Bij het vervaardigen van vormdelen worden meestal warmtebehandelingsprocessen gebruikt om de vereiste hardheid en sterkte te bereiken. Het metaalwarmtebehandelingsproces is om het oppervlak of de interne structuur van het materiaal te veranderen en de vereiste prestaties te verkrijgen door middel van verwarming, warmtebehoud en koeling in de vaste toestand van het metalen materiaal.
In de praktijk worden storingen echter vaak veroorzaakt door kleine details die het vermelden niet waard zijn, eerder dan door technische sleutelproblemen, noch door fouten in de specifieke toepassing van de typische theorieën die in de boeken worden genoemd. Er moeten lessen worden getrokken en gewaarschuwd. Vandaag heb ik als volgt enkele mijnenvelden in het warmtebehandelingsproces voor je uitgezocht:
Geharde onderdelen die een hogere hardheid en grotere afmetingen vereisen, kunnen niet van koolstofstaal worden gemaakt
De bereikbare hardheid van het oppervlak van het onderdeel na afschrikken hangt af van de hardbaarheid van het staal, de sectiegrootte en het blusmiddel. Wanneer andere omstandigheden constant zijn en de grootte van het onderdeel toeneemt, neemt de oppervlaktehardheid af na afschrikken. Daarom moet rekening worden gehouden met het effect van de afschrikhardheid en de grootte bij het ontwerpen en selecteren van het materiaal van afgeschrikte onderdelen.
Voor koolstofstaal zijn, vanwege de slechte hardbaarheid, de afschrikhardheid en het grootte-effect meer voor de hand liggend. Wanneer de doorsnede van het ontworpen onderdeel groter is dan de kritische afgeschrikte diameter van het geselecteerde staal, kan de vooraf bepaalde hardheidsvereiste niet worden bereikt. Daarom moet gelegeerd staal met een betere hardbaarheid worden gebruikt voor dit soort werkstukken.
De mechanische eigenschappen van de in de handleiding genoemde materialen zijn niet zomaar in het mechanisch ontwerp toe te passen
Het aantal mechanische eigenschappen dat in verschillende handleidingen wordt vermeld, is over het algemeen gebaseerd op gegevens die zijn verkregen door kleine monsters te testen die kunnen worden gehard. Daarom moet bij het gebruik van deze gegevens aandacht worden besteed aan de invloed van het grootte-effect op de mechanische eigenschappen.
Wanneer de diameter (dikte) van het onderdeel vergelijkbaar is met de kritische hardingsdiameter van het materiaal, kunnen de gegevens in de handleiding worden gebruikt als basis voor ontwerp en materiaalkeuze. Wanneer de grootte van het onderdeel groter is dan de kritische diameter van het materiaal, zullen de mechanische eigenschappen van het staal afnemen naarmate de sectie groter wordt (dit fenomeen wordt het grootte-effect genoemd), vooral voor staal met een lage hardbaarheid, is het grootte-effect bijzonder duidelijk.
Geharde onderdelen met complexe vormen kunnen niet worden geselecteerd uit staal met grote vervorming
Voor werkstukken met complexe vormen zullen, vanwege het effect van thermische spanning en structurele spanning tijdens het afschrikken, grote interne spanningen worden gegenereerd in het werkstuk, waardoor het werkstuk zal vervormen of zelfs barsten en worden afgedankt.
Om de bijwerkingen die tijdens het blussen worden veroorzaakt, te elimineren, moeten we proberen de koelsnelheid van het blussen te verminderen. Om bij een lagere afkoelsnelheid te kunnen harden, moeten staalsoorten met een goede hardbaarheid en geringe vervorming worden gekozen.
In de blusolietank moet strikt worden voorkomen dat water binnendringt
Olie is een veelgebruikt blusmiddel voor sommige gelegeerde staalsoorten met kleine secties. Als er echter onbedoeld water in gewone blusolie wordt gebracht en de olie niet in water oplosbaar is, zal de olie emulgeren met water om een emulsie te vormen. Het koelvermogen van dit medium is vergelijkbaar met Slechte olie. Als de olie een niet-geëmulgeerde vloeistof is, bestaan er water- en olielagen en bevindt het water zich op de bodem van de olietank, wat kan leiden tot afschrikvervorming en barsten van het werkstuk tijdens het afschrikken. Als de waterlaag dik is, kan het snel verdampte water tijdens het blussen een explosie veroorzaken.
Soms is het onvermijdelijk om water en olie te gebruiken voor dubbele middelgrote blussing, die op zijn plaats moet worden gehouden en regelmatig moet worden gescheiden.
Het ontwerp en de fabricage van blusarmaturen kan niet zonder principe worden vervaardigd
Om ervoor te zorgen dat het afgeschrikte werkstuk redelijk kan worden verwarmd en op de juiste manier kan worden ondergedompeld in het afschrikmiddel om de productie-efficiëntie te verbeteren, is het vaak nodig om enkele armaturen in productie te ontwerpen en te vervaardigen. De kwaliteit van het ontwerp van de blusarmatuur heeft een goede relatie met de kwaliteit van het product, dus de kwaliteit van het ontwerp en de fabricage van de blusarmatuur kan niet naar believen worden uitgevoerd en er moet aan de volgende vereisten worden voldaan:
1) Armaturen en hangers die niet bestand zijn tegen de belasting van het werkstuk tijdens rode hitte, en de vervorming van het armatuur tijdens verwarming en afkoeling verhindert de vrije verlenging van het werkstuk;
- De afmetingen en het gewicht van het armatuur zijn te groot of te zwaar om te gebruiken;
- Armaturen die de koeling van het werkstuk in de structuur beïnvloeden, mogen niet worden gebruikt;
- Koolstofstaal mag niet worden gebruikt als materiaal van de armatuur, en koolstofarm staal is het beste omdat koolstofstaal moeilijk te lassen is en gemakkelijk te breken door de breuk, wat het afschrikken beïnvloedt. Koolstofstaal is gemakkelijk te oxideren en te ontkolen, en breekt als gevolg van herhaaldelijk uitharden tijdens herhaaldelijk flitsen, en heeft een korte levensduur.
