Paglamig sa panahon ng hardening. Mga patnubay para sa kursong gawain sa disiplina na "Materials Science at Hard Materials Science" Rate ng paglamig ng bakal sa hangin deg s. Pagpapasiya ng rate ng paglamig sa panahon ng pagpapatigas ng bakal

Setyembre 8, 2011

Ang cooling mode sa panahon ng hardening ay dapat una sa lahat magbigay ng kinakailangang lalim ng hardenability. Sa kabilang banda, ang rehimen ng paglamig ay dapat na tulad na ang malakas na pagsusubo ay hindi magaganap, na humahantong sa pag-warping ng produkto at pagbuo ng mga bitak sa pagsusubo.

Ang mga quenching stress ay binubuo ng thermal at structural stresses. Sa panahon ng hardening, palaging nangyayari ang pagkakaiba sa temperatura sa cross section ng produkto. Ang iba't ibang laki ng thermal compression ng panlabas at panloob na mga layer sa panahon ng paglamig ay nagiging sanhi ng paglitaw ng mga thermal stress.

Ang pagbabagong-anyo ng martensitic ay nauugnay sa pagtaas ng dami ng ilang porsyento. Ang mga layer sa ibabaw ay umabot sa martensitic point nang mas maaga kaysa sa core ng produkto. Ang martensitic transformation at ang nauugnay na pagtaas ng volume ay hindi nangyayari nang sabay-sabay sa iba't ibang mga punto sa cross section ng produkto, na humahantong sa paglitaw ng mga structural stresses.

Ang kabuuang quenching stresses ay tumataas kasabay ng pagtaas ng heating temperature para sa quenching at sa pagtaas ng cooling rate, dahil sa parehong mga kasong ito ay tumataas ang pagkakaiba ng temperatura sa cross section ng produkto. Ang pagtaas ng pagkakaiba sa temperatura ay humahantong sa pagtaas ng thermal at structural stresses.

Para sa mga bakal, ang mga quenching stress ay malamang na mangyari sa hanay ng temperatura sa ibaba ng martensite point, kapag lumitaw ang mga structural stresses at isang brittle phase—martensite—ay nabuo. Sa itaas ng martensitic point, ang mga thermal stress lamang ang nangyayari, at ang bakal ay nasa austenitic state, at ang austenite ay ductile.

Tulad ng ipinapakita ng C-diagram, ang mabilis na paglamig ay kinakailangan sa rehiyon na may pinakamaliit na katatagan ng supercooled austenite. Para sa karamihan ng mga bakal, ang rehiyong ito ay nasa hanay na 660 - 400 °C. Sa itaas at ibaba ng saklaw ng temperatura na ito, ang austenite ay mas lumalaban sa pagkabulok kaysa malapit sa liko ng C-curve, at ang workpiece ay maaaring palamig nang medyo mabagal.

Ang mabagal na paglamig ay lalong mahalaga, simula sa mga temperatura na 300 - 400 ° C, kung saan nabubuo ang martensite sa karamihan ng mga bakal. Sa mabagal na paglamig sa itaas ng liko ng C-curve, bumababa lamang ang mga thermal stress, habang sa hanay ng martensitic parehong bumababa ang thermal at structural stresses.

Ang pinakamalawak na ginagamit na quenching media ay malamig na tubig, isang 10% aqueous solution ng NaOH o NaCl, at mga langis.

Rate ng paglamig ng bakal sa iba't ibang kapaligiran

Ipinapakita ng talahanayan ang mga rate ng paglamig ng maliliit na sample ng bakal sa dalawang hanay ng temperatura para sa magkakaibang kapaligiran. Sa ngayon, walang nasumpungang likidong pampalamig na mabilis na lalamig sa hanay ng temperatura ng perlite at dahan-dahan sa hanay ng temperatura ng martensitic.

Malamig na tubig- ang pinakamurang at pinaka-energetic na palamigan. Mabilis itong lumalamig sa parehong mga saklaw ng temperatura ng pearlite at martensite. Ang mataas na kapasidad ng paglamig ng tubig ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mababang temperatura at napakalaking init ng pagkulo, mababang lagkit at medyo mataas na kapasidad ng init.

Ang mga pagdaragdag ng asin o alkali ay nagpapataas ng kapasidad ng paglamig ng tubig sa hanay ng perlite.

Ang pangunahing kawalan ng tubig— mataas na rate ng paglamig sa hanay ng martensitic.

Ang langis ng mineral ay dahan-dahang lumalamig sa hanay ng martensitic (ito ang pangunahing bentahe nito), ngunit dahan-dahan din itong lumalamig sa hanay ng pearlite (ito ang pangunahing kawalan nito). Samakatuwid, ang langis ay ginagamit para sa pagpapatigas ng mga bakal na may mahusay na hardenability.

Ang pinainit na tubig ay hindi maaaring palitan ang langis, dahil ang pag-init ay makabuluhang binabawasan ang rate ng paglamig sa pagitan ng perlite, ngunit halos hindi ito nagbabago sa pagitan ng martensitic.

"Teorya ng heat treatment ng mga metal",
I.I.Novikov

Dahil walang hardening medium na magbibigay ng mabilis na paglamig sa hanay ng temperatura na 650 - 400 ° C at mabagal na paglamig sa itaas at higit sa lahat sa ibaba ng hanay na ito, iba't ibang paraan ng hardening ang ginagamit upang magbigay ng kinakailangang cooling regime. Pagsusubo sa tubig tungo sa langis Pagsusubo sa tubig sa langis (pagsusubo sa dalawang kapaligiran): 1 - normal na mode;...

Sa maraming bakal, ang martensitic range (Mn - Mk) ay umaabot sa mga negatibong temperatura (tingnan ang figure Pagdepende sa temperatura). Sa kasong ito, ang tumigas na bakal ay naglalaman ng nananatiling austenite, na maaaring higit pang mabago sa martensite sa pamamagitan ng paglamig ng produkto sa mga temperatura na mas mababa sa temperatura ng silid. Mahalaga, ang malamig na paggamot na ito (na iminungkahi noong 1937 ni A.P. Gulyaev) ay nagpapatuloy sa pagsusubo ng paglamig na nagambala sa temperatura ng silid...

Maraming mga produkto ang dapat na may mataas na katigasan sa ibabaw, mataas na lakas ng layer ng ibabaw at isang matigas na core. Ang kumbinasyon ng mga katangian sa ibabaw at sa loob ng produkto ay nakakamit sa pamamagitan ng pagpapatigas sa ibabaw. Upang patigasin sa ibabaw ang isang produktong bakal, kinakailangang magpainit sa ibabaw ng punto ng Ac3 lamang ang ibabaw na layer ng isang ibinigay na kapal. Ang pag-init na ito ay dapat gawin nang mabilis at matindi upang ang core, dahil sa thermal conductivity, ay hindi rin uminit hanggang...

Sa pamamagitan ng pag-init para sa hardening Ang mga pagbabago sa bakal sa panahon ng pag-init ay inilarawan sa Pagbubuo ng austenite sa panahon ng pag-init. Ang mga temperatura ng pag-init para sa pagpapatigas ng mga carbon steel ay maaaring mapili ayon sa diagram ng estado. Ang mga bakal na hypoeutectoid ay pinatigas sa mga temperatura na lumalampas sa punto A3 ng 30 - 50 °C. Ang likas na pinong butil na bakal ay nagbibigay-daan sa mas mataas na pag-init. Kapag ang namamana na magaspang na bakal ay sobrang init, ang pagsusubo ay nagbibigay ng isang magaspang na istraktura ng karayom...

Harddenability at kritikal na rate ng paglamig Kapag ang pagsusubo sa martensite, ang bakal ay dapat na palamig mula sa temperatura ng pagsusubo upang ang austenite, nang hindi nagkakaroon ng oras upang mabulok sa isang ferrite-carbide mixture, ay supercooled sa ibaba ng Mn point. Upang gawin ito, ang rate ng paglamig ng produkto ay dapat na mas mataas kaysa sa kritikal. Ang critical cooling rate (critical quenching rate) ay ang pinakamababang bilis kung saan ang austenite ay hindi pa nabubulok sa...

Ang paggamot sa init ng bakal ay nagpapahintulot sa iyo na bigyan ang mga produkto, bahagi at workpiece ng mga kinakailangang katangian at katangian. Depende sa yugto kung saan isinagawa ang heat treatment, tumataas ang machinability ng workpiece, ang mga natitirang stress ay tinanggal mula sa mga bahagi, at tumataas ang workpieces. pagganap.

Ang teknolohiya ng paggamot sa init ng bakal ay isang hanay ng mga proseso: pagpainit, paghawak at paglamig na may layuning baguhin ang panloob na istraktura ng metal o haluang metal. Sa kasong ito, ang komposisyon ng kemikal ay hindi nagbabago.

Kaya, molecular lattice carbon steel sa temperatura na hindi hihigit sa 910°C ito ay isang cube na nakasentro sa katawan. Kapag pinainit sa itaas ng 910°C hanggang 1400°C, ang sala-sala ay nagiging hugis ng isang kubo na nakasentro sa mukha. Ang karagdagang pag-init ay nagiging kubo na nakasentro sa katawan.

Ang kakanyahan ng paggamot sa init ng mga bakal ay isang pagbabago sa laki ng butil ng panloob na istraktura ng bakal. Mahigpit na pagsunod rehimen ng temperatura, oras at bilis sa lahat ng mga yugto, na direktang nakasalalay sa dami ng carbon, mga elemento ng alloying at mga impurities na nagpapababa sa kalidad ng materyal. Sa panahon ng pag-init, nangyayari ang mga pagbabago sa istruktura, na sa paglamig ay nangyayari sa reverse order. Ipinapakita ng figure kung anong mga pagbabago ang nangyayari sa panahon ng paggamot sa init.

Layunin ng paggamot sa init

Ang heat treatment ng bakal ay isinasagawa sa mga temperaturang malapit sa mga kritikal na punto. Narito kung ano ang mangyayari:

• pangalawang pagkikristal ng haluang metal;
• paglipat ng gamma iron sa alpha iron state;
• paglipat ng malalaking particle sa mga plato.

Ang panloob na istraktura ng isang two-phase mixture ay direktang nakakaapekto sa pagganap at kadalian ng pagproseso.

Ang pangunahing layunin ng paggamot sa init ay upang magbigay ng mga bakal:

• Sa mga natapos na produkto:
  1. lakas;
  2. pagsusuot ng pagtutol;
  3. paglaban sa kaagnasan;
  4. paglaban sa init.

• Sa mga blangko:
  1. pag-alis ng panloob na stress pagkatapos
     • paghahagis;
     • panlililak (mainit, malamig);
     • malalim na pagguhit;
  2. nadagdagan ang plasticity;
  3. nagpapadali sa pagputol.

Ang heat treatment ay inilalapat sa mga sumusunod na uri ng bakal:

1. Carbon at haluang metal.
2. Na may iba't ibang nilalaman ng carbon, mula sa mababang carbon 0.25% hanggang sa mataas na carbon 0.7%.
3. Structural, espesyal, instrumental.
4. Anumang kalidad.

Pag-uuri at mga uri ng paggamot sa init

Ang pangunahing mga parameter na nakakaapekto sa kalidad ng paggamot sa init ay:

• oras ng pag-init (bilis);
• temperatura ng pag-init;
• tagal ng paghawak sa isang naibigay na temperatura;
• oras ng paglamig (intensity).

Sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga mode na ito, maaari kang makakuha ng ilang uri ng heat treatment.

Mga uri ng heat treatment ng bakal:

• Pagsusupil
  1. Ako – uri:
     • homogenization;
     • rekristalisasyon;
     • isothermal;
     • pag-alis ng panloob at natitirang mga stress;
  2. II – uri:
     • puno;
     • hindi kumpleto;

• Pagpapatigas;
• Bakasyon:
  1. maikli;
  2. karaniwan;
  3. mataas.

• Normalisasyon.

Bakasyon

Ang tempering sa mechanical engineering ay ginagamit upang bawasan ang lakas ng mga panloob na stress na lumilitaw sa panahon ng hardening. Ang mataas na tigas ay gumagawa ng mga produkto na malutong, kaya ang tempering ay ginagamit upang mapataas ang lakas ng epekto at mabawasan ang tigas at brittleness ng bakal.

1. Mababa ang bakasyon

Ang mababang tempering ay nailalarawan sa pamamagitan ng panloob na istraktura ng martensite, na, nang hindi binabawasan ang katigasan, ay nagdaragdag ng lagkit. Ang mga tool sa pagsukat at pagputol ay sumasailalim sa heat treatment na ito. Mga mode ng pagpoproseso:

• Pag-init sa temperatura na 150°C, ngunit hindi mas mataas sa 250°C;
• hawak - isa at kalahating oras;
• paglamig - hangin, langis.

2. Karaniwang holiday

Para sa medium tempering, pagbabago ng martensite sa trostite. Ang katigasan ay bumababa sa 400 HB. Tumataas ang lagkit. Ang mga bahagi na gumagana sa ilalim ng makabuluhang nababanat na pagkarga ay napapailalim sa tempering na ito. Mga mode ng pagpoproseso:

• pagpainit sa temperatura na 340°C, ngunit hindi mas mataas sa 500°C;
• paglamig - hangin.

3. Mataas na release

Sa mataas na tempering, ang sorbitol ay nag-crystallize, na nag-aalis ng stress sa kristal na sala-sala. Ang mga kritikal na bahagi ay ginawa na may lakas, ductility, at tigas.

Mga mode ng pagpoproseso:

Pag-init sa temperatura na 450°C, ngunit hindi mas mataas sa 650°C.

Pagsusupil

Ginagawang posible ng application na makakuha ng isang homogenous na panloob na istraktura nang walang diin sa kristal na sala-sala. Ang proseso ay isinasagawa sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

• pagpainit sa isang temperatura na bahagyang mas mataas sa kritikal na punto, depende sa grado ng bakal;
• may hawak na may patuloy na pagpapanatili ng temperatura;
• mabagal na paglamig (kadalasan ang paglamig ay nangyayari kasama ng pugon).

1. homogenisasyon

Ang homogenization, kung hindi man ay kilala bilang diffusion annealing, ay nagpapanumbalik ng hindi pantay na paghihiwalay ng mga casting. Mga mode ng pagpoproseso:

• pagpainit sa temperatura mula 1000°C, ngunit hindi mas mataas sa 1150°C;
• pagkakalantad - 8-15 na oras;
• paglamig:
  • oven - hanggang 8 oras, pagbabawas ng temperatura sa 800°C;
  • hangin.

2. Recrystallization

Ang recrystallization, kung hindi man ay mababa ang pagsusubo, ay ginagamit pagkatapos ng plastic deformation treatment, na nagiging sanhi ng hardening sa pamamagitan ng pagbabago ng hugis ng butil (work hardening). Mga mode ng pagpoproseso:

• pagpainit sa isang temperatura sa itaas ng crystallization point ng 100°C-200°C;
• humahawak - ½ - 2 oras;
• mabagal ang paglamig.

3. Isothermal annealing

Ang mga haluang metal na bakal ay sumasailalim sa isothermal annealing upang magdulot ng austenite decomposition. Mga mode ng heat treatment:

• pagpainit sa temperatura na 20°C - 30°C sa itaas ng punto;
• hawak;
• paglamig:
  • mabilis – hindi bababa sa 630°C;
  • mabagal - sa positibong temperatura.

4. Pagsusupil upang maalis ang stress

Ang pag-alis ng panloob at natitirang mga stress sa pamamagitan ng pagsusubo ay ginagamit pagkatapos gawaing hinang, casting, machining. Sa paggamit ng mga kargamento sa trabaho, ang mga bahagi ay napapailalim sa pagkawasak. Mga mode ng pagpoproseso:

• pagpainit sa isang temperatura ng – 727°C;
• humahawak - hanggang 20 oras sa temperatura na 600°C - 700°C;
• mabagal ang paglamig.

