Какви са процесите на термична обработка за отливки от тежки легирани стомани?

Процесите на термична обработка играят решаваща роля за подобряване на свойствата на отливките от тежка легирана стомана. Като доставчик на отливки от тежка легирана стомана имам доста добро разбиране за тези процеси и тяхното значение.

Нека започнем, като разберем какво представляват отливките от тежка легирана стомана. Те са направени от стоманени сплави, които имат значително количество легиращи елементи, различни от въглерод, като никел, хром, молибден и ванадий. Тези елементи се добавят, за да подобрят свойства като твърдост, здравина, издръжливост и устойчивост на износване. Отливките от тежка легирана стомана се използват широко в различни индустрии, включително автомобилостроенето, космическата индустрия, минното дело и строителството, поради техните отлични механични свойства.

Сега нека се потопим в основните процеси на топлинна обработка на отливки от тежка легирана стомана.

Отгряване

Отгряването е основен процес на термична обработка. Основната цел на отгряването е да се облекчат вътрешните напрежения, да се подобри структурата на зърната и да се подобри обработваемостта.

Процесът включва нагряване на отливките от тежка легирана стомана до определена температура, обикновено над критичния диапазон, и след това бавно охлаждане. Има различни видове отгряване, като пълно отгряване, процесно отгряване и сфероидизиращо отгряване.

Пълното отгряване се използва, когато искаме да произведем напълно омекотена структура на отливката. Отливката се нагрява до температура, при която е напълно аустенизирана и след това се охлажда бавно в пещта. Това води до груба, равноосна зърнеста структура, която намалява твърдостта и увеличава пластичността.

Процесът на отгряване често се използва, когато отливката е претърпяла студена обработка и искаме да облекчим вътрешните напрежения и да я направим по-работоспособна. Обикновено се извършва при по-ниска температура в сравнение с пълното отгряване.

Сфероидизиращото отгряване се използва за подобряване на обработваемостта на високовъглеродни легирани стомани. Това включва нагряване на стоманата до температура малко под долната критична температура и след това задържане там за дълго време. Този процес трансформира карбида в стоманата в сферична форма, което прави стоманата по-лесна за обработка.

Нормализиране

Нормализирането е друг важен процес на термична обработка. Подобно е на отгряването, но с по-бърза скорост на охлаждане. Отливката се нагрява над критичния температурен диапазон и след това се охлажда на въздух.

Основните предимства на нормализирането са, че прецизира структурата на зърната, подобрява механичните свойства и намалява остатъчните напрежения. По-бързата скорост на охлаждане при нормализирането води до по-фина зърнеста структура в сравнение с отгряването, което води до по-висока якост и твърдост. Нормализирането често се използва като предварителна обработка преди други процеси на топлинна обработка или като крайна обработка за части, които изискват добра здравина и издръжливост.

Закаляване

Закаляването е процес на бързо охлаждане, който се използва за увеличаване на твърдостта на отливките от тежка легирана стомана. Отливката се нагрява до висока температура (обикновено над аустенитния диапазон) и след това бързо се охлажда в среда за охлаждане като вода, масло или полимер.

Изборът на среда за закаляване зависи от няколко фактора, включително състава на стоманата, размера и формата на отливката и желаните свойства. Водата е много ефективна среда за охлаждане, тъй като осигурява висока скорост на охлаждане, но също така може да причини сериозно изкривяване и напукване на отливката. Маслото е по-бавно охлаждаща среда от водата и често се използва за стомани, които са по-склонни към напукване. Полимерната охлаждаща среда предлага по-контролирана скорост на охлаждане и може да се регулира, за да отговаря на различни приложения.

Закаляването обаче може също така да доведе до високи вътрешни напрежения в отливката, което може да доведе до напукване. За да се облекчат тези напрежения, обикновено се извършва процес на темпериране след охлаждане.

Закаляване

Закаляването е процес на топлинна обработка, който следва закаляването. Основната цел на темперирането е да се облекчат вътрешните напрежения, въведени по време на закаляването, и да се подобри якостта на отливката, като същевременно се поддържа определено ниво на твърдост.

Отливката се нагрява до температура под долната критична температура и се държи там за определен период от време, след което се охлажда с контролирана скорост. Има различни видове темпериране, като нискотемпературно темпериране, среднотемпературно темпериране и високотемпературно темпериране.

Нискотемпературното темпериране обикновено се използва за части, които изискват висока твърдост и устойчивост на износване, като режещи инструменти и матрици. Закаляването при средна температура се използва за части, които се нуждаят от комбинация от здравина и издръжливост, като пружини. Закаляването при висока температура се използва за части, които изискват висока якост, като структурни компоненти.

Закаляване на корпуса

Закаляването е процес на топлинна обработка, който се използва за втвърдяване на повърхността на отливката от тежка легирана стомана, като същевременно се поддържа здрава сърцевина. Това е особено полезно за части, които са обект на износване и умора на повърхността, като зъбни колела и валове.

Има няколко метода за закаляване на корпуса, включително карбуризиране, азотиране и карбонитриране.

Карбуризирането включва нагряване на отливката в среда, богата на въглерод, като газ или течна среда за карбуризиране. Въглеродът дифундира в повърхността на отливката, увеличавайки съдържанието на въглерод и я прави по-твърда при охлаждане.

Азотирането е процес, при който азотът се въвежда в повърхността на отливката. Това става чрез нагряване на отливката в богата на азот атмосфера. Азотирането произвежда много твърд и устойчив на износване повърхностен слой с добра устойчивост на корозия.

Карбонитрирането е комбинация от карбонизиране и азотиране. Това включва въвеждане както на въглерод, така и на азот в повърхността на отливката, което води до твърд и устойчив на износване повърхностен слой с подобрена устойчивост на умора.

Като доставчик наОтливки от тежка легирана стомана, ние имаме опит и съоръжения за извършване на тези процеси на топлинна обработка, за да гарантираме, че нашите отливки отговарят на най-високите стандарти за качество. Предлагаме и други видове отливки, като напрБронзови центробежни отливкииОтливки от сферографитен чугун.

Ако сте на пазара за висококачествени отливки от тежка легирана стомана или други видове отливки и се интересувате от обсъждане на вашите специфични изисквания, не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме тук, за да ви помогнем да намерите най-добрите решения за вашите нужди.

Референции

• Наръчник на ASM, том 4: Термична обработка. ASM International.
• Наръчник за метали, настолно издание. ASM International.
• Термична обработка на стоманата: металургия и технологии. Л. К. Ковач.