De middelfrequente en hoogfrequente inductiegeharde werkstukken van het oppervlak moeten een voorafgaande warmtebehandeling ondergaan
Het werkstuk wordt geblust door middelfrequente inductieverwarmingsapparatuur en hoogfrequente inductieverwarmingsapparatuur en heeft een hogere oppervlaktehardheid, hogere sterkte en hogere vermoeidheidssterkte dan gewone gedoofde. Deze superieure prestaties zijn voornamelijk te danken aan het feit dat hoog- en middelfrequente verwarming een soort snelle verwarming is zonder warmtebehoud. Deze verhittingsconditie veroorzaakt een ongelijkmatige austenietsamenstelling, verfijning van austenietkorrels en substructuren, en in de geharde laag na afschrikken. De martensietnaalden zijn extreem klein en de carbiden hebben een hoge mate van dispersie.
Deze superieure organisaties en uitstekende prestaties kunnen alleen worden verkregen onder de kleine originele organisatie. Als er grote stukken vrij ferriet in de originele structuur zitten, zal de dikte van de geharde laag ongelijk zijn na het afschrikken, wat de uniformiteit van de hardheid van de geharde laag zal beïnvloeden, de prestaties van de geharde laag zal verminderen of zachte plekken zal verschijnen na het blussen. Daarom moeten de gedoofde onderdelen met hoge en gemiddelde frequentie worden genormaliseerd of gedoofd en getemperd voordat ze worden gedoofd om een fijne en uniforme structuur te verkrijgen.
De afstand tussen gascarburerende werkstukken mag niet te klein zijn
Gascarburatie maakt gebruik van een ventilator om de atmosfeer intensief in de oven te laten circuleren om een uniforme atmosfeer in de oven te bereiken. Om het doel van een goede circulatie van ovengas in de carburatietank te bereiken, mag de afstand tussen de werkstukken niet te klein zijn. Vooral voor wat klein cementiet kunnen niet alleen de werkstukken niet met elkaar in contact komen wanneer de oven is geïnstalleerd, maar ook kan de tussenruimte niet te klein worden gemaakt, anders zal de ovenatmosfeer moeilijk kunnen circuleren. De atmosfeer in de oven is ongelijkmatig en veroorzaakt zelfs een dode hoek in het ovengedeelte, wat resulteert in een slechte carbonering. Onder normale omstandigheden moet de opening tussen de werkstukken 5-10 mm zijn.
De afgeschrikte reparatiedelen van koolstofrijk en hooggelegeerd staal mogen niet direct worden afgeschrikt
Hooggelegeerd staal met een hoog koolstofgehalte heeft een laag Ms-punt en een groot afschrikspecifiek volume. Daarom heeft het gedoofde deel een grote interne spanning. Als het direct opnieuw wordt geblust, is het gemakkelijk te vervormen en te barsten. Daarom moet een gloeibehandeling worden uitgevoerd voordat opnieuw wordt gedoofd om de interne spanning te elimineren.
Hooggelegeerde vormen met afschrikken bij hoge temperatuur kunnen niet worden gebruikt voor langdurig ontlaten in plaats van meervoudig ontlaten
Hooggelegeerde matrijzen die bij hoge temperaturen worden afgeschrikt, moeten meerdere keren worden getemperd, zoals matrijzen voor warm smeden van 3Cr2W8-staal die meer dan twee keer moeten worden getemperd. Dit komt doordat deze bij hoge temperatuur gebluste hooggelegeerde werkstukken na het blussen meer austeniet in de structuur hebben behouden. Het doel van meervoudig ontlaten is om de transformatie van behouden austeniet naar martensiet tijdens het ontlaten en afkoelen te voltooien, zodat het behouden austeniet. Het getransformeerde martensiet wordt vervolgens omgezet in getemperd martensiet.
Het is moeilijk om de bovengenoemde structurele transformatie te bereiken als langdurig ontlaten wordt gebruikt. Onvoldoende ontlaten zal resulteren in onbeduidende secundaire verharding, de slechte maatvastheid van het werkstuk, grotere brosheid en een korte levensduur.
Koolstofstaal met netwerkcarbiden is niet geschikt voor sferoïdiserend gloeien
Om de hardheid te verminderen en betere verwerkingsprestaties te verkrijgen, is koolstofstaal niet vatbaar voor oververhitting, vervorming en barsten tijdens het afschrikken. Over het algemeen wordt sferoïdiserend gloeien toegepast. Maar vóór het sferoïdiserend uitgloeien mogen er geen serieuze netwerkcarbiden in het staal zijn. Als de netwerkcarbiden bestaan, zal dit voorkomen dat de sferoïdisatie doorgaat.
Voor koolstofstaal met een ernstige netwerkcarbidestructuur moet een normaliserende behandeling worden gebruikt vóór het sferoïdiserend uitgloeien om netwerkcarbiden te elimineren en vervolgens het sferoïdiserend uitgloeien.
EINDE