5. Kumpletuhin ang pagsusubo

Ginagawang posible ng buong pagsusubo na makakuha ng panloob na istraktura na may mga pinong butil, na naglalaman ng ferrite at pearlite. Ang buong pagsusubo ay ginagamit para sa cast, forged at naselyohang mga workpiece, na pagkatapos ay ipoproseso sa pamamagitan ng pagputol at sasailalim sa hardening.

Mga mode ng pagpoproseso:

• temperatura ng pag-init – 30°C-50°C sa itaas ng punto;
• sipi;
• paglamig sa 500°C:
  • carbon steel - pagbaba ng temperatura bawat oras ay hindi hihigit sa 150°C;
  • haluang metal na bakal - ang pagbaba ng temperatura bawat oras ay hindi hihigit sa 50°C.

6. Hindi kumpletong pagsusubo

Sa hindi kumpletong pagsusubo, ang lamellar o magaspang na pearlite ay binago sa isang istraktura ng butil ng ferrite-cementite, na kinakailangan para sa mga welds na ginawa ng electric arc welding, pati na rin ang mga tool steel at mga bahagi ng bakal na sumasailalim sa mga pamamaraan ng pagproseso na ang temperatura ay hindi pumukaw sa paglaki ng butil ng panloob na istraktura.

Mga mode ng pagpoproseso:

• pagpainit sa isang temperatura sa itaas ng punto o, sa itaas 700°C sa pamamagitan ng 40°C - 50°C;
• paggamot - mga 20 oras;
• mabagal ang paglamig.

Pagtigas

Ang mga bakal ay ginagamit para sa:

• Mga Promosyon:
  1. tigas;
  2. lakas;
  3. pagsusuot ng pagtutol;
  4. nababanat na limitasyon;

• Mga Pagbawas:
  1. kaplastikan;
  2. paggugupit modulus;
  3. limitasyon ng compression.

Ang kakanyahan ng hardening ay ang pinakamabilis na posibleng paglamig ng isang lubusang pinainit na bahagi sa iba't ibang mga kapaligiran. Ang pag-init ay isinasagawa nang may at walang mga pagbabagong polymorphic. Ang mga polymorphic na pagbabago ay posible lamang sa mga bakal na naglalaman ng mga elemento na may kakayahang magbago.

Ang nasabing haluang metal ay pinainit sa isang temperatura kung saan ang kristal na sala-sala ng polymorphic na elemento ay sumasailalim sa mga pagbabago, dahil sa kung saan ang solubility ng mga alloying na materyales ay tumataas. Habang bumababa ang temperatura, ang sala-sala ay nagbabago ng istraktura dahil sa labis na elemento ng haluang metal at tumatagal sa isang istraktura na parang karayom.

Ang imposibilidad ng mga pagbabago sa polymorphic sa panahon ng pag-init ay dahil sa limitadong solubility ng isang bahagi sa isa pa sa isang mabilis na rate ng paglamig. May kaunting oras para sa pagsasabog. Ang resulta ay isang solusyon na may labis na hindi natutunaw na sangkap (metastable).

Upang mapataas ang rate ng paglamig ng bakal, ginagamit ang sumusunod na media:

• tubig;
• mga solusyon sa brine na nakabatay sa tubig;
• teknikal na langis;
• mga inert na gas.

Ang paghahambing ng rate ng paglamig ng mga produktong bakal sa hangin, ang paglamig sa tubig mula sa 600°C ay nangyayari nang anim na beses na mas mabilis, at mula sa 200°C sa langis 28 beses na mas mabilis. Ang mga natunaw na asing-gamot ay nagpapataas ng kakayahan sa pagpapatigas. Ang kawalan ng paggamit ng tubig ay ang hitsura ng mga bitak sa mga lugar kung saan nabuo ang martensite. Teknikal na langis ginagamit para sa pagpapatigas ng mga haluang metal, ngunit ito ay dumidikit sa ibabaw.

Ang mga metal na ginagamit sa paggawa ng mga produktong medikal ay hindi dapat magkaroon ng isang pelikula ng mga oxide, kaya ang paglamig ay nangyayari sa isang kapaligiran ng rarefied na hangin.

Upang ganap na mapupuksa ang austenite, na nagiging sanhi ng mataas na brittleness sa bakal, ang mga produkto ay sumasailalim sa karagdagang paglamig sa mga temperatura mula -40°C hanggang -100°C sa isang espesyal na silid. Maaari mo ring gamitin ang carbonic acid na may halong acetone. Ang pagpoprosesong ito ay nagdaragdag sa katumpakan ng mga bahagi, ang kanilang katigasan, at mga magnetic na katangian.

Kung ang mga bahagi ay hindi nangangailangan ng volumetric heat treatment, tanging ang ibabaw na layer lamang ang pinainit gamit ang HDF (high-frequency current) na mga installation. Sa kasong ito, ang lalim ng paggamot sa init ay mula 1 mm hanggang 10 mm, at ang paglamig ay nangyayari sa hangin. Bilang resulta, ang ibabaw na layer ay nagiging wear-resistant, at ang gitna ay malapot.

Ang proseso ng hardening ay nagsasangkot ng pag-init at paghawak ng mga produktong bakal sa temperatura na umaabot sa humigit-kumulang 900°C. Sa temperatura na ito, ang mga bakal na may nilalaman ng carbon hanggang sa 0.7% ay may isang martensite na istraktura, na, sa panahon ng kasunod na paggamot sa init, ay magbabago sa kinakailangang istraktura na may hitsura ng mga nais na katangian.

Normalisasyon

Bumubuo ng pinong istraktura ng butil. Para sa mga low-carbon steels ito ay isang ferrite-pearlite na istraktura, para sa alloyed steels ito ay isang sorbitol-like structure. Ang nagreresultang katigasan ay hindi lalampas sa 300 HB. Ang mga hot-rolled na bakal ay sumasailalim sa normalisasyon. Kasabay nito, tumataas sila:

• paglaban sa bali;
• pagganap ng pagproseso;
• lakas;
• lagkit.

Mga mode ng pagpoproseso:

• nangyayari ang pag-init sa temperatura na 30°C-50°C sa itaas ng punto;
• pagpapanatili sa isang naibigay na hanay ng temperatura;
• paglamig - sa bukas na hangin.

Mga Benepisyo ng Heat Treatment

Ang heat treatment ng bakal ay teknolohikal na proseso, na naging isang ipinag-uutos na hakbang sa pagkuha ng mga hanay ng mga bahagi na gawa sa bakal at haluang metal na may mga tinukoy na katangian. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng isang malawak na iba't ibang mga mode at pamamaraan ng thermal exposure. Ang paggamot sa init ay ginagamit hindi lamang para sa mga bakal, kundi pati na rin para sa mga non-ferrous na metal at haluang metal batay sa kanila.

Ang mga bakal na walang paggamot sa init ay ginagamit lamang para sa pagtatayo ng mga istrukturang metal at paggawa ng mga di-kritikal na bahagi, ang buhay ng serbisyo na kung saan ay maikli. Walang karagdagang mga kinakailangan para sa kanila. Ang pang-araw-araw na operasyon, sa kabaligtaran, ay nagdidikta ng mas mahigpit na mga kinakailangan, kung kaya't ang paggamit ng paggamot sa init ay lalong kanais-nais.

Sa thermally untreated steels, ang abrasive wear ay mataas at proporsyonal sa sarili nitong katigasan, na depende sa komposisyon ng mga elemento ng kemikal. Kaya, ang mga non-hardened die matrice ay mahusay na pinagsama kapag nagtatrabaho sa mga tumigas na suntok.

Oras ng pagbabasa: 8 minuto.

Ang pag-init ng paggamot sa isang metal ay nagbabago ng mga katangian nito. Ang pag-temper ng bakal ay ginagawang mas mahirap at mas malakas. Sa ilang mga kaso, ang paggamot sa init ay isinasagawa upang pinuhin ang butil at i-level ang istraktura. Simpleng teknolohiya ang pagpainit at mabilis na paglamig para sa maliliit na bahagi ay maaaring gawin sa bahay. Kinakailangang malaman ang grado ng bakal at ang temperatura ng pag-init nito para sa hardening.

Pagpapatigas ng bakal

Ano ang metal hardening?

Ang isang uri ng heat treatment ay metal hardening. Binubuo ito ng ilang mga yugto na isinagawa sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod:

1. Pagpainit ng metal sa isang tiyak na temperatura. Dwell time para sa leveling sa buong lalim ng bahagi.
2. Mabilis na paglamig.
3. Tempering upang mapawi ang stress at itama ang katigasan sa isang tinukoy na halaga.

Sa panahon ng proseso ng pagmamanupaktura, ang mga kumplikadong bahagi ay maaaring sumailalim sa ilang iba't ibang uri ng hardening.

Batay sa lalim ng paggamot, ang hardening ay nahahati sa dalawang uri:

• volumetric;
• mababaw.

Karaniwan, sa mechanical engineering, ginagamit ang volumetric heat treatment, kapag ang bahagi ay pinainit sa buong lalim nito. Bilang resulta ng biglaang paglamig, pagkatapos makumpleto ang paggamot sa init, ang katigasan sa loob at labas ay naiiba lamang ng ilang mga yunit.

Ang pagpapatigas sa ibabaw ay ginagamit para sa mga bahagi na dapat ay matigas sa itaas at ductile sa loob. Pinapainit ng inductor ang bakal sa lalim na 3-20 mm at kaagad sa likod nito ay may sprayer na nagbubuhos ng tubig sa mainit na metal.

Ang bakal ay pinainit sa austenite state. Ang bawat tatak ay may sariling temperatura, na tinutukoy mula sa talahanayan ng estado ng mga haluang metal na bakal-carbon. Sa biglaang paglamig, ang carbon ay nananatili sa loob ng butil at hindi pumapasok sa intercrystalline space. Ang pagbabagong-anyo ng istraktura ay walang oras na mangyari, at ang panloob na istraktura ay naglalaman ng pearlite at ferrite. Ang butil ay nagiging mas pino, ang metal mismo ay nagiging mas matigas.

Anong mga bakal ang maaaring tumigas?

Kapag pinainit at mabilis na pinalamig, ang mga panloob na pagbabago sa istraktura ay nangyayari sa lahat ng bakal. Ang katigasan ay tumataas lamang kapag ang nilalaman ng carbon ay higit sa 0.4%. Ang St. 35 ayon sa GOST ay mayroon itong 0.32 - 0.4%, na nangangahulugang maaari itong "mag-init" - bahagyang baguhin ang katigasan kung ang carbon ay matatagpuan sa itaas na limitasyon.

Ang mga bakal na nagsisimula sa CT45 at mas mataas sa carbon content ay itinuturing na hardenable. Kasabay nito, ang pagpapatigas ng hindi kinakalawang na asero na may mababang nilalaman ng carbon, uri 3X13, ay posible. Pinapalitan ito ng Chromium at ilang iba pang alloying elements sa crystal lattice at pinapataas ang hardenability ng metal.

Ang mga high-alloy na carbon steel ay naglalaman ng mga sangkap na nagpapabilis sa proseso ng paglamig at nagpapataas ng kakayahan ng bakal na tumigas. Nangangailangan sila ng isang kumplikadong step cooling system at mataas na temperatura tempering.

Temperatura at rate ng pag-init

Ang temperatura ng pag-init para sa hardening ay tumataas sa nilalaman ng carbon at alloying substance sa bakal. Para sa St45 ito ay, halimbawa, 630–650⁰, St 90HF - higit sa 800⁰.

Ang mga high-carbon at high-alloy na bakal, kapag mabilis na pinainit, ay maaaring "mag-crack" - bumubuo ng maliliit na bitak sa ibabaw at sa loob. Ang mga ito ay pinainit sa maraming yugto. Sa temperaturang 300⁰ at 600⁰, tapos na ang exposure. Bilang karagdagan sa pagpantay sa temperatura sa buong lalim, mayroong pagbabago sa istruktura sa kristal na sala-sala at isang paglipat sa iba pang mga uri ng panloob na istraktura.

Mga katangian ng bakal pagkatapos ng hardening

Pagkatapos ng pagtigas ng mga bahagi, nangyayari ang mga pagbabago sa istruktura na nakakaapekto mga pagtutukoy metal:

• pinatataas ang katigasan at lakas;
• bumababa ang butil;
• nababawasan ang flexibility at ductility;
• tumataas ang hina;
• tumataas ang paglaban sa abrasion;
• bumababa ang resistensya ng bali.

Madaling makakuha ng mataas na uri ng kalinisan sa ibabaw ng isang matigas na bahagi. Ang hilaw na bakal ay hindi gumiling, ito ay humahatak nang paulit-ulit.

Mga uri ng pagpapatigas ng bakal

Ang pangunahing mga parameter para sa hardening steel: temperatura ng pag-init at rate ng paglamig. Sila ay ganap na umaasa sa steel grade - carbon content at alloying substance.

Pagtigas sa isang kapaligiran

Kapag tumigas ang bakal, tinutukoy ng kapaligiran ang rate ng paglamig. Ang pinakamalaking katigasan ay nakuha sa pamamagitan ng paglubog ng bahagi sa tubig. Sa ganitong paraan maaari kang magpainit ng medium-carbon low-alloy steels at ilang hindi kinakalawang na asero.

Kung ang metal ay naglalaman ng higit sa 0.5% carbon at alloying elements, pagkatapos kapag pinalamig sa tubig, ang bahagi ay pumutok - natatakpan ng mga bitak o ganap na bumagsak.

Ang mga high-alloy na bakal ay nagdaragdag ng kanilang katigasan kahit na pinalamig sa hangin.

Kapag ang pagsusubo sa tubig, ang haluang metal na bakal ay pinainit sa 40–60⁰. Ang malamig na likido ay tumalbog sa mainit na ibabaw, na bumubuo ng isang steam jacket. Ang rate ng paglamig ay makabuluhang mababawasan.

Hakbang na nagpapatigas

Ang pagpapatigas ng mga bakal na may kumplikadong komposisyon ay maaaring isagawa sa maraming yugto. Upang pabilisin ang paglamig ng malalaking bahagi na gawa sa mga high-alloy steels, sila ay inilubog muna sa tubig. Ang oras ng paninirahan ng bahagi ay tinutukoy ng ilang minuto. Pagkatapos nito, nagpapatuloy ang pagsusubo sa langis.

Mabilis na pinalamig ng tubig ang metal sa ibabaw. Pagkatapos nito, ang bahagi ay inilubog sa langis at lumalamig sa kritikal na temperatura ng mga pagbabago sa istruktura na 300-320⁰. Ang karagdagang paglamig ay isinasagawa sa hangin.

Kung magpapainit ka ng malalaking bahagi lamang sa langis, ang temperatura mula sa loob ay magpapabagal sa paglamig at makabuluhang bawasan ang katigasan.

Isothermal hardening

Mahirap patigasin ang metal na may mataas na carbon content, lalo na ang mga tool na gawa sa tool steel - axes, springs, chisels. Kapag mabilis na pinalamig, ang mga malakas na stress ay nabuo sa loob nito. Ang mataas na temperatura tempering ay nag-aalis ng ilan sa katigasan. Ang hardening ay isinasagawa sa mga yugto:

1. Normalisasyon upang mapabuti ang istraktura.
2. Pag-init sa temperatura ng hardening.
3. Paglubog sa isang paliguan ng saltpeter, pinainit sa 300–350⁰, at ibabad dito.

Pagkatapos ng hardening sa isang saltpeter bath, tempering ay hindi kinakailangan. Ang mga stress ay pinakawalan sa panahon ng mabagal na paglamig.

Isothermal hardening

Banayad na pagpapatigas

Walang teknikal na termino para sa "light hardening". Kapag ang mga bakal na haluang metal ay napatay, kabilang ang pag-init, sa isang vacuum o mga inert na gas, ang metal ay hindi umitim. Ang hardening sa isang proteksiyon na kapaligiran ng gas ay mahal at nangangailangan ng espesyal na kagamitan nang hiwalay para sa bawat uri ng bahagi. Ginagamit lamang ito para sa mass production ng parehong uri ng produkto.

