaturu austenitizacije, drži određeno vrijeme, a zatim brzo hladi u vodi, ulju ili drugim rashladnim medijima.

 

1. Glavne svrhe

Postići visoku tvrdoću i visoku otpornost na habanje. Brzim hlađenjem, nestabilni austenit se pothlađuje na nisku temperaturu i pretvara u vrlo tvrdu i krhku nestabilnu strukturu - martenzit.

 

2. Karakteristike procesa

Ključ kaljenja je brzo hlađenje. Hlađenje je srž procesa kaljenja, a odabir odgovarajućeg rashladnog medija (voda, ulje, polimerna otopina itd.) je vrlo važan. Potrebno je osigurati dovoljnu brzinu hlađenja kako bi se dobio martenzit, a istovremeno smanjiti sklonost obradka deformaciji i pucanju.

 

3. Primjeri primjene

Razni alati (kao što su noževi, mjerni alati, kalupi), ležajevi, cementirani dijelovi i ostali dijelovi koji zahtijevaju visoku tvrdoću i otpornost na habanje.

 

IV. Kaljenje

Nakon kaljenja, dobivena martenzitna struktura je tvrda, ali vrlo krhka, a unutar materijala postoje ogromna unutarnja naprezanja, što ga čini sklonim pucanju i deformaciji te nije prikladan za izravnu upotrebu. Stoga je popuštanje neizostavan proces odmah nakon kaljenja.

 

Popuštanje je postupak u kojem se kaljeni obratak ponovno zagrijava na temperaturu ispod točke fazne transformacije (A₁), držano određeno vrijeme, a zatim ohlađeno.

 

1. Glavne svrhe

Uklonite unutarnja naprezanja, značajno smanjite krhkost i unutarnja naprezanja uzrokovana kaljenjem te spriječite deformaciju i pucanje obratka.

Prilagodite mehanička svojstva kontroliranjem temperature popuštanja, stabilizirajte strukturu i postižite željenu tvrdoću, čvrstoću, plastičnost i žilavost obratka. Popuštanje može stabilizirati dimenzije, učiniti mikrostrukturu stabilnijom i osigurati da obratak ne mijenja dimenzije tijekom upotrebe.

 

2. Karakteristike procesa

Temperatura popuštanja određuje konačna svojstva materijala. Ovisno o temperaturi, može se klasificirati u sljedeće tri vrste:

1) Popuštanje na niskim temperaturama (150~250℃)

Održava visoku tvrdoću uz smanjenje krhkosti i naprezanja materijala. Uglavnom se koristi za alate, mjerne alate, kotrljajuće ležajeve itd.

2) Srednjetemperaturno popuštanje (350~500℃)

Može postići visoku granicu elastičnosti i granicu razvlačenja te ima određenu žilavost. Uglavnom se koristi za opruge, alate za vruće kovanje itd.

3) Popuštanje na visokim temperaturama (500~650℃)

Može postići dobru kombinaciju čvrstoće, plastičnosti i žilavosti.

 

V. Normalizacija i kaljenje

Normalizacija i otpuštanje nisu neovisni procesi, već sveobuhvatni proces toplinske obrade koji kombinira kaljenje i otpuštanje na visokim temperaturama.

 

1. Glavna svrha

Može postići izvrsna sveobuhvatna mehanička svojstva, odnosno visoku čvrstoću, dobru plastičnost i žilavost. Dobivena mikrostruktura je kaljeni sorbit, koji je ujednačen i ima puno bolje sveobuhvatne performanse od one dobivene normalizacijom.

 

2. Karakteristike procesa

Normalizacija i otpuštanje kombiniraju dvostruke prednosti kaljenja za visoku čvrstoću i otpuštanja na visokim temperaturama za visoku žilavost.

 

3. Primjeri primjene

Široko se koristi u raznim važnim konstrukcijskim dijelovima, posebno u klipnjačama, vijcima, zupčanicima i osovinama koje rade pod naizmjeničnim opterećenjima. Jer ti dijelovi ne zahtijevaju samo visoku čvrstoću već i dovoljnu žilavost da izdrže udarna opterećenja.

Žarenje, normalizacija, kaljenje, popuštanje te normalizacija i popuštanje pet su osnovnih procesa toplinske obrade koji su međusobno povezani i zajedno tvore cjelovit sustav procesa toplinske obrade čelika.

 

Žarenje i normalizacija su općenito predtoplinske obrade, uglavnom za uklanjanje nedostataka i pripremu mikrostrukture i svojstava za naknadnu obradu ili završnu toplinsku obradu.

Kaljenje je ključni korak za postizanje visoke tvrdoće, ali se mora kombinirati s popuštanjem.

Popuštanje je naknadni proces kaljenja i određuje konačno stanje performansi obratka, što je ključna karika završne toplinske obrade.

Normalizacija i otpuštanje su kombinacija kaljenja i otpuštanja na visokim temperaturama te su klasičan postupak za postizanje izvrsnih sveobuhvatnih mehaničkih svojstava.

 

Vigor ima više od 20 godina iskustva i profesionalni tim u procesima lijevanja i kovanja u kalupima. Ako imate bilo kakvih pitanja ili trebate neke proizvode, slobodno nas kontaktirajte na info@castings-forging.com