Nguyên tắc chuẩn hóa thép

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Bình thường hóa thép đề cập đến quá trình làm cứng bằng chu trình nung nóng đến nhiệt độ nhất định và làm nguội. Xử lý nhiệt có các chế độ khác nhau cho từng loại kim loại. Kết quả của việc áp dụng công nghệ, vật liệu trở nên chắc chắn hơn do loại bỏ các khuyết tật. Phần sau chắc chắn xuất hiện do kết quả của các công đoạn trước đó trong quá trình sản xuất các sản phẩm thép.

Mục đích của công nghệ

Bình thường hóa thép có thể được thực hiện trong điều kiện nhà để xe với các thiết bị thích hợp. Ưu điểm của công nghệ là tạo ra một eutectoid mỏng. Cấu trúc của lớp này ảnh hưởng trực tiếp đến sức mạnh và độ cứng của kim loại.

Vì quá trình bình thường hóa thép được thực hiện để nâng cao chất lượng của sản phẩm, chi phí sản xuất của nó cũng tăng theo. Công nghệ chỉ được sử dụng khi cần thiết. Đối với các bộ phận chịu tải nhẹ thì không yêu cầu. Thường thì nó được áp dụng để sản xuất kim loại mặt cắt.

Công nghệ có thể thay thế cho các quy trình như làm cứng bằng ủ cao, ủ cổ điển. Thông thường hóa thép cacbon trung bình không cho độ bền cao tương đương với cấu trúc sau khi tôi cứng. Nhưng nó không dẫn đếnbiến dạng mạnh và giúp loại bỏ các vết nứt bên trong.

Tinh hoa của nghệ

Thường hóa thép đề cập đến phương pháp xử lý nhiệt. Có một số công nghệ gia nhiệt kim loại khác nhau trong các điều kiện:

• Nhiệt độ nung nóng của kim loại và hợp kim là khác nhau.
• Giữ thời gian giữ.
• Kiểu làm lạnh thường kéo dài hơn do trao đổi nhiệt với môi trường.

Việc làm nguội chậm giúp có được thành phần thép đồng nhất. Mục đích của việc ủ là một cấu trúc kim loại đồng nhất, mong muốn loại bỏ lớp vỏ và lỗ rỗng, vết nứt nhỏ.

Các kiểu ủ sau đây thường được sử dụng để giảm hiện tượng dày cục bộ sau khi cán nóng và nguội:

• Khuếch tán - thay đổi thành phần hóa học.
• Toàn - ảnh hưởng đến toàn bộ cấu trúc, giúp đạt được sự đồng nhất.
• Kết tinh lại - loại bỏ sự cứng của thép.
• Incomplete - làm cho thép dễ uốn hơn để gia công kim loại.
• đẳng nhiệt - cách tốt nhất để giảm độ bền của thép.
• Spheroidizing - biến các hạt đá trân châu phẳng thành hình cầu.

Nhiệt độ chuẩn hóa thép được chọn theo kinh nghiệm cho từng loại hợp kim. Sau khi đúc hoặc cán nguội, không có phôi nào có cấu trúc lý tưởng. Xử lý nhiệt bổ sung - ủ - giúp khắc phục tình hình.

Hiệu chỉnh thành phần hóa học

Bình thường hóa và làm cứngthép là cần thiết để điều chỉnh sự không đồng nhất bên trong sau khi đúc. Các vật đúc và thỏi định hình được xử lý nhiệt. Điều này thường được yêu cầu đối với các sản phẩm thép hợp kim.

Để sửa chữa các khuyết tật trong thép, bạn cần phải nung đến nhiệt độ rất cao. Ở trạng thái này, các nguyên tử của các nguyên tố hợp kim bắt đầu chuyển động. Có sự phân phối lại đồng đều của khối lượng nội bộ.

Ở 1100 độ là nhiệt luyện thép tối ưu. Quá trình bình thường hóa khuếch tán kéo dài khoảng 10-20 giờ khi được làm nóng, sau đó là làm mát rất chậm.

Ủ hoàn toàn

Bình thường hóa và làm cứng thép hypoeutectoid là cần thiết để sửa cấu trúc bị phá vỡ do nung nóng trong quá trình sản xuất vật đúc và rèn được xử lý bằng áp lực. Nhiệt độ xử lý phải vượt quá điểm tới hạn khi ngọc trai bắt đầu chuyển thành Austenit.

Nhiệt độ tăng phải cao hơn 30-50 độ so với điểm tới hạn Ac3. Giá trị này đối với thép hợp kim được lấy từ các bảng và đối với thép cacbon, giá trị này được xác định từ biểu đồ trạng thái. Quá trình chuẩn hóa:

• Giai đoạn đầu là làm nóng 30-50 độ so với nhiệt độ tới hạn của Ac3. Hạt Austenit được hình thành.
• Giữ ở nhiệt độ cao đi kèm với sự phát triển của các hạt austenit.
• Làm mát đồng đều trong thời gian dài - các tinh thể austenit nhỏ vỡ ra thành một số hạt ngọc trai. đang xảy rasự lấp đầy đồng đều của cấu trúc lớp ferritic ngọc trai.

Phải ủ không hoàn toàn để giảm độ cứng của kim loại. Thường xuyên hơn nó là cần thiết trong các điều kiện cắt kim loại. Kết quả của quá trình chuẩn hóa, lực căng dư thừa của thép được loại bỏ. Không giống như ủ hoàn toàn, toàn bộ quá trình diễn ra ở nhiệt độ thấp hơn. Do đó, ít thời gian hơn được sử dụng.

Gia công thép hợp kim phức tạp

Trong quá trình chuẩn hóa đẳng nhiệt, các kim loại cứng trở nên dễ uốn hơn để cắt. Quá trình sưởi xảy ra ở các nhiệt độ sau:

• Thép kết cấu - không cao hơn 30-50 độ của điểm tới hạn Ac3.
• Thép công cụ - cao hơn 5-100 độ so với điểm Ac1.

Không giống như các phương pháp đã xem xét, trong quá trình ủ đẳng nhiệt, việc làm nguội thép ngâm trong muối nóng chảy được thực hiện. Làm mát tự nhiên được thực hiện sau khi nhiệt độ giảm xuống 700 độ. Tại thời điểm này, Austenit hoàn toàn biến đổi thành các hạt ngọc trai.

Chỉnh sửa cấu trúc bị hỏng của kim loại và hợp kim

Làm nguội thép hai giai đoạn giúp biến các tấm đá trân châu thành hạt. Quá trình nung nóng xảy ra đến nhiệt độ trên điểm Ac1. Sau đó, nó được giảm xuống 700 và duy trì đến 500 độ. Hơn nữa, kim loại nguội đi một thời gian dài trong không khí. Quá trình chuẩn hóa này được gọi là hình cầu hóa. Nhờ đó, sản phẩm có thể được cắt dễ dàng. Đây là cách các kim loại chứa 0,65% cacbon được xử lý.

Klep là giáo dục nhiều hơncác khu vực mạnh của kim loại sau khi dập hoặc vẽ nguội. Ủ kết tinh lại loại bỏ khuyết tật này - tính giòn của thép được loại bỏ bằng cách nung lên đến 700 độ (dưới Ac1). Tại thời điểm này, mạng tinh thể kết tinh của kim loại được khôi phục. Cấu trúc trở nên mịn và đồng nhất. Quá trình ủ sáng cũng có thể được thực hiện, phục hồi các đặc tính của thép sau khi cán tấm, để duy trì bề mặt sáng bóng.