Sa isang patayong pugon, ang bahagi ay pinainit, dumadaan sa isang inductor, at agad na ibinaba sa ibaba - sa isang paliguan ng asin o nitrate. Ang kagamitan ay dapat na selyadong. Pagkatapos ng bawat pag-ikot, ang hangin ay ibinubomba palabas nito.

Pagpapatigas sa sarili

Sa panahon ng mabilis na paglamig sa panahon ng proseso ng hardening ng bakal, ang init ay nananatili sa loob ng bahagi, na unti-unting lumalabas at naglalabas ng materyal - nagpapagaan ng stress. Ang self-tempering ay maaari lamang gawin ng mga espesyalista na nakakaalam kung gaano katagal mababawasan ang isang bahagi sa coolant.

Maaaring gawin ang self-tempering sa bahay kung kailangan mong bahagyang dagdagan ang tigas ng mga fastener o maliliit na bahagi. Ito ay kinakailangan upang ilagay ang mga ito sa init-insulating materyal at takpan ng asbestos sa itaas.

Mga paraan ng paglamig sa panahon ng hardening

Ang mga paraan ng paglamig ng metal sa panahon ng pagsusubo ng tubig at langis ay malawakang ginagamit sa industriya. Ang pinaka sinaunang komposisyon para sa pagpapatigas ng mga espada at iba pang manipis na pader na bagay ay solusyon sa asin. Ang hardening ay isinagawa ng mga panday gamit ang forging heat at ang init na nabuo sa pamamagitan ng pagpapapangit.

Ang mga pulang saber, espada, kutsilyo ay isinawsaw sa ihi ng mga lalaking may pulang buhok. Sa Europa sila ay naipit lamang sa mga katawan ng mga buhay na alipin. Ang koloidal na komposisyon na naglalaman ng mga asing-gamot at acid ay naging posible upang palamig ang bakal sa pinakamainam na bilis at hindi lumikha ng hindi kinakailangang mga stress at lead.

Sa kasalukuyan, ginagamit ang iba't ibang mga solusyon sa sodium salt, saltpeter at kahit na mga plastic shavings.

Paano patigasin ang bakal sa bahay

Ang desisyon kung paano magpainit ng metal ay ginawa batay sa ilang mga parameter:

• mga marka ng bakal;
• kinakailangang tigas;
• operating mode ng bahagi;
• mga sukat.

Hindi lahat ng paraan ng paggamot sa init ay magagamit sa mga baguhan. Dapat mong piliin ang pinakasimpleng mga. Kadalasan, sa bahay, kailangan mong patigasin ang hindi kinakalawang na asero kapag gumagawa ng mga kutsilyo at iba pang mga tool sa pagputol sa bahay.

Ang hardening temperature ng chromium-containing steels ay 900–1100⁰C. Ang pag-init ay dapat suriin nang biswal. Ang metal ay dapat magkaroon ng isang light orange - madilim na dilaw na kulay, pare-pareho sa buong ibabaw.

Maaari mong isawsaw ang isang manipis na hindi kinakalawang na asero sa mainit na tubig, iangat ito sa hangin at ibababa muli. Kung mas mataas ang nilalaman ng carbon, mas maraming oras ang ginugugol ng bakal sa hangin. Ang isang cycle ay tumatagal ng humigit-kumulang 5 segundo.

Ang mga simpleng weldable na bakal ay pinainit sa isang kulay ng cherry at pinalamig sa tubig. Ang mga medium na haluang metal ay dapat magkaroon ng pulang kulay bago isawsaw sa tubig. Pagkatapos ng 10-30 segundo, inilipat sila sa langis, pagkatapos ay ilagay sa oven.

Kapag tumigas, ang pinakamataas na tigas na ibinibigay ng bakal sa teknolohiyang ito ay nakuha. Pagkatapos ito ay nabawasan sa kinakailangang halaga sa pamamagitan ng mataas na temperatura tempering.

Pagpapatigas sa bahay

Kagamitan

Ang metal ay pinainit iba't ibang paraan. Kailangan mo lamang tandaan na ang temperatura ng pagkasunog ng kahoy ay hindi maaaring magbigay ng pagpainit sa metal.

Kung kailangan mong pagbutihin ang kalidad ng 1 bahagi, magsindi lang ng apoy. Dapat itong may linya na may mga brick sa paligid ng perimeter at, pagkatapos ilagay ang workpiece, bahagyang sarado sa itaas, na nag-iiwan ng mga puwang para sa air access. Mas mainam na magsunog ng karbon.

Ang isang hiwalay na lugar at isang maliit na bahagi ay pinainit ng isang gas at kerosene burner, na patuloy na nagpapatakbo ng apoy at pinainit ito mula sa lahat ng panig.

Ang paggawa ng muffle furnace ay nangangailangan ng maraming oras at mapagkukunan. Maipapayo na itayo ito para sa patuloy na paggamit.

Ang coolant ay maaaring nasa isang balde o anumang iba pang lalagyan na magsisiguro ng kumpletong paglulubog ng bahagi na may kapal ng langis ng 5 pinakamalaking seksyon ng bahagi:

• isang bahagi sa ilalim ng pinatigas na produkto;
• dalawa sa ibabaw.

Ang bahagi ay dapat ilipat nang dahan-dahan sa coolant. Kung hindi, bubuo ang isang steam jacket.

Self-production ng isang silid para sa hardening metal

Ang pinakasimpleng pagkakahawig ng muffle furnace ay ginawa mula sa refractory brick, fireclay clay at asbestos:

1. Wind copper wire papunta sa mandrel. Para sa boltahe ng bahay, angkop ang isang cross section na 0.8 mm. Mag-iwan ng mahabang dulo.
2. Ilagay ang spiral sa loob ng mga brick at ayusin ito ng luad, pinahiran ang buong panloob na ibabaw.
3. Gumawa ng papag sa loob - isang platform para sa paglalagay ng mga workpiece. Upang gawin ito, kailangan mong paghaluin ang luad na may asbestos.
4. Ang thermal insulating material ay maaari ding ilagay sa labas, na binabawasan ang paglipat ng init ng mga dingding.
5. Ikonekta ang mga dulo ng wire sa mga wire gamit ang isang plug.
6. Sa likod, i-seal ang butas sa pagitan ng mga brick nang hermetically.
7. Bumuo ng takip sa harap na magbubukas.

Ang lahat ng mga materyales ay dapat matuyo sa temperatura ng silid. Tatagal ito ng ilang araw. Pagkatapos ay maaari mong ilagay ang bahagi sa insulating material at init ito.

Mga depekto sa panahon ng hardening ng bakal

Kapag pinatigas ang bakal, 2 grupo ng mga depekto ang lumitaw:

• naitatama;
• hindi maaayos.

Ang una ay nauugnay sa hindi pantay, batik-batik na hardening at ang pagkakaiba sa pagitan ng nagresultang katigasan at ang mga kinakailangan sa pagguhit. Ang ganitong mga depekto ay pangunahing sanhi ng hindi wastong paglamig o hindi magandang ginanap na heat treatment.

Kabilang sa mga hindi naitatama na item ang mga chips, bitak, at kumpletong pagkasira ng mga bahagi. Ang dahilan ay kadalasang namamalagi sa mababang kalidad na metal.

Ang hardening ay makabuluhang nagbabago sa istraktura at mga katangian ng pagganap ng metal. Magagawa mo ito sa iyong sarili gamit ang mga simpleng bahagi. Kinakailangang malaman nang eksakto ang grado ng bakal, ang temperatura ng pagpapatigas nito at ang daluyan ng paglamig.

/ 11.08.2019

Rate ng paglamig ng bakal sa air deg s. Pagpapasiya ng rate ng paglamig sa panahon ng pagpapatigas ng bakal

Ang kapasidad ng paglamig ng media ay higit na tinutukoy kung ang kanilang estado ng pagsasama-sama ay nagbabago o hindi nagbabago sa panahon ng proseso ng paglamig ng mga produkto.
Depende sa kumukulo, ang cooling media ay nahahati sa dalawang grupo. Ang unang grupo ay binubuo ng media na ang pisikal na estado ay nagbabago sa panahon ng paglamig. Kabilang dito ang tubig, may tubig na mga solusyon ng mga asing-gamot, alkalis, likidong nitrogen, pati na rin ang mga langis, may tubig na mga solusyon ng mga emulsin, atbp., ang kumukulo na mas mababa kaysa sa temperatura ng produkto na pinalamig. Kasama sa pangalawang grupo ang media na ang pisikal na estado ay hindi nagbabago sa panahon ng proseso ng paglamig ng mga produkto. Ang kanilang boiling point ay lumampas sa temperatura ng mga produktong pinalamig. Ito ay mga nilusaw na metal, asin, alkali at ang kanilang mga pinaghalong. Kasama rin sa pangkat na ito ang hangin at helium, na hindi rin nagbabago sa kanilang estado ng pagsasama-sama.
Depende sa kapasidad ng paglamig ng media, nahahati sila sa tatlong grupo:
1. Malakas na coolant: mga solusyon sa tubig 5% NaOH, 2% K4Fe(CN)6*3H2O1 10-15% NaOH at tubig sa 15-30° C, lalo na sa panahon ng matinding trapiko, likidong nitrogen, helium.
2. Mga medium-range na coolant: mga nilusaw na asing-gamot, alkalis at metal, mga langis ng gulay at mineral, langis ng gasolina, mga may tubig na solusyon ng sodium silicates, mainit na tubig na solusyon ng mga asing-gamot, atbp.
3. Mahinang mga coolant: mga string ng dry air at steam-air mixtures, tubig sa 80-90 ° C, tubig na may sabon, atbp.
Ang kapasidad ng paglamig ng isang nagpapalamig ay nakasalalay sa nakatagong init ng singaw, kapasidad ng init, thermal conductivity at lagkit. Ang rate ng paglamig sa cooler na isinasaalang-alang ay apektado ng dami ng coolant at ang hydrodynamic mode ng paggalaw nito.
Kapag ang isang produkto na may mataas na temperatura ay nahuhulog sa isang cooling medium na may mababang boiling point, ang mga sumusunod na proseso ay sinusunod. Sa paunang sandali, dahil sa pagtaas ng singaw, ang buong produkto ay natatakpan ng isang vapor film, na matatag na nakadikit sa ibabaw ng metal. Ito ay isang mahinang konduktor ng init, at samakatuwid ang paglamig sa yugtong ito, na tinatawag na yugto ng pagkulo ng pelikula, ay mabagal.
Habang bumababa ang temperatura ng produkto, ang dami ng init na nabuo ay nagiging hindi sapat upang mapanatili ang isang tuluy-tuloy na vapor film sa ibabaw Ang pagkasira ng vapor film ay humahantong sa katotohanan na ang ibabaw ng produkto ay nagsisimulang makipag-ugnayan sa coolant. Sa kasong ito, ang mga bula ng singaw ay masinsinang nabuo, at ang intensity ng paglamig ay tumataas nang husto, dahil ang pagbuo ng mga bula ng singaw, na mabilis na humiwalay sa ibabaw, ay ginugol. malaking bilang ng init, at ang temperatura ng metal ay mabilis na bumababa hanggang sa kumukulo ng cooling medium. Ang kaukulang panahon ng paglamig ay tinatawag na nucleate boiling
Sa panahon ng kasunod na paglamig, ang singaw ay halos hindi sinusunod, at ang init ay inililipat sa pamamagitan ng convection mula sa ibabaw ng produkto patungo sa cooling medium. Ang intensity ng paglipat ng init sa ikatlong yugto ay mababa, at ang mga rate ng paglamig ay katumbas na mababa.
Ang mga kinakailangan para sa isang perpektong cooling medium sa panahon ng pagsusubo ay na dapat itong magbigay ng paglamig sa mga rate na higit sa kritikal sa isang tiyak na hanay ng temperatura. Sa mas mababang temperatura, ang rate ng paglamig ay hindi dapat mataas, dahil ito ay humahantong sa paglitaw ng malalaking natitirang mga stress at warping ng mga produkto. Halimbawa, kapag nagpapatigas ng mga aluminyo na haluang metal, ang mataas na rate ng paglamig ay kinakailangan sa mga temperatura na 500-300 ° C upang ayusin ang isang supersaturated na solidong solusyon. Ang pagpapalamig sa hanay ng temperatura na 200-20°C ay mas mainam na isagawa nang may makabuluhang mas mababang intensity upang mabawasan ang mga natitirang stress.
Paglamig sa tubig. Upang masuri ang kapasidad ng paglamig ng media, batay sa pang-eksperimentong data, naka-plot ang mga dependency ng heat transfer coefficients sa temperatura ng ibabaw ng produkto ang produkto.
Sa Fig. Ipinapakita ng talahanayan 1 ang mga halaga ng mga koepisyent ng paglipat ng init para sa kalmado at nagpapalipat-lipat na tubig. Makikita na, depende sa temperatura, nagbabago ang mga koepisyent ng paglipat ng init kasama ang isang kurba na may pinakamataas. Sa mataas na temperatura Ang isang coefficients α ay may maliliit na halaga, na tumutugma sa rehimeng kumukulo ng pelikula. Habang nabubuo ang nucleate boiling, ang mga α coefficient ay tumataas nang husto at pagkatapos ay bumababa sa naturang mga temperatura sa ibabaw sa panahon ng paglipat sa convective heat transfer.

Ang mga kurba ng pag-asa ng mga koepisyent ng paglipat ng init α sa temperatura ng ibabaw ay hindi nagbibigay ng isang hindi malabo na ideya ng mga rate ng paglamig sa iba't ibang mga temperatura, dahil ang dami ng init na inalis mula sa produkto ay proporsyonal sa α at ang pagkakaiba ng temperatura tп-twater. Ang rate ng paglamig para sa mga "manipis" na katawan sa thermal sense ay tinutukoy ng formula

kung saan ang c at ρ ay ang tiyak na kapasidad ng init at density ng metal, ayon sa pagkakabanggit; V - dami ng pinalamig na katawan
Mula sa equation (I) sumusunod na upang masuri ang kapasidad ng paglamig ng daluyan, maaari mong gamitin ang parameter k=α(tп-twater), na, para sa ibinigay pisikal na katangian Ang hugis ng metal at ang laki ng produkto ay natatanging tumutukoy sa bilis ng paglamig. Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 2 ang pag-asa ng parameter k sa temperatura ng ibabaw, na binuo mula sa data sa Fig. 1.
Tulad ng makikita mula sa data sa Fig. 2. Ang rate ng paglamig ng mga produkto sa tubig, depende sa temperatura ng pinalamig na ibabaw, ay nag-iiba din sa isang kurba na may pinakamataas. Sa temperatura ng tubig na 20°C, ang maximum na ito ay nasa lugar ng temperatura ng ibabaw na 200-300°C. Sa pagtaas ng temperatura ng tubig, bumababa ang rate ng paglamig, at ang maximum na paglilipat sa rehiyon ng mas mababang temperatura sa ibabaw. Dapat tandaan na sa lugar ng temperatura ng ibabaw na 100-200 ° C, ang rate ng paglamig kapag gumagamit ng tubig na may mataas na temperatura ay mas malaki kaysa sa tubig na may temperatura na 20 ° C. Ang pagtaas sa mga rate ng paglamig sa mababang hanay ng temperatura ay humahantong sa pagtaas ng natitirang stress, at samakatuwid ang sobrang pag-init ng tubig sa mga tangke ng pagsusubo ay limitado sa mga temperatura na 25-45° C. Ang sirkulasyon ng tubig ay nagpapataas ng rate ng paglamig sa hanay ng mataas na temperatura .

Paglamig sa may tubig na mga solusyon at emulsyon. Ipinakita ng pananaliksik na kahit maliit na halaga ng mga impurities ay makabuluhang nagbabago sa kapasidad ng paglamig ng tubig. Ito ay itinatag na ito ay dahil sa impluwensya ng mga impurities sa katatagan ng vapor film sa ibabaw ng cooled na produkto. Sa kasong ito, ang mga natutunaw na impurities ay nabawasan, at ang mga hindi matutunaw na impurities, sa kabaligtaran, ay nagpapataas ng katatagan ng vapor film. Ang pag-aari ng tubig na ito ay ginamit upang bumuo ng quenching media na may mataas at mababang kapasidad sa paglamig.
Ang pagtaas ng kapasidad ng paglamig ng tubig ay nakakamit sa pamamagitan ng pagtunaw ng mga acid, alkalis at mga asing-gamot dito. Madaling natutunaw na mga compound tulad ng KCl, NaCl, CaCl2, Na2CO3, K2CO3, Na2SO4, H2SO4, NaOH, KOH, binabawasan ang katatagan ng vapor film at pinapataas ang temperatura ng paglipat mula sa film boiling hanggang nucleate boiling.
Sa kabaligtaran, ang pagdaragdag ng mga hindi matutunaw at bahagyang natutunaw na mga sangkap na bumubuo ng isang emulsyon sa tubig (mga langis, taba, produktong petrolyo, sabon, atbp.) ay nagpapataas ng katatagan ng vapor film at nagpapababa ng temperatura kung saan nagbabago ang mga mode ng pagkulo. Ang kapasidad ng paglamig ng tubig na naglalaman ng mga sangkap na ito ay makabuluhang nabawasan sa mataas na temperatura.
Sa pagsasanay ng paggamot sa init, ang mga may tubig na solusyon ng 5-15% NaCl ay malawakang ginagamit Ang mga ito ay may mas mataas na kapasidad ng paglamig kaysa sa tubig sa mataas na temperatura, at sa mga temperatura sa ibaba 200-250 ° C sila ay lumalamig sa humigit-kumulang sa parehong rate ng tubig.
Ang hindi gaanong karaniwang ginagamit ay ang mga solusyon sa alkali, na katulad ng kakayahang magpalamig sa mga solusyon sa NaCl ay hindi ginagamit bilang media ng pagsusubo dahil sa kanilang pagiging agresibo at ang pagpapalabas ng mga nakakapinsalang singaw sa panahon ng pagsusubo. Ang mga suspensyon at emulsyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pinababang rate ng paglamig sa mataas at katamtamang temperatura, at sa mababang temperatura sila ay lumalamig sa parehong paraan tulad ng purong tubig.
Sa Fig. Ipinapakita ng talahanayan 3 ang mga halaga ng mga koepisyent ng paglipat ng init depende sa temperatura ng ibabaw para sa iba't ibang mga solusyon at emulsyon, na ginagawang posible upang makakuha ng mga quantitative na katangian ng kanilang kakayahan sa paglamig.

Kamakailan lamang, ang mga may tubig na solusyon ng mga polimer ay nagsimulang gamitin bilang media ng pagsusubo, na nagbibigay ng pinababang rate ng paglamig sa panahon ng pagsusubo at, nang naaayon, hindi gaanong pag-warping. Sa dayuhang pagsasanay, ang mga may tubig na solusyon ng polyalkylene glycol ay ginagamit, at sa ating bansa, ang mga may tubig na solusyon ng polyethylene glycol. Sa mga temperatura sa itaas 70-77 ° C, ang mga sangkap na ito ay hindi matutunaw sa tubig, at samakatuwid, sa panahon ng paglamig ng paglamig, ang mga molekula ng polimer ay sumasakop sa ibabaw ng produkto na may isang manipis na pelikula, na nagpapabagal sa paglamig. Sa sapat na mababang temperatura, ang polymer film ay pumasa sa isang may tubig na solusyon at ang retarding effect ng pelikula ay inalis Samakatuwid, kapag ang pagsusubo ng mga polimer sa may tubig na mga solusyon, walang malaking pagkakaiba sa mga rate ng paglamig sa hanay ng mataas, katamtaman at mababang temperatura. katangian yan ng tubig.
Ang lagkit ng solusyon, na higit na tumutukoy sa kakayahan ng paglamig nito, ay nakasalalay sa konsentrasyon ng polimer. Kaya, ang pagbabago ng konsentrasyon ng polyethylene glycol mula 30 hanggang 70% ay nagdaragdag ng kinematic viscosity ng solusyon ng halos 30 beses, na nagbibigay-daan para sa matalim na pagsusubo sa mga solusyon ng mababang konsentrasyon at pagsusubo na may katamtamang rate ng paglamig sa mga solusyon ng mataas na konsentrasyon (Fig. 4).

Kapag ang pagsusubo ng mga aluminyo na haluang metal sa mga solusyon sa polyethylene glycol na may konsentrasyon na higit sa 50%, ang warping ay maaaring mabawasan ng 85-95%. Kasabay nito, hindi sila makabuluhang nabawasan mekanikal na katangian at paglaban sa kaagnasan ng mga haluang metal. Pinakamainam na gamitin ang mga media na ito sa mga kondisyon mga halaman sa paggawa ng makina, kung saan madalas na kailangan ng paulit-ulit na pagpapatigas.
Paglamig sa mga langis. Sa kasalukuyan, ang mga distillate na mineral na langis lamang ang ginagamit para sa pagpapatigas. Ang mga punto ng kumukulo ng mga langis ay 150-300 ° C na mas mataas kaysa sa tubig. Ang maximum na pinapayagang overheating na temperatura ng mga langis ay pinili na 25-30 ° C sa ibaba ng flash point. Kung ikukumpara sa tubig, ang mga langis ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang makabuluhang mas mababang kapasidad ng paglamig, lalo na sa yugto ng convective heat exchange. Ang bilis ng paglamig sa langis sa matataas na temperatura ay 5-8 beses na mas mababa kaysa sa paglamig sa tubig.
Ang kakayahan sa paglamig ng mga langis ay bahagyang nakasalalay sa kanilang sirkulasyon at temperatura, sa loob ng mga limitasyon na matatagpuan sa pagsasanay (25-65 ° C).
Upang magsagawa ng mga pagpapatigas ng pagpapatigas sa pagsasanay sa paggamot sa init, ginagamit ang mga langis na may mababa, normal, mataas at mataas na lagkit. Ang pinakakaraniwang ginagamit na mga langis ay grade 20 at 20B, na may normal na lagkit.
Ang mababang lagkit na langis ay may mas mataas na kapasidad sa paglamig kumpara sa mataas at mataas na lagkit na langis at may mababang flash point. Ang mga langis na may mataas at mataas na lagkit ay may mataas na flash point, na nagpapahintulot sa kanila na magpainit sa 160-200 ° C upang mabawasan ang lagkit. Ginagamit ang mga ito para sa isothermal at step hardening.
Ang kawalan ng mga mineral na langis ay ang kanilang pagtanda, na humahantong sa pampalapot at pagkawala ng kakayahan sa paglamig. Ang lumang langis ay sumasailalim sa pagbabagong-buhay, na binubuo ng pag-aayos, pag-filter mula sa mga kontaminant at pagdaragdag ng isang tiyak na halaga ng sariwang langis.
Pagsusubo sa tinunaw na tingga, mga asin at alkali. Para sa stepwise at isothermal hardening, ginagamit ang cooling media na hindi nagbabago sa kanilang estado ng pagsasama-sama sa panahon ng heat treatment Kabilang dito ang molten lead, nitrate salts at alkalis.
Ang tinunaw na tingga ay nakakatugon sa mga kinakailangan mula sa isang thermotechnical na punto ng view, ngunit mahirap makuha, at ang mga usok nito ay nakakapinsala sa mga operating personnel. Samakatuwid, ang lead ay pinalitan ng ibang media.
Ang mga tinunaw na asing-gamot at alkali at ang kanilang mga pinaghalong may ilang mga pakinabang kaysa sa tingga. Una, madali silang hugasan sa ibabaw ng mga produkto. Ang ibabaw pagkatapos ng hardening sa alkalis ay hindi na-oxidized, na nagpapahintulot sa iyo na magsunog nang hindi nililinis ang mga bahagi pagkatapos ng paggamot sa init. Pangalawa, ang paggamit ng mga paliguan ng asin at alkalina ay ginagawang posible na ipatupad ang panloob na pag-init ng kuryente, madaling i-automate ang kontrol ng temperatura at simpleng lutasin ang problema ng paghahalo ng matunaw. Ipinakikita ng pananaliksik na ang kapasidad ng paglamig ng asin at alkaline na media ay medyo mas mababa kaysa sa tingga. Gayunpaman, kapag nagtatrabaho sa alkaline media, ang pag-iingat ay dapat gawin laban sa splash burns.
Ang mga komposisyon ng mga mixtures na inirerekomenda bilang quenching media ay ibinibigay sa Table. 3.

Ang kapasidad ng paglamig ng molten media ay depende sa lagkit: mas mababa ang lagkit, mas mataas ang kapasidad ng paglamig. Sa isang pagtaas sa temperatura ng pagkatunaw at isang kaukulang pagbaba sa lagkit, ang mga koepisyent ng paglipat ng init ay tumataas, umabot sa isang maximum, at pagkatapos ay bumagsak (Larawan 5).
Ang mga pagdaragdag ng tubig ay lubos na nakakaimpluwensya sa kapasidad ng paglamig ng mga asing-gamot at alkali. Pinapataas ng tubig ang pagkalikido at kapasidad ng paglamig ng nilusaw na daluyan. Para sa layuning ito, ang 2-10% ng tubig ay ipinakilala sa mga tinunaw na asing-gamot, at 8-15% ng tubig sa mga tinunaw na alkali.

Pagkatapos ng pagsusubo sa alkali melts, ang mga produkto ay dapat na lubusan hugasan at passivated upang maiwasan ang kaagnasan.
Paglamig ng hangin. Kapag lumalamig sa hangin, ang init ay inililipat sa pamamagitan ng radiation at convection, at ang heat transfer coefficient α ay binubuo ng convective αk at radiant αl na mga bahagi.
Kapag nagpapalamig sa isang tahimik na kapaligiran ng hangin, ang mga sumusunod na formula ay ginagamit upang matukoy ang αk:

kung saan ang Δr=tп-tair ay ang pagkakaiba sa pagitan ng average na temperatura sa ibabaw ng produkto at ng temperatura ng hangin; l - ang laki ng katangian, m, ay kinuha para sa isang bola at isang pahalang na silindro (pipe) na katumbas ng kanilang diameter; para sa isang patayong silindro at isang patayong plato - ang taas ng pinalamig na lugar, para sa isang pahalang na plato - ang pinakamaikling haba nito.
Para sa isang slab na nakaharap sa heat transfer surface paitaas, ang mga halaga ng αk ay tumataas ng 30%, at para sa isang slab na nakaharap sa heat transfer surface pababa, bumababa sila ng 30% kumpara sa mga kinakalkula gamit ang mga formula (2) at (3) .
Ang mga halaga ng mga coefficient B, A1, at A2 ay tinutukoy depende sa average na temperatura t=1/2(tп+tair) at ibinibigay sa talahanayan. 4.

Ang intensity ng convective heat transfer sa panahon ng sapilitang paggalaw ng hangin o gas ay depende sa bilis ng paggalaw ng gas, ang mga pisikal na katangian nito at ang geometry ng pinainit o pinalamig na mga produkto.
Para sa sapilitang paggalaw ng ibabaw αк ay tinutukoy ng mga formula ng Jurges:
a) sa bilis ng hangin w0≤4.65 m/s:
para sa makintab na ibabaw

na may pinagsamang ibabaw

para sa magaspang na ibabaw

b) sa bilis ng gas w0≥4.65 m/s:
para sa makintab na ibabaw

para sa pinagsama ibabaw

para sa magaspang na ibabaw

Narito ang W0 ay ang pinababang (0°C; 0.1 mPa) na bilis ng paggalaw ng hangin. Kung ang bilis ng paggalaw w sa temperatura t ay kilala, kung gayon

Kapag nagsasagawa ng paggamot sa init, madalas na kinakailangan ang paglamig sa isang kontroladong bilis. Samakatuwid, may pangangailangan na kalkulahin ang mga proseso ng paglamig, na maaaring isagawa sa alinman sa mga kapaligiran na inilarawan sa itaas.
Ang pagkalkula ng mga proseso ng paglamig sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ay, sa prinsipyo, ay hindi naiiba sa pagkalkula ng mga proseso ng pag-init. Ito ay lamang na sa mga formula na ibinigay sa literatura sa paglipat ng init, sa halip na ang temperatura ng hurno t1, ito ay kinakailangan upang palitan ang halaga ng paglamig temperatura sa Para kalkulahin ang paglamig ng napakalaking katawan, halimbawa, maaari mong gamitin ang mga graph ng D. V. Budrin, atbp.

Ang heat treatment ng mga bakal ay isa sa pinakamahalagang operasyon sa mechanical engineering, ang tamang pagpapatupad nito ay tumutukoy sa kalidad ng mga produkto. Ang pagsusubo at tempering ng mga bakal ay isa sa iba't ibang uri ng heat treatment ng mga metal.

Ang mga thermal effect sa metal ay nagbabago sa mga katangian at istraktura nito. Ginagawa nitong posible upang madagdagan ang mga mekanikal na katangian ng materyal, ang tibay at pagiging maaasahan ng mga produkto, pati na rin bawasan ang laki at bigat ng mga mekanismo at makina. Bilang karagdagan, salamat sa paggamot sa init, ang mas murang mga haluang metal ay maaaring gamitin para sa paggawa ng iba't ibang bahagi.

Habang ang Bakal ay Tempered

Ang heat treatment ng bakal ay nagsasangkot ng paglalapat ng init sa metal sa ilalim ng ilang mga kundisyon upang baguhin ang istraktura at mga katangian nito.

Kasama sa mga operasyon ng heat treatment ang:

• pagsusubo;
• normalisasyon;
• pagtanda;
• steel hardening at steel tempering (atbp.).

Heat treatment ng bakal: hardening, tempering - depende sa mga sumusunod na salik:

• temperatura ng pag-init;
• oras ng pag-init (bilis);
• tagal ng pagkakalantad sa isang naibigay na temperatura;
• rate ng paglamig.

Pagtigas

Ang pagpapatigas ng bakal ay isang proseso ng paggamot sa init, ang kakanyahan nito ay ang pag-init ng bakal sa isang temperatura na mas mataas sa kritikal na temperatura, na sinusundan ng mabilis na paglamig. Bilang resulta ng operasyong ito, ang katigasan at lakas ng bakal ay tumataas, at ang ductility ay bumababa.

Kapag ang mga bakal ay pinainit at pinalamig, ang atomic na sala-sala ay muling inaayos. Ang mga kritikal na halaga ng temperatura para sa iba't ibang grado ng bakal ay hindi pareho: depende sila sa nilalaman ng carbon at mga impurities ng alloying, pati na rin sa rate ng pag-init at paglamig.

Pagkatapos ng hardening, ang bakal ay nagiging malutong at matigas. Kapag pinainit sa mga thermal furnace, ang ibabaw na layer ng mga produkto ay natatakpan ng sukat at mas decarbonized, mas mataas ang temperatura ng pag-init at ang oras ng paghawak sa pugon. Kung ang mga bahagi ay may maliit na allowance para sa karagdagang pagproseso, kung gayon ang depektong ito ay hindi na maibabalik. Ang mga hardening mode ng steel hardening ay depende sa komposisyon nito at teknikal na mga kinakailangan sa produkto.

Sa panahon ng hardening, ang mga bahagi ay dapat na palamig nang mabilis upang ang austenite ay walang oras na mag-transform sa mga intermediate na istruktura (sorbitol o troostite). Ang kinakailangang rate ng paglamig ay sinisiguro sa pamamagitan ng pagpili ng cooling medium. Sa kasong ito, ang sobrang mabilis na paglamig ay humahantong sa mga bitak o pag-warping ng produkto. Upang maiwasan ito, sa hanay ng temperatura mula 300 hanggang 200 degrees, ang rate ng paglamig ay dapat pabagalin, gamit ang pinagsamang mga pamamaraan ng hardening. Ang paraan ng paglubog ng bahagi sa isang cooling medium ay napakahalaga upang mabawasan ang warping ng produkto.

Pag-init ng metal

Ang lahat ng mga pamamaraan ng pagpapatigas ng bakal ay binubuo ng:

• pag-init ng bakal;
• kasunod na paghawak upang makamit ang pamamagitan ng pag-init ng produkto at pagkumpleto ng mga pagbabagong istruktura;
• paglamig sa isang tiyak na bilis.

Ang mga produktong carbon steel ay pinainit sa mga hurno ng silid. Sa kasong ito, hindi kinakailangan ang preheating, dahil ang mga grado ng bakal na ito ay hindi napapailalim sa pag-crack o warping.

Ang mga kumplikadong produkto (halimbawa, isang tool na may nakausli na manipis na mga gilid o matalim na mga transition) ay pinainit muna:

• sa mga paliguan ng asin sa pamamagitan ng paglulubog ng dalawa o tatlong beses sa loob ng 2 - 4 na segundo;
• sa magkahiwalay na oven hanggang sa temperatura na 400 - 500 degrees Celsius.

Ang pag-init ng lahat ng bahagi ng produkto ay dapat magpatuloy nang pantay-pantay. Kung hindi ito makakamit sa isang hakbang (malaking forgings), pagkatapos ay ang dalawang oras ng paghawak ay ginawa para sa pamamagitan ng pag-init.

Kung isang bahagi lamang ang inilagay sa oven, ang oras ng pag-init ay nabawasan. Halimbawa, ang isang disk cutter na may kapal na 24 mm ay uminit sa loob ng 13 minuto, at sampung tulad ng mga produkto - sa loob ng 18 minuto.

Proteksyon ng produkto mula sa sukat at decarburization

Para sa mga produkto na ang mga ibabaw ay hindi giniling pagkatapos ng heat treatment, ang carbon burnout at scale formation ay hindi katanggap-tanggap. Protektahan ang mga ibabaw mula sa gayong mga depekto sa pamamagitan ng paglalapat nito sa lukab ng electric furnace. Siyempre, ang pamamaraan na ito ay posible lamang sa mga espesyal na selyadong oven. Ang pinagmumulan ng gas na ibinibigay sa heating zone ay shielding gas generators. Maaari silang gumana sa methane, ammonia at iba pang mga hydrocarbon gas.

Kung walang proteksiyon na kapaligiran, pagkatapos ay bago ang pagpainit ang mga produkto ay nakabalot sa mga lalagyan at puno ng ginamit na carburizer at shavings (dapat malaman ng heat engineer na ang uling ay hindi nagpoprotekta sa mga tool steels mula sa decarburization). Upang maiwasan ang hangin na makapasok sa lalagyan, ito ay pinahiran ng luad.

Kapag pinainit, pinipigilan ng mga salt bath ang metal na mag-oxidize, ngunit hindi nagpoprotekta laban sa decarbonization. Samakatuwid, sa produksyon sila ay deoxidized ng hindi bababa sa dalawang beses bawat shift na may brown salt, blood salt o boric acid. Ang mga paliguan ng asin na tumatakbo sa temperaturang 760 – 1000 degrees Celsius ay napakabisang nagde-deoxidize uling. Upang gawin ito, ang isang baso na may maraming mga butas sa buong ibabaw ay puno ng pinatuyong uling, sarado na may takip (upang ang karbon ay hindi lumutang) at, pagkatapos ng pagpainit, ibinaba sa ilalim ng paliguan ng asin. Una, lumilitaw ang isang makabuluhang bilang ng mga apoy, pagkatapos ay bumababa ito. Kung i-deoxidize mo ang paliguan nang tatlong beses sa isang shift sa ganitong paraan, ang mga pinainit na produkto ay ganap na mapoprotektahan mula sa decarbonization.

Ang antas ng deoxidation ng mga paliguan ng asin ay sinuri nang napakasimple: isang ordinaryong talim, na pinainit sa isang paliguan sa loob ng 5 - 7 minuto sa isang de-kalidad na deoxidized na paliguan at pinatigas sa tubig, ay masisira, hindi yumuko.

Mga coolant

Ang pangunahing coolant para sa bakal ay tubig. Kung magdagdag ka ng kaunting asin o sabon sa tubig, magbabago ang bilis ng paglamig. Samakatuwid, sa anumang pagkakataon ay hindi dapat gamitin ang tangke ng pagsusubo para sa iba pang mga layunin (halimbawa, paghuhugas ng mga kamay). Upang makamit ang parehong katigasan sa matigas na ibabaw, kinakailangan upang mapanatili ang temperatura ng coolant sa 20 - 30 degrees. Hindi mo dapat palitan ng madalas ang tubig sa tangke. Ito ay ganap na hindi katanggap-tanggap na palamig ang produkto sa tumatakbo na tubig.

Ang kawalan ng water hardening ay ang pagbuo ng mga bitak at warping. Samakatuwid, ang mga produkto lamang ng simpleng hugis o mga semento ay pinatigas gamit ang pamamaraang ito.

• Kapag nagpapatigas ng mga produkto ng kumplikadong mga pagsasaayos na gawa sa istrukturang bakal, isang limampung porsyento na solusyon ng caustic soda ang ginagamit (malamig o pinainit sa 50 - 60 degrees). Ang mga bahagi na pinainit sa isang paliguan ng asin at pinatigas sa solusyon na ito ay nagiging ilaw. Ang temperatura ng solusyon ay hindi dapat pahintulutan na lumampas sa 60 degrees.

Mga mode

Ang mga singaw na nabuo sa panahon ng pagsusubo sa isang caustic solution ay nakakapinsala sa mga tao, kaya ang quenching bath ay dapat na nilagyan ng exhaust ventilation.

• Ang haluang metal na bakal ay pinatigas sa mga mineral na langis. Sa pamamagitan ng paraan, ang mga manipis na produkto ng carbon steel ay isinasagawa din sa langis. Ang pangunahing bentahe ng mga paliguan ng langis ay ang rate ng paglamig ay hindi nakasalalay sa temperatura ng langis: sa temperatura na 20 degrees at 150 degrees, ang produkto ay lalamig sa parehong rate.

Mag-ingat na huwag hayaang makapasok ang tubig sa oil bath, dahil maaari itong maging sanhi ng pag-crack ng produkto. Ano ang kawili-wili: sa langis na pinainit sa temperatura na higit sa 100 degrees, ang pagpasok ng tubig ay hindi humahantong sa hitsura ng mga bitak sa metal.

Ang kawalan ng isang oil bath ay:

1. pagpapalabas ng mga nakakapinsalang gas sa panahon ng hardening;
2. pagbuo ng plaka sa produkto;
3. pagkahilig ng langis sa pagkasunog;
4. unti-unting pagkasira ng kakayahan sa pagpapatigas.

• Ang mga bakal na may matatag na austenite (halimbawa, X12M) ay maaaring palamigin gamit ang hangin na ibinibigay ng isang compressor o fan. Kasabay nito, mahalagang maiwasan ang pagpasok ng tubig sa air duct: ito ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga bitak sa produkto.
• Ang step hardening ay ginagawa sa mainit na mantika, nilusaw na alkalis, at mga mababang-natutunaw na asin.
• Ang intermittent hardening ng steels sa dalawang cooling environment ay ginagamit para sa pagproseso ng mga kumplikadong bahagi na gawa sa carbon steels. Una sila ay pinalamig sa tubig sa isang temperatura ng 250 - 200 degrees, at pagkatapos ay sa langis. Ang produkto ay pinananatili sa tubig nang hindi hihigit sa 1 - 2 segundo para sa bawat 5 - 6 mm ng kapal. Kung ang oras ng pagkakalantad sa tubig ay tumaas, ang mga bitak ay hindi maiiwasang lilitaw sa produkto. Ang paglipat ng bahagi mula sa tubig patungo sa langis ay dapat gawin nang napakabilis.

Depende sa kinakailangang temperatura, ang tempering ay isinasagawa:

• sa mga paliguan ng langis;
• sa mga paliguan ng saltpeter;
• sa mga hurno na may sapilitang sirkulasyon ng hangin;
• sa mga paliguan na may tinunaw na alkali.

Ang temperatura ng tempering ay depende sa grado ng bakal at ang kinakailangang tigas ng produkto, halimbawa, ang isang tool na nangangailangan ng katigasan ng HRC 59 - 60 ay dapat na tempered sa temperatura na 150 - 200 degrees. Sa kasong ito, bumababa ang mga panloob na stress at bahagyang bumababa ang katigasan.

Ang high-speed na bakal ay pinainit sa temperatura na 540 - 580 degrees. Ang tempering na ito ay tinatawag na pangalawang hardening, dahil bilang isang resulta ang katigasan ng produkto ay tumataas.

Maaaring madungisan ang mga produkto sa pamamagitan ng pag-init ng mga ito sa mga electric stoves, sa mga hurno, kahit sa mainit na buhangin. Ang oxide film na lumilitaw bilang isang resulta ng pag-init ay nakakakuha ng iba't ibang kulay ng tarnish, depende sa temperatura. Bago mo simulan ang tempering ng isa sa mga tarnish na kulay, kailangan mong linisin ang ibabaw ng produkto mula sa sukat, mga deposito ng langis, atbp.

Karaniwan, pagkatapos ng tempering, ang metal ay pinalamig sa hangin. Ngunit ang mga chromium-nickel steels ay dapat palamigin sa tubig o langis, dahil ang mabagal na paglamig ng mga gradong ito ay humahantong sa temper brittleness.

Bilang resulta ng hardening, ang bakal ay nakakakuha ng martensitic na istraktura, napakatigas (higit sa 6000 HB) at malutong. Ang Martensite ay isang supersaturated solid solution ng carbon sa α-Fe. Ang pagbabago ng austenite sa martensite ay isang prosesong walang diffusion: sa mabilis na paglamig (sa bilis na higit sa 150 0 C/s), ang mala-kristal na face-centered na sala-sala ng austenite ay nagiging α-Fe lattice. Sa kasong ito, ang pagsasabog ng mga carbon atom ay walang oras na mangyari, at pinapanatili nila ang kanilang mga nakaraang posisyon. Bilang isang resulta, ang isang naka-stress na estado ng kristal na sala-sala ay nilikha, na humahantong sa mataas na tigas at brittleness ng hardened steel.

Upang mabawasan ang brittleness, ang tempering ay palaging isinasagawa pagkatapos ng hardening, bilang isang resulta kung saan ang mga panloob na stress ay nabawasan at ang bakal ay nakakakuha ng kinakailangang pisikal at mekanikal na mga katangian.

Ang tempering ng hardened steel ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-init sa isang temperatura sa ibaba ng mga kritikal na punto Ac 1, na humahawak sa temperatura na ito at kasunod na mabagal o mabilis na paglamig. Inirerekomenda ang mabilis na paglamig sa tubig kapag sinusuri ang mga bakal na haluang metal upang maiwasan ang pagkalupit ng init. Ang mga carbon steel ay pinalamig sa hangin.

Conventionally, ang isang pagkakaiba ay ginawa sa pagitan ng mababa, katamtaman at mataas na bakasyon. Ang mababang tempering ay isinasagawa kapag pinainit sa 200 __ 300 0 C. Ang resultang istraktura ay tempered martensite, tigas higit sa 5000 HB. Ang mga tool sa pagputol, gauge, atbp. ay napapailalim sa mababang tempering.

Ang average na tempering ay isinasagawa kapag pinainit mula 300 hanggang 500 0 C. Bilang resulta ng average na tempering, ang bakal ay nakakakuha ng istraktura ng tempered troostite, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tigas ng tungkol sa 4,000 HB. Ang troostite tempering ay ginagamit kapag nagpoproseso ng mga bukal, mga bukal ng dahon, namatay, mga tool sa epekto, atbp. Sa pamamagitan ng intermediate heating, ang mga istruktura ng troosto-martensite o troosto-sorbitol ay nakuha.

Ang mataas na tempering ay isinasagawa kapag pinainit sa 550-650 0 C. Ang resultang istraktura ay sorbitol tempering, ang tigas ay humigit-kumulang 3,000 HB. Ang mga crankshaft, axle shaft, connecting rod, connecting rod bolts at marami pang ibang bahagi ng makina ay napapailalim sa mataas na tempering.

Kaya, habang tumataas ang temperatura ng temper, bumababa ang mga katangian ng lakas, ang mga katangian ng ductility at tumataas ang lakas ng epekto. Para sa iba't ibang grado ng bakal, ang mga halaga ng mga katangiang ito ay magkakaiba, ngunit ang pangkalahatang takbo ng kanilang pagbabago ay nananatiling pareho. Ang pinakamahusay na kumbinasyon ng mga katangian ng lakas at ductility ay matatagpuan sa bakal pagkatapos ng hardening at mataas na tempering (sorbitol structure).

Order sa trabaho

Ang gawain ay isinasagawa ng isang grupo ng 10-12 katao. Ang bawat dalawang mag-aaral ay nagsasagawa ng normalisasyon, pagpapatigas, mababang at mataas na tempering ng isang sample ng bakal.

Tukuyin ang hardening temperature ng bakal gamit ang ibabang bahagi ng iron-cementite diagram. Para sa medium-carbon, hypoeutectoid steels (grado 40, 45, 50), ang normal na temperatura ng hardening ay isang temperatura na 30-50 0 C sa itaas ng linya ng GS, i.e. Ac 3 + (30-50) 0 C.

Tukuyin ang oras ng pag-init at paghawak ng mga sample gamit ang data na ibinigay sa talahanayan. 5.2.

Tukuyin ang rate ng paglamig sa iba't ibang kapaligiran. Upang gawin ito, kunin ang pinakakaraniwang quenching media na lumalamig sa iba't ibang rate: tubig (cooling rate 600 0 C/s) at langis (cooling rate 150 0 C/s).

Ilagay ang mga sample sa isang furnace na pinainit hanggang sa hardening temperature para sa bakal ng isang partikular na grado, at itago sa furnace para sa kinakailangang oras. Kapag nagpainit ng 40 mga sample ng bakal sa temperatura ng hardening, ang orihinal na istraktura ng ferrite-pearlite ay magbabago sa isang istraktura ng austenite.

Pawiin ang sample sa tubig. Upang gawin ito, kinakailangan: a) mabilis na ilipat ang sample na may mga sipit sa isang quenching bath na may tubig upang maiwasan ang paglamig ng sample sa ibaba ng temperatura Ac 3 at makakuha ng hindi kumpletong pagsusubo; b) masiglang ilipat ang sample sa paliguan upang maalis ang nagresultang steam jacket, na nagpapabagal sa proseso ng paglamig.

Punasan ang mga sample, pinalamig sa mantika, gamit ang basahan, at buhangin ang magkabilang dulo gamit ang sanding paper. Tukuyin ang tigas ng mga hardened sample ayon sa HRC.

Tukuyin ang temperatura ng steel tempering. Dahil sa panahon ng tempering ang istraktura at mga katangian ng bakal ay nagbabago, at sa isang mas malaking lawak, mas mataas ang temperatura ng tempering, kinakailangan na mag-aplay iba't ibang temperatura tempering mula sa mababa (200 0 C) hanggang sa mataas (600 0 C).

Tukuyin ang oras ng paghawak sa temperatura ng tempering sa bilis na 2-3 minuto bawat 1 mm ng kapal ng sample at itala ito sa naaangkop na column ng protocol.

Tukuyin ang mga kondisyon ng paglamig. Karaniwan, ang paglamig pagkatapos ng tempering ay isinasagawa sa hangin, ngunit maaari itong palamig sa parehong tubig at langis, dahil ang rate ng paglamig ay hindi nakakaapekto sa katigasan at istraktura ng bakal. Upang mapabilis ang trabaho, ang mga sample ay dapat palamigin sa tubig pagkatapos ng tempering.

Sukatin ang katigasan ng mga sample pagkatapos ng bawat uri ng tempering, pagtatala ng mga resulta ng pagsukat sa work log at paggamit ng mga ito upang maitaguyod ang tinatayang halaga ng tensile strength ayon sa dependence

12. Sa ulat, magbigay ng isang graph at lahat ng kinakailangang data sa rehimen ng paggamot sa init, ibigay ang pangalan ng nagresultang microstructure at ipaliwanag ang epekto ng paggamot sa init sa mga mekanikal na katangian ng bakal.

LABORATORY WORK No. 5

PAGTIGAS NG BAKAL SA IBA'T IBANG KAPALIGIRAN

Layunin ng gawain: suriin ang epekto ng iba't ibang cooling media sa pagbabago ng austenite sa panahon ng hardening sa pamamagitan ng pagsubaybay sa katigasan.

Mga aparato, materyales, tool:

1) electric muffle furnace na MP-2U;

2) mga sample na gawa sa bakal 50;

3) Rockwell hardness tester;

4) mga tangke ng paglamig na may media sa pagsusubo.

Ang paglamig sa panahon ng pagsusubo ay dapat matiyak ang pagbuo ng isang martensite na istraktura sa loob ng isang partikular na seksyon ng produkto at hindi dapat magdulot ng mga depekto sa pagsusubo - mga bitak, warping, mga natitirang stress sa mga layer ng ibabaw, atbp. Sa panahon ng pagsusubo, kinakailangan ang mabilis na paglamig upang i-supercool ang austenite sa temperatura ng martensitic transformation, ngunit hindi sa buong hanay ng temperatura kung saan ang austenite ay hindi gaanong matatag. Sa itaas ng 650ºC, ang rate ng austenite transformation ay mababa, at samakatuwid ang bakal sa panahon ng hardening ay maaaring palamigin sa hanay na ito nang dahan-dahan, ngunit hindi gaanong nagsimula ang pagbuo ng FP+P. Ang pagitan na 650 ºС-400 ºС ay kailangang maipasa nang napakabilis.

Sa sandaling ang produkto ay nahuhulog sa quenching medium, isang pelikula ng superheated steam form sa paligid nito; ang paglamig ay nangyayari sa pamamagitan ng layer ng steam jacket na ito, i.e. dahan-dahan (pagkulo ng pelikula). Sa isang tiyak na temperatura, ang steam jacket ay nasira, ang likido ay nagsisimulang kumulo sa ibabaw ng bahagi, at ang paglamig ay nangyayari nang mabilis (nucleate boiling). Ang ikatlong yugto (convective heat transfer) ay nagsisimula kapag ang likido ay hindi na maaaring kumulo. Ang mas malawak na pagitan ng ikalawang yugto, mas epektibo ang quenching medium.

Kung ang intensity ng paglamig ng tubig sa gitna ng ikalawang yugto ay kinuha bilang isa, pagkatapos ay para sa mineral na langis ito ay magiging katumbas ng 0.3; para sa isang 10% na solusyon ng NaCl sa tubig - 3; para sa isang 10% na solusyon ng NaOH sa tubig - 2.5.

Kapag nagpapatigas ng carbon at ilang mababang-alloy na bakal, ang tubig at may tubig na mga solusyon (8-12%) ng NaCl at NaOH ay ginagamit bilang isang cooling medium. Ang tubig, bilang isang cooling medium, ay may kawalan. Ang isang mataas na rate ng paglamig sa hanay ng temperatura ng martensitic transformation ay humahantong sa pagbuo ng mga hardening defect. Ang mga solusyon ng NaCl at NaOH ay may pinakapantay na kakayahan sa paglamig; Bilang karagdagan, ang alkaline na kapaligiran ay hindi nagiging sanhi ng kasunod na kaagnasan ng iba pang mga bahagi. Ang langis, bilang isang medium ng pagsusubo, ay may kalamangan ng isang mababang rate ng paglamig sa hanay ng pagbabagong-anyo ng martensitic, na binabawasan ang paglitaw ng mga depekto sa pagsusubo. Ang kawalan ay nadagdagan ang flammability.

Ang istraktura ng hardened steel - martensite - ay nakuha sa pamamagitan ng matalim na paglamig ng austenite sa panahon ng hardening. Sa pagtingin sa mga diagram ng isothermal transformation ng carbon at alloy steel (Fig. 21), madaling makita na ang linya ng simula ng pagbabago para sa haluang metal na bakal ay inilipat sa kanan ng ordinate axis kumpara sa carbon steel. Dahil dito, ang katatagan ng haluang metal na bakal na austenite, na nailalarawan sa distansya mula sa ordinate axis hanggang sa punto SA ang inflection ng linya ng simula ng pearlitic at intermediate transformation ay makabuluhang mas mataas kaysa sa carbon steel.

Kung ang rate ng paglamig sa panahon ng pagsusubo sa iba't ibang mga kapaligiran ay inilalarawan sa isothermal transformation diagram, sila ay magmumukhang mga kurba. , . Kung mas mataas ang rate ng paglamig, mas matarik ang kurba. Mula sa isang diagram na naglalaman ng mga curve ng bilis ng paglamig, mahuhusgahan ng isa ang mga pagbabagong istruktural na nagaganap sa mga bahaging gawa sa isang ibinigay na bakal sa panahon ng pagsusubo sa isang tiyak na kapaligiran sa paglamig.

Hayaan ang bilis ng paglamig sa tubig, sa langis, at sa hangin.

Isaalang-alang ang pagbabagong-anyo sa bakal sa panahon ng pagsusubo. Ang carbon steel ay may mababang austenite stability. Kapag ito ay pinalamig sa tubig, ang cooling rate curve ay hindi bumalandra sa linya ng simula ng martensitic transformation. Ang austenitic na istraktura ay ganap na napanatili hanggang sa simula ng martensitic transformation, at ang istraktura pagkatapos ng pagtatapos ng paglamig ay pagsusubo ng martensite. Kapag ito ay pinalamig sa langis, lumalabas na ang curve ng rate ng paglamig ay sumasalubong sa linya ng simula ng pagbabago sa rehiyon ng pagbabagong-anyo ng troostite, ngunit hindi lalampas sa linya ng dulo ng pagbabagong-anyo, at kasunod na intersects ang mga linya ng simula at pagtatapos ng martensitic transformation. Dahil dito, ang bahagi ng supercooled austenite ay nagiging quenching troostite, at ang bahagi ay nananatili hanggang sa martensitic transformation region, at ang istraktura ng bakal pagkatapos makumpleto ang paglamig ay binubuo ng quenching troostite at quenching martensite. Ito ay humahantong sa isang pagbawas sa katigasan, at ang bahagi ay tinanggihan.

Kung pinalamig natin ang isang bahagi na gawa sa bakal na ito sa hangin, lumalabas na ang curve ng rate ng paglamig ay nagsalubong sa mga linya ng simula at pagtatapos ng pagbabago sa rehiyon ng pagbabagong-anyo ng pearlite at sorbitol; Ang istraktura ng bakal pagkatapos ng paglamig ay binubuo ng pearlite at hardening sorbitol.

Kaya, upang makuha ang istraktura ng quenched martensite, dapat nating piliin ang cooling medium upang ang cooling rate curve ay hindi magsalubong sa mga linya ng pearlite transformation.

kanin. 21. Diagram ng isothermal transformation ng austenite
para sa bakal na naglalaman ng 0.8% carbon.

sukdulan mababang bilis paglamig, ang kurba kung saan ay hindi sumasalubong sa linya ng pagbabagong-anyo ng perlite, ngunit hinahawakan ito sa punto SA, ay tinatawag na critical hardening rate. Para sa bawat bakal, ang kritikal na hardening rate ay pare-pareho ang halaga, ngunit naiiba sa kritikal na hardening rate ng iba pang bakal. Depende ito sa hindi bababa sa katatagan, i.e. mula sa distansya mula sa ordinate axis hanggang sa punto SA sa punto kung saan yumuko ang kurba sa simula ng pagbabago. Bilis ng kritikal na hardening - pinakamababang bilis sapat na paglamig upang i-supercool ang austenite bago ang simula ng martensitic transformation, at, dahil dito, upang makuha ang quenched martensite na istraktura. Kapag pumipili ng isang cooling medium para sa hardening ng isang tiyak na grado ng bakal, pumili ng isang medium na nagbibigay ng cooling rate ng bahagyang mas mataas kaysa sa kritikal na isa kapag hardening bakal sa buong lalim na tinutukoy ng hardenability ng bakal. Hindi kinakailangan mataas na bilis ang paglamig ay hindi kanais-nais, dahil ito ay sinamahan ng pagbuo ng mataas na natitirang mga stress at humahantong sa warping ng bahagi at maging ang pagbuo ng mga bitak.

Kung ang napiling bilis ay mas mababa sa kritikal, kung gayon ito ay nagiging sanhi ng pagbawas sa katigasan dahil sa pagbuo ng isang troost-martensitic na istraktura, na hindi kanais-nais.

Order ng trabaho:

1. Pawiin ang mga sample sa temperatura na 820 0 Sv gamit ang tubig, langis, 10% na solusyon sa NaCl na tubig at sa hangin.

2. Tukuyin ang tigas ng mga sample pagkatapos ng bawat uri ng paggamot.

3. Ipaliwanag ang mga resultang nakuha, punan ang talahanayan. 5.

4. Sumulat ng isang ulat.

Talahanayan 5

Talaan ng pag-asa ng mga katangian ng bakal sa cooling medium

Mga tanong sa pagsusulit sa sarili:

1. Anong media ang ginagamit para sa pagpapatigas ng carbon at alloy steels?

2. Paano nakakaapekto ang cooling medium sa tigas ng bakal?

3. Anong istraktura ang nakuha bilang resulta ng pagtigas ng carbon steel sa tubig, langis, mga nilusaw na asin, o sa hangin?

Ang mga teknolohiya para sa pagbibigay ng higit na tigas sa mga metal at haluang metal ay napabuti sa loob ng maraming siglo. Ginagawang posible ng mga modernong kagamitan na magsagawa ng paggamot sa init sa paraang makabuluhang mapabuti ang mga katangian ng mga produkto kahit na mula sa mga murang materyales.

Pagpapatigas (martensitic transformation)- ang pangunahing paraan ng pagbibigay ng higit na tigas sa mga bakal. Sa prosesong ito, ang produkto ay pinainit sa ganoong temperatura na ang bakal ay nagbabago ng kristal na sala-sala nito at maaaring dagdagan ng puspos ng carbon. Pagkatapos na humawak ng isang tiyak na oras, ang bakal ay pinalamig. Dapat itong gawin sa mataas na bilis upang maiwasan ang pagbuo ng mga intermediate na anyo ng bakal.
Bilang isang resulta ng mabilis na pagbabagong-anyo, ang isang solidong solusyon na supersaturated na may carbon na may isang pangit na istraktura ng kristal ay nakuha. Pareho sa mga salik na ito ang may pananagutan sa mataas na tigas nito (hanggang sa HRC 65) at brittleness.
Kapag tumigas, karamihan sa mga carbon at tool steel ay pinainit sa temperatura na 800 hanggang 900C, ngunit ang mga high-speed na bakal na P9 at P18 ay pinainit sa 1200-1300C.

Microstructure ng high-speed steel R6M5: a) cast state; b) pagkatapos ng forging at pagsusubo;
c) pagkatapos ng hardening; d) pagkatapos ng bakasyon. ×500.

Mga mode ng pagsusubo

• Pagsusubo sa isang kapaligiran

Ang pinainit na produkto ay ibinababa sa isang cooling medium, kung saan ito ay nananatili hanggang sa ito ay ganap na lumamig Ito ang pinakasimpleng paraan ng hardening, ngunit maaari lamang itong gamitin para sa mga bakal na may mababang nilalaman ng carbon (hanggang sa 0.8%) o para sa mga bahagi ng simpleng hugis. . Ang mga limitasyong ito ay nauugnay sa mga thermal stress na lumitaw sa panahon ng mabilis na paglamig - ang mga bahagi ng kumplikadong mga hugis ay maaaring mag-warp o kahit na pumutok.

• Hakbang na nagpapatigas

Sa ganitong paraan ng hardening, ang produkto ay pinalamig sa 250-300C sa isang saline solution sa loob ng 2-3 minuto upang mapawi ang thermal stress, at pagkatapos ay ang paglamig ay nakumpleto sa hangin. Nakakatulong ito na maiwasan ang mga bitak o pag-warping ng mga bahagi. Ang kawalan ng pamamaraang ito ay ang medyo mababang rate ng paglamig, kaya ginagamit ito para sa maliliit (hanggang 10 mm ang lapad) na mga bahagi na gawa sa carbon o mas malaki na gawa sa mga haluang metal, kung saan ang hardening rate ay hindi masyadong kritikal.

• Pagpapatigas sa dalawang kapaligiran

Nagsisimula ito sa mabilis na paglamig sa tubig at nagtatapos sa mabagal na paglamig sa langis. Kadalasan, ang naturang hardening ay ginagamit para sa mga produktong gawa sa mga tool steel. Ang pangunahing kahirapan ay nakasalalay sa pagkalkula ng oras ng paglamig sa unang kapaligiran.

• Pagpapatigas sa ibabaw (laser, mataas na dalas ng mga alon)

Ginagamit para sa mga bahagi na dapat na matigas sa ibabaw, ngunit may malapot na core, halimbawa, mga ngipin ng gear. Sa pagpapatigas sa ibabaw ang panlabas na layer ng metal ay pinainit sa mga supercritical na halaga, at pagkatapos ay pinalamig alinman sa panahon ng proseso ng pag-alis ng init (na may laser hardening) o sa pamamagitan ng likido na nagpapalipat-lipat sa isang espesyal na inductor circuit (na may high-frequency na kasalukuyang hardening)

Bakasyon

Ang tumigas na bakal ay nagiging labis na malutong, na siyang pangunahing kawalan ng pamamaraang ito ng pagpapatigas. Upang gawing normal ang mga katangian ng istruktura, isinasagawa ang tempering - pagpainit sa isang temperatura sa ibaba ng pagbabagong-anyo ng phase, pagpindot at mabagal na paglamig. Sa panahon ng tempering, ang isang bahagyang "pagkansela" ng hardening ay nangyayari, ang bakal ay nagiging bahagyang mas matigas, ngunit mas ductile. Mayroong mababang (150-200C, para sa mga kasangkapan at mga bahagi na may tumaas na resistensya sa pagsusuot), katamtaman (300-400C, para sa mga bukal) at mataas (550-650, para sa mataas na load na mga bahagi) tempering.

Temperature table para sa pagsusubo at pag-temper ng mga bakal

Hindi.	grado ng bakal	Katigasan (HRCe)	Temperatura hardening, degrees C	Temperatura holidays, degrees C	Temperatura si zak. HDTV, deg.C	Temperatura semento., deg.C	Temperatura pagsusubo, degrees C	init ng ulo. Miyerkules	Tandaan
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Bakal 20	57…63	790…820	160…200		920…950		Tubig
2	Bakal 35	30…34	830…840	490…510				Tubig
		33…35		450…500
		42…48		180…200	860…880
3	Bakal 45	20…25	820…840	550…600				Tubig
		20…28		550…580
		24…28		500…550
		30…34		490…520
		42…51		180…220					Sinabi ni Sech. hanggang sa 40 mm
		49…57		200…220	840…880
							780…820		May oven
4	Bakal 65G	28…33	790…810	550…580				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang 60 mm
		43…49		340…380					Sinabi ni Sech. hanggang sa 10 mm (springs)
		55…61		160…220					Sinabi ni Sech. hanggang 30 mm
5	Bakal 20Х	57…63	800…820	160…200		900…950		Langis
		59…63		180…220	850…870	900…950		Solusyon sa tubig	0.2…0.7% poly-acrylanide
		«-					840…860
6	Bakal 40Х	24…28	840…860	500…550				Langis
		30…34		490…520
		47…51		180…200					Sinabi ni Sech. hanggang 30 mm
		47…57			860…900			Solusyon sa tubig	0.2…0.7% poly-acrylanide
		48…54							Nitriding
							840…860
7	Bakal 50Х	25…32	830…850	550…620				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang sa 100 mm
		49…55		180…200					Sinabi ni Sech. hanggang sa 45 mm
		53…59		180…200	880…900			Solusyon sa tubig	0.2…0.7% poly-acrylanide
							860…880
8	Bakal 12ХН3А	57…63	780…800	180…200		900…920		Langis
		50…63		180…200	850…870			Solusyon sa tubig	0.2…0.7% poly-acrylanide
							840…870		May oven hanggang 550…650
9	Bakal 38Х2МУА	23…29	930…950	650…670				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang sa 100 mm
				650…670					Normalization 930…970
		HV > 670							Nitriding
10	Bakal 7KhG2VM						770…790		May oven hanggang 550
		28…30	860…875	560…580				Hangin	Sinabi ni Sech. hanggang sa 200 mm
		58…61		210…230					Sinabi ni Sech. hanggang sa 120 mm
11	Bakal 60S2A						840…860		May oven
		44…51	850…870	420…480				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang 20 mm
12	Bakal 35ХГС						880…900		May oven hanggang 500…650
		50…53	870…890	180…200				Langis
13	Bakal 50HFA	25…33	850…880	580…600				Langis
		51…56	850…870	180…200					Sinabi ni Sech. hanggang 30 mm
		53…59		180…220	880…940			Solusyon sa tubig	0.2…0.7% poly-acrylanide
14	Bakal ШХ15						790…810		May oven hanggang 600
		59…63	840…850	160…180				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang 20 mm
		51…57		300…400
		42…51		400…500
15	Bakal U7, U7A	NV					740…760		May oven hanggang 600
		44…51	800…830	300…400				Tubig hanggang 250, langis	Sinabi ni Sech. hanggang 18 mm
		55…61		200…300
		61…64		160…200
		61…64		160…200				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang 5 mm
16	Bakal U8, U8A	NV					740…760		May oven hanggang 600
		37…46	790…820	400…500				Tubig hanggang 250, langis	Sinabi ni Sech. hanggang 60 mm
		61…65		160…200
		61…65		160…200				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang 8 mm
		61…65		160…180	880…900			Solusyon sa tubig	0.2…0.7% poly-acrylanide
17	Bakal U10, U10A	NV					750…770
		40…48	770…800	400…500				Tubig hanggang 250, langis	Sinabi ni Sech. hanggang 60 mm
		50…63		160…200
		61…65		160…200				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang 8 mm
		59…65		160…180	880…900			Solusyon sa tubig	0.2…0.7% poly-acrylanide
18	Bakal 9ХС						790…810		May oven hanggang 600
		45…55	860…880	450…500				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang 30 mm
		40…48		500…600
		59…63		180…240					Sinabi ni Sech. hanggang sa 40 mm
19	Bakal HVG						780…800		May oven hanggang 650
		59…63	820…850	180…220				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang 60 mm
		36…47		500…600
		55…57		280…340					Sinabi ni Sech. hanggang sa 70 mm
20	Bakal X12M	61…63	1000…1030	190…210				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang sa 140 mm
		57…58		320…350
21	Bakal R6M5	18…23					800…830		May oven hanggang 600
		64…66	1210…1230	560…570 3 beses				Langis, hangin	Sa langis hanggang 300...450 degrees, hangin hanggang 20
		26…29		780…800					Exposure 2...3 oras, hangin
22	Bakal P18	18…26					860…880		May oven hanggang 600
		62…65	1260…1280	560…570 3 beses				Langis, hangin	Sa langis hanggang 150...200 degrees, hangin hanggang 20
23	Mga bukal. bakal Class. II			250…320					Pagkatapos ng malamig na likid ng mga bukal 30 minuto
24	Bakal 5ХНМ, 5ХНВ	>= 57	840…860	460…520				Langis	Sinabi ni Sech. hanggang sa 100 mm
		42…46							Sinabi ni Sech. 100..200 mm
		39…43							Sinabi ni Sech. 200..300 mm
		37…42							Sinabi ni Sech. 300..500 mm
		НV >= 450							Nitriding. Sinabi ni Sech. St. 70 mm
25	Bakal 30KhGSA	19…27	890…910	660…680				Langis
		27…34		580…600
		34…39		500…540
		«-					770…790		May oven hanggang 650
26	Bakal 12Х18Н9Т		1100…1150					Tubig
27	Bakal 40ХН2МА, 40ХН2ВА	30…36	840…860	600…650				Langis
		34…39		550…600
28	Bakal EI961Sh	27…33	1000…1010	660…690				Langis	13Х11Н2В2НФ
		34…39		560…590					Sa t>6 mm na tubig
29	Bakal 20Х13	27…35	1050	550…600				Hangin
		43,5…50,5		200
30	Bakal 40Х13	49,5…56	1000…1050	200…300				Langis

Paggamot ng init ng mga non-ferrous na metal

Ang mga haluang metal batay sa iba pang mga metal ay hindi tumutugon sa hardening pati na rin ang bakal, ngunit ang kanilang katigasan ay maaari ding tumaas sa pamamagitan ng paggamot sa init. Karaniwan, ang isang kumbinasyon ng hardening at pre-annealing (pagpainit sa itaas ng phase transformation point na may mabagal na paglamig) ay ginagamit.

• Ang mga tanso (copper alloys) ay inilalagay sa isang temperatura na nasa ibaba lamang ng punto ng pagkatunaw, at pagkatapos ay pinapatay ng paglamig ng tubig. Ang temperatura ng pagsusubo mula 750 hanggang 950C depende sa komposisyon ng haluang metal. Ang tempering sa 200-400C ay isinasagawa sa loob ng 2-4 na oras. Ang pinakamataas na halaga ng katigasan, hanggang HV300 (tungkol sa HRC 34), ay maaaring makuha para sa mga produktong gawa sa beryllium bronze.
• Ang tigas ng pilak ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng pagsusubo sa isang temperatura na malapit sa punto ng pagkatunaw (mapurol na pulang kulay) at pagkatapos ay tumigas.
• Ang iba't ibang mga nickel alloy ay na-annealed sa 700-1185C, tulad ng isang malawak na hanay ay tinutukoy ng iba't ibang mga komposisyon. Para sa paglamig, ginagamit ang mga solusyon sa asin, ang mga particle na kung saan ay aalisin ng tubig o mga proteksiyon na gas na pumipigil sa oksihenasyon (dry nitrogen, dry hydrogen).

Kagamitan at materyales

Upang magpainit ng metal sa panahon ng paggamot sa init, 4 na pangunahing uri ng mga hurno ang ginagamit:
- paliguan ng elektrod ng asin
- hurno ng silid
- tuluy-tuloy na combustion furnace
- vacuum oven

Ang mga likido (tubig, langis ng mineral, mga espesyal na polymer ng tubig (Thermat), mga solusyon sa asin), hangin at mga gas (nitrogen, argon) at kahit na mga metal na mababa ang pagkatunaw ay ginagamit bilang media ng pagsusubo kung saan nangyayari ang paglamig. Ang yunit mismo, kung saan nangyayari ang paglamig, ay tinatawag na quenching bath at isang lalagyan kung saan nangyayari ang paghahalo ng laminar ng likido. Ang isang mahalagang katangian ng quenching bath ay ang kalidad ng pag-alis ng steam jacket.

Pagtanda at iba pang paraan ng pagpapatigas

Pagtanda- isa pang uri ng paggamot sa init na nagbibigay-daan sa iyo upang madagdagan ang katigasan ng mga haluang metal ng aluminyo, magnesiyo, titan, nikel at ilang hindi kinakalawang na asero, na pre-hardened nang walang polymorphic transformation. Sa panahon ng proseso ng pagtanda, tumataas ang katigasan at lakas, at bumababa ang ductility.

• Ang mga haluang metal na aluminyo, halimbawa, duralumin (4-5% tanso) at mga haluang metal na may pagdaragdag ng nikel at bakal ay pinananatili ng isang oras sa temperatura na 100-180C
• Ang mga nikel na haluang metal ay napapailalim sa pagtanda sa 2-3 yugto, na sa kabuuan ay tumatagal mula 6 hanggang 30 oras sa temperatura mula 595 hanggang 845C. Ang ilang mga haluang metal ay pre-hardened sa 790-1220C. Ang mga bahagi na gawa sa nickel alloys ay inilalagay sa mga karagdagang lalagyan upang maprotektahan ang mga ito mula sa pagkakadikit sa hangin. Ang mga electric furnaces ay ginagamit para sa pagpainit ng mga salt electrode baths ay maaaring gamitin para sa maliliit na bahagi.
• Maraging steels (high-alloy carbon-free iron alloys) edad nang mga 3 oras sa 480-500C pagkatapos ng preliminary annealing sa 820C

Paggamot ng kemikal-thermal- saturation ng ibabaw na layer na may mga elemento ng alloying,

• non-metallic: carbon (cementation) at nitrogen (nitriding) ay ginagamit upang mapataas ang wear resistance ng mga tuhod, shafts, gears na gawa sa low-carbon steels
• metal: halimbawa, ang silicon (siliconization) at chromium ay nakakatulong upang mapataas ang wear at corrosion resistance ng mga bahagi

Ang pagsemento at nitriding ay isinasagawa sa shaft electric furnaces. Mayroon ding mga unibersal na yunit na nagbibigay-daan sa iyo upang isagawa ang buong hanay ng trabaho sa pagproseso ng thermochemical ng mga produktong bakal.

Paggamot ng presyon (hardening) - isang pagtaas sa katigasan bilang resulta ng pagpapapangit ng plastik sa medyo mababang temperatura. Sa ganitong paraan, ang mga low-carbon na bakal ay pinalalakas sa panahon ng cold die forging, pati na rin ang purong tanso at aluminyo.

Sa panahon ng paggamot sa init, ang mga produktong bakal ay maaaring sumailalim sa mga kamangha-manghang pagbabago, nakakakuha ng paglaban sa pagsusuot at katigasan nang maraming beses na mas malaki kaysa sa pinagmulan ng materyal. Ang hanay ng mga pagbabago sa katigasan ng mga non-ferrous na haluang metal sa panahon ng paggamot sa init ay mas maliit, ngunit ang kanilang mga natatanging katangian ay kadalasang hindi nangangailangan ng malakihang pagpapabuti.

Pag-init ng mga hurno. Para sa paggamot sa init, ang mga hurno na ginagamit sa mga tindahan ng init ay nahahati sa mga sumusunod.

1. Ni teknolohikal na katangian, unibersal para sa pagsusubo, normalizing at mataas na tempering, espesyal na layunin para sa pagpainit ng mga katulad na bahagi.

2. Ayon sa tinatanggap na temperatura: mababang temperatura (hanggang 600°C), katamtamang temperatura (hanggang 1000°C) at mataas na temperatura (higit sa 1000°C).

3. Sa pamamagitan ng likas na katangian ng paglo-load at pagbabawas: mga hurno na may nakapirming apuyan, na may maaaring iurong na apuyan, elevator, uri ng kampanilya, multi-silid.

4. Sa pamamagitan ng pinagmumulan ng init: langis ng gasolina, gas, electric Kamakailan lamang, naging laganap ang mga gas at electric furnaces.

5. Mga kalan, tingga, asin at iba pa. Ang pag-init ng mga bahagi sa mga paliguan ng tingga at asin ay pare-pareho at mas mabilis kaysa sa mga hurno.

6. Mga yunit ng pag-init: para sa pagpainit Mga bahagi ng HDTV, para sa electrical contact heating, atbp.

7. Depende sa kapaligiran kung saan ang mga bahagi ay pinainit, ang mga furnace na may air atmosphere (oxidizing) at ang mga may controlled o protective atmosphere (non-oxidizing) ay nakikilala. Ang mga kinokontrol na atmospheres ay mga pinaghalong gas kung saan ang mga gas ay neutralisahin ang isa't isa sa panahon ng pag-init at sa gayon ay maiwasan ang oksihenasyon ng mga bahagi.

Ang temperatura ng pag-init ay gumaganap ng isang nangingibabaw na papel para sa bawat uri ng paggamot sa init, depende sa komposisyong kemikal tinutukoy mula sa iron-cementite phase diagram (Larawan 6.3). Sa pagsasagawa, ang mga temperatura ng pag-init ay pinili mula sa mga talahanayan ng sanggunian.

Ang oras ng pag-init (rate ng pag-init) ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan: ang kemikal na komposisyon ng bakal, ang laki at hugis ng mga produkto, ang kamag-anak na posisyon ng produkto sa pugon, atbp.

Ang mas maraming carbon at alloying na elemento sa bakal, at mas kumplikado ang pagsasaayos ng produkto, ang mas mabagal na pag-init ay dapat na Sa mabilis na pag-init, dahil sa malaking hanay ng temperatura ng ibabaw at core, ang mga malalaking panloob na stress ay lumitaw sa produkto , na maaaring maging sanhi ng pag-warping ng bahagi at mga bitak.

Karaniwan, ang mga produkto ay inilalagay sa isang oven na pinainit sa isang naibigay na temperatura. Sa kasong ito, ang oras ng pag-init ay maaaring matukoy gamit ang formula ng Prof. A.P. Gulyaeva:

saan D - pinakamababang sukat maximum na seksyon sa mm;

Ang K 1 ay ang koepisyent ng hugis, na may mga sumusunod na halaga: para sa isang bola -1, para sa isang silindro -2, isang parallelepiped - 2.5, isang plato - 4;

Ang K 2 ay ang koepisyent ng kapaligiran, na kapag pinainit sa asin ay 1, sa tingga - 0.5, sa isang daluyan ng gas - 2,

K 3 - heating uniformity coefficient (Talahanayan 6.1)

Larawan.6.3. Temperature zone para sa iba't ibang uri ng heat treatment

Oras ng paghawak. Sa anumang uri ng heat treatment, pagkatapos maabot ng produkto ang tinukoy na temperatura, kailangan ang exposure para maganap ang kumpletong pagbabago sa istruktura. Ang oras ng paghawak ay depende sa laki ng mga bahagi, paraan ng pag-init, grado ng bakal at uri ng paggamot sa init. Ang talahanayan 6.2 ay nagbibigay ng data sa pagtukoy ng oras ng paghawak para sa mga carbon steel.

Ang kabuuang oras ng pag-init ay matutukoy ng formula:

kung saan ang τ Н ay oras ng pag-init sa ilang minuto; τ B - oras ng paghawak sa min.

Bilang karagdagan sa paraan ng pagkalkula, ang pang-eksperimentong data ay madalas na ginagamit Kaya, para sa 1 mm ng cross-section o kapal ng isang produkto na gawa sa hypoeutectoid steels, ang tagal ng pag-init sa mga electric furnace ay kinuha na τ H = 45-75 s. Ang tagal ng pagkakalantad sa isang naibigay na temperatura ay kadalasang kinukuha bilang τ B = (0.15+0.25) τ N. Para sa mga tool na gawa sa carbon steel (0.7-1.3% C) ito ay inirerekomenda para sa 1 mm ng pinakamaliit na seksyon τ B = 50 -80 s, at mula sa haluang metal na bakal τ B = 70-90 s.

Rate ng paglamig. Sa bawat uri ng paggamot sa init, ang pangwakas na layunin ay makuha ang naaangkop na istraktura. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng rate ng paglamig, na tinutukoy ng uri ng paggamot sa init. Ipinapakita sa talahanayan 6.3 ang mga rate ng paglamig para sa iba't ibang uri ng heat treatment.

Mga halaga ng koepisyent K 3 depende sa lokasyon ng mga produkto sa heating furnace

Oras ng paghawak ng heat treatment

Mga rate ng paglamig sa iba't ibang uri mga heat treatment para sa mga carbon steel

Hindi nakita ang iyong hinahanap? Gamitin ang paghahanap:

Pinakamahusay na kasabihan: Ang isang mag-aaral ay isang taong patuloy na ipinagpapaliban ang hindi maiiwasan. 10179 — | 7217 - o basahin lahat.

Pagtigas- isang uri ng paggamot sa init ng mga materyales (mga metal, metal na haluang metal, salamin), na binubuo sa pag-init ng mga ito nang mas mataas kritikal na punto(temperatura ng pagbabago sa uri ng crystal lattice, iyon ay, polymorphic transformation, o ang temperatura kung saan ang mga phase na umiiral sa mababang temperatura ay natunaw sa matrix), na sinusundan ng mabilis na paglamig. Ang pagsusubo ng isang metal upang makakuha ng labis na mga bakante ay hindi dapat ihalo sa maginoo na pagsusubo, na nangangailangan ng posibleng mga pagbabagong bahagi sa haluang metal. Kadalasan, ang paglamig ay isinasagawa sa tubig o langis, ngunit may iba pang mga paraan ng paglamig: sa isang pseudo-boiling layer ng solid coolant, isang stream ng compressed air, water mist, sa isang likidong polymer quenching medium, atbp. Ang isang materyal na na-quenched ay nakakakuha ng mas malaking tigas, ngunit nagiging malutong, hindi gaanong ductile at mas malapot kung mas maraming pag-uulit ng pag-init at paglamig ang ginagawa. Upang bawasan ang brittleness at pataasin ang ductility at toughness pagkatapos ng hardening na may polymorphic transformation, ginagamit ang tempering. Pagkatapos ng hardening nang walang polymorphic transformation, inilapat ang pagtanda. Sa panahon ng tempering, mayroong bahagyang pagbaba sa katigasan at lakas ng materyal.

Ang panloob na stress ay napapawi bakasyon materyal. Sa ilang mga produkto, bahagyang ginagawa ang hardening, halimbawa, sa paggawa ng mga Japanese katanas, ang pagputol lamang ng talim ng tabak ay tumigas.

Ang isang makabuluhang kontribusyon sa pagbuo ng mga pamamaraan ng hardening ay ginawa ni Dmitry Konstantinovich Chernov. Pinatunayan niya at pinatunayan iyon sa eksperimento upang makakuha ng bakal Mataas na Kalidad Ang mapagpasyang kadahilanan ay hindi forging, tulad ng dati na ipinapalagay, ngunit init paggamot. Tinukoy niya ang epekto ng heat treatment ng bakal sa istraktura at mga katangian nito. Noong 1868, natuklasan ni Chernov ang mga kritikal na punto ng mga pagbabagong bahagi sa bakal, na tinatawag na mga punto ng Chernov. Noong 1885, natuklasan niya na ang pagpapatigas ay maaaring gawin hindi lamang sa tubig at langis, kundi pati na rin sa mga mainit na kapaligiran. Ang pagtuklas na ito ay nagpasimula ng paggamit ng step hardening at kalaunan ay ang pag-aaral ng isothermal transformation ng austenite.

Mga uri ng pagpapatigas [baguhin | i-edit ang code]

Sa pamamagitan ng polymorphic transformation

• Pagpapatigas na may polymorphic transformation, para sa mga bakal
• Pagpapatigas nang walang polymorphic transformation, para sa karamihan ng mga non-ferrous na metal.

Sa pamamagitan ng temperatura ng pag-init Kumpleto - ang materyal ay pinainit 30 - 50°C sa itaas ng linya ng GS para sa hypoeutectoid steel at eutectoid, hypereutectoid PSK line, sa kasong ito ang bakal ay nakakakuha ng istraktura ng austenite at austenite + cementite. Hindi kumpleto - ang pag-init ay isinasagawa sa itaas ng linya ng PSK diagram, na humahantong sa pagbuo ng labis na mga phase sa dulo ng hardening. Ang bahagyang hardening ay karaniwang ginagamit para sa mga tool steel.

Pagsusubok ng midya [baguhin | i-edit ang code]

Kapag ang pagsusubo, upang i-supercool ang austenite sa temperatura ng martensitic transformation, kinakailangan ang mabilis na paglamig, ngunit hindi sa buong saklaw ng temperatura, ngunit sa loob lamang ng 650-400 °C, iyon ay, sa hanay ng temperatura kung saan ang austenite ay hindi gaanong matatag at pinakamabilis. nagiging ferrite mixture. Sa itaas ng 650 °C, ang rate ng pagbabagong-anyo ng austenite ay mababa, at samakatuwid ang timpla sa panahon ng pagsusubo ay maaaring palamig sa hanay ng temperatura na ito nang dahan-dahan, ngunit, siyempre, hindi gaanong nagsisimula ang ferrite precipitation o ang pagbabago ng austenite sa pearlite.

Ang mekanismo ng pagkilos ng quenching media (tubig, langis, water-polymer quenching media, pati na rin ang paglamig ng mga bahagi sa mga solusyon sa asin) ay ang mga sumusunod. Sa sandaling ang produkto ay nahuhulog sa daluyan ng pagsusubo, ang isang pelikula ng sobrang init na singaw ay nabubuo sa paligid nito; Kapag ang temperatura sa ibabaw ay umabot sa isang tiyak na halaga (tinutukoy ng komposisyon ng pagsusubo na likido), kung saan ang dyaket ng singaw ay pumutok, ang likido ay nagsisimulang kumulo sa ibabaw ng bahagi, at mabilis na nangyayari ang paglamig.

Ang unang yugto ng medyo mabagal na pagkulo ay tinatawag na film boiling stage, ang pangalawang yugto ng mabilis na paglamig ay ang nucleate boiling stage. Kapag ang temperatura sa ibabaw ng metal ay mas mababa sa kumukulong punto ng likido, ang likido ay hindi na maaaring kumulo at ang paglamig ay bumagal. Ang yugtong ito ay tinatawag na convective heat transfer.

Pamamaraan ng pagpapatigas [baguhin | i-edit ang code]

• Pagsusubo sa isang cooler- ang isang bahagi na pinainit sa ilang partikular na temperatura ay nilulubog sa isang likidong pumapatay, kung saan ito ay nananatili hanggang sa ganap na lumamig. Ang pamamaraang ito ay ginagamit kapag nagpapatigas ng mga simpleng bahagi na gawa sa carbon at haluang metal na bakal.
• Pasulput-sulpot na pagpapatigas sa dalawang kapaligiran- Ang pamamaraang ito ay ginagamit kapag nagpapatigas ng mga high-carbon na bakal. Ang bahagi ay unang mabilis na pinalamig sa isang daluyan ng mabilis na paglamig (halimbawa ng tubig), at pagkatapos ay sa isang daluyan ng mabagal na paglamig (langis).
• Pagpapatigas ng jet Binubuo ng pag-spray ng isang bahagi na may matinding daloy ng tubig at kadalasang ginagamit kapag kinakailangan upang patigasin ang bahagi ng isang bahagi. Sa pamamaraang ito, ang isang steam jacket ay hindi nabuo, na nagbibigay ng mas malalim na hardenability kaysa sa simpleng pagsusubo sa tubig. Ang ganitong pagpapatigas ay karaniwang isinasagawa sa mga inductor sa mga pag-install ng HDTV.
• Hakbang na nagpapatigas- quenching, kung saan ang bahagi ay pinalamig sa isang quenching medium na may temperatura sa itaas ng martensitic point para sa isang ibinigay na bakal. Kapag pinalamig at hinawakan sa kapaligirang ito, ang bahaging pinatigas ay dapat makuha ang temperatura ng hardening bath sa lahat ng mga cross-sectional point. Sinusundan ito ng pangwakas, kadalasang mabagal, paglamig, kung saan nangyayari ang hardening, iyon ay, ang pagbabago ng austenite sa martensite.
• Isothermal hardening. Sa kaibahan sa stepwise hardening, na may isothermal hardening kinakailangan na panatilihin ang bakal sa hardening medium nang napakatagal upang ang isothermal transformation ng austenite ay may oras upang makumpleto.
• Laser hardening. Ang thermal hardening ng mga metal at haluang metal sa pamamagitan ng laser radiation ay batay sa lokal na pag-init ng isang surface area sa ilalim ng impluwensya ng radiation at kasunod na paglamig ng surface area na ito sa supercritical na bilis bilang resulta ng pag-alis ng init sa mga panloob na layer ng metal. Hindi tulad ng iba pang mga kilalang thermal hardening na proseso (hardening na may mataas na dalas ng mga alon, electric heating, melt hardening at iba pang mga pamamaraan), ang pag-init sa panahon ng laser hardening ay hindi isang volumetric, ngunit isang proseso sa ibabaw.
• High-frequency hardening (induction)- pagpapatigas na may mataas na dalas ng mga alon - ang bahagi ay inilalagay sa isang inductor at pinainit sa pamamagitan ng pag-udyok ng mga high-frequency na alon dito.

Mga depekto [baguhin | i-edit ang code]

Mga depekto na nangyayari sa panahon ng hardening ng bakal.

• Hindi sapat na tigas tumigas na bahagi - bunga ng mababang temperatura ng pag-init, maikling pagkakalantad sa temperatura ng pagpapatakbo o hindi sapat na bilis ng paglamig. Pagwawasto depekto : normalisasyon o pagsusubo na sinusundan ng hardening; paggamit ng isang mas energetic quenching medium.
• Sobrang init nauugnay sa pag-init ng produkto sa isang temperatura na mas mataas kaysa sa kinakailangang temperatura ng pag-init para sa hardening. Ang sobrang pag-init ay sinamahan ng pagbuo ng isang magaspang na istraktura, na nagreresulta sa pagtaas ng brittleness ng bakal. Pagwawasto ng depekto: pagsusubo (normalization) at kasunod na hardening sa kinakailangang temperatura.
• Burnout nangyayari kapag ang bakal ay pinainit sa napakataas na temperatura, malapit sa natutunaw na punto (1200-1300 ° C) sa isang oxidizing na kapaligiran. Ang oxygen ay tumagos sa bakal, at ang mga oksido ay bumubuo sa mga hangganan ng butil. Ang nasabing bakal ay malutong at hindi na maaaring ayusin.
• Oksihenasyon at decarbonization Ang mga bakal ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng sukat (oxides) sa ibabaw ng mga bahagi at pagkasunog ng carbon sa mga layer sa ibabaw. Ang ganitong uri ng depekto ay hindi maitatama ng heat treatment. Kung pinapayagan ang allowance machining, ang oxidized at decarbonized layer ay dapat alisin sa pamamagitan ng paggiling. Upang maiwasan ang ganitong uri ng depekto, inirerekumenda na init ang mga bahagi sa mga hurno na may proteksiyon na kapaligiran.
• Warping at crack - mga kahihinatnan ng mga panloob na stress. Sa panahon ng pag-init at paglamig ng bakal, ang mga pagbabago sa volumetric ay sinusunod, depende sa temperatura at mga pagbabago sa istruktura (ang paglipat ng austenite sa martensite ay sinamahan ng isang pagtaas sa dami ng hanggang 3%). Ang iba't ibang oras ng pagbabago sa dami ng pinatigas na bahagi dahil sa iba't ibang laki nito at mga rate ng paglamig ng cross-sectional ay humantong sa pagbuo ng malakas na panloob na mga stress, na nagiging sanhi ng mga bitak at pag-warping ng mga bahagi sa panahon ng proseso ng hardening.

Ang pagpapalamig ay ang huling yugto ng pagpapatigas ng paggamot sa init at samakatuwid ang pinakamahalaga. Ang pagbuo ng istraktura, at samakatuwid ang mga katangian ng sample, ay nakasalalay sa rate ng paglamig.

Kung dati ang temperatura ng pag-init para sa pagsusubo ay isang variable na kadahilanan, ngayon ang rate ng paglamig ay magkakaiba (sa tubig, sa tubig na asin, sa hangin, sa langis at may pugon).

Habang tumataas ang rate ng paglamig, tumataas din ang antas ng overcooling ng austenite, bumababa ang temperatura ng agnas ng austenite, tumataas ang bilang ng nuclei, ngunit sa parehong oras ay bumabagal ang pagsasabog ng carbon. Samakatuwid, ang pinaghalong ferrite-cementite ay nagiging mas nakakalat, at ang katigasan at lakas ay tumataas. Sa mabagal na paglamig (na may isang pugon), ang isang magaspang na halo ng F + C ay nakuha, i.e. Ang pearlite ay pagsusubo ng pangalawang uri, na may phase recrystallization. Sa pinabilis na paglamig (sa hangin) - isang mas manipis na halo ng F + C - sorbitol. Ang pagproseso na ito ay tinatawag na normalisasyon.

Ang pagsusubo sa langis ay gumagawa ng trostite, isang napakalat na pinaghalong F+C.

Ang tigas ng mga istrukturang ito ay tumataas sa pagpapakalat ng pinaghalong (HB = 2000÷4000 MPa). Ang mga istrukturang ito ay maaari ding makuha sa pamamagitan ng isothermal hardening.

Isinasaalang-alang ang thermokinetic diagram, i.e. diagram ng isothermal decomposition ng austenite kasama ang mga vectors ng mga rate ng paglamig, nakikita natin na sa pamamagitan ng pagtaas ng rate ng paglamig, posible na makakuha ng trostite kasama ang quenched martensite. Kung ang cooling rate ay mas malaki kaysa sa kritikal, nakakakuha tayo ng quenching martensite at retained austenite, na maaaring alisin sa pamamagitan ng paglamig ng bakal sa isang temperatura sa ibaba ng end line ng martensitic transformation (Mc).

Ang Martensite ay may mas malaking volume kaysa sa austenite, kaya kapag tumigas sa martensite, hindi lamang thermal, kundi pati na rin ang mga stress sa istruktura. Ang hugis ng bahagi ay maaaring maging pangit, at maaaring lumitaw ang mga micro- at macrocracks dito. Ang pag-warping at mga bitak ay isang hindi na mababawi na depekto, samakatuwid, kaagad pagkatapos ng hardening sa martensite, ang bahagi ay dapat na pinainit upang mapawi ang stress at patatagin ang istraktura na ito ay tinatawag na tempering.

Pagkatapos patigasin ang mga sample, pag-aralan ang mga microstructure at pagtukoy sa katigasan, ang mga graph ng tigas kumpara sa nilalaman ng carbon ay naka-plot. Ang mas maraming carbon sa austenite ng bakal bago tumigas, mas nasira ang martensite lattice (na may mas mataas na antas ng tetragonality) at samakatuwid ay mas mataas ang tigas.

Ang bakal na naglalaman ng 0.2% C ay hindi tumatanggap ng hardening, dahil ang isothermal decomposition curves ng austenite ay malapit na lumalapit sa ordinate axis. Kahit na ang napakataas na rate ng paglamig ay hindi gumagawa ng martensite, dahil ang austenite ay magsisimulang mabulok nang mas maaga sa isang halo ng F+C. Samakatuwid, ang bakal ay tumigas kung ang nilalaman ng carbon ay higit sa 0.3% C, dahil inililipat ng carbon ang isothermal decomposition curves ng austenite sa kanan, sa gayon ay binabawasan ang kritikal na hardening rate.

Pagpapasiya ng mga katangian at istraktura ng bakal pagkatapos ng tempering

Ang martensite na nakuha pagkatapos ng pagsusubo ay may mataas na tigas at lakas, ngunit mababa ang ductility at tigas. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng malalaking panloob na stress, na thermal (pagbaba ng temperatura, biglaang paglamig) at istruktura (ang dami ng martensite ay mas malaki kaysa sa austenite, sorbitol, trostite at pearlite). Pagkatapos ng hardening, kinakailangan na agad na magalit, i.e. pag-init sa ilang mga temperatura, paghawak at paglamig. Kasabay nito, ang mga stress ay nabawasan, ang istraktura at mga katangian ng bakal ay nagbabago. Ang temperatura ng tempering ay pinili sa ibaba A c 1 upang mapanatili ang hardening effect sa panahon ng pagsusubo. Mayroong mababang tempering (150-200 0 C), katamtaman (350-450 0 C) at mataas (500-650 0 C).

Kung, sa mababang tempering, ang mga stress ay bumababa, ang pagbaluktot (tetragonality) ng martensite lattice ay bumababa at muli itong nagiging kubiko, ang napanatili na austenite ay nagiging cubic martensite, pagkatapos ay may medium at high tempering, ang martensite ay nabubulok sa isang halo ng F + C.

Pagkatapos ng mababang tempering, ang tigas at lakas ay nananatili sa mataas na lebel(HRC 58-63). Ang mga tool sa paggupit at pagsukat, mga bahagi pagkatapos ng chemical-thermal treatment (sementasyon) ay napapailalim sa mababang tempering.

1. Pagtukoy sa pinakamahusay na temperatura ng hardening para sa bakal na may carbon content na 0.4% - hypoeutectoid steel - at may carbon content na 1.0% - hypereutectoid steel.

Ulat ng pagsubok sa katigasan pagkatapos ng hardening sa tubig