Mitä on sammuttaminen?
Karkaisu on lämpökäsittelyprosessi, jossa teräs kuumennetaan kriittisen lämpötilan yläpuolelle, pidetään lämpimänä tietyn ajan ja jäähdytetään sitten kriittistä jäähdytysnopeutta suuremmalla nopeudella, jotta saadaan epätasapainoinen rakenne, jossa hallitsee martensiitti (bainiitti voi myös tai yksivaiheinen austeniitti voidaan ylläpitää tarpeen mukaan). Karkaisu on yleisimmin käytetty prosessi teräksen lämpökäsittelyssä.
Teräksen lämpökäsittelyssä on neljä perusprosessia: hehkutus, normalisointi, karkaisu ja karkaisu. Karkaisun tarkoituksena on muuttaa alijäähdytetty austeniitti martensiitiksi tai bainiittiksi martensiitti- tai bainiittirakenteen saamiseksi ja karkaisu se sitten eri lämpötiloissa teräksen jäykkyyden, kovuuden, kulutuskestävyyden, väsymislujuuden ja sitkeyden parantamiseksi huomattavasti. täyttää erilaisten mekaanisten osien ja työkalujen erilaiset käyttövaatimukset. Karkaisua voidaan käyttää myös tiettyjen erikoisterästen fysikaalisten ja kemiallisten erityisominaisuuksien, kuten ferromagnetismin ja korroosionkestävyyden, täyttämiseen. Metallin lämpökäsittelyprosessi, jossa metallityökappale kuumennetaan tiettyyn sopivaan lämpötilaan ja sitä pidetään jonkin aikaa, minkä jälkeen se upotetaan sammutusaineeseen nopeaa jäähdytystä varten. Yleisesti käytettyjä karkaisuaineita ovat suolavesi, vesi, mineraaliöljy, ilma jne. Karkaisu voi parantaa metallityökappaleiden kovuutta ja kulutuskestävyyttä, joten sitä käytetään laajalti erilaisissa työkaluissa, muoteissa, mittareissa ja osissa, jotka vaativat pinnan kulutuskestävyyttä (esim. hammaspyörät, rullat, hiiletyt osat jne.). Yhdistämällä karkaisu karkaisuun eri lämpötiloissa metallin lujuutta, sitkeysvähennystä ja väsymislujuutta voidaan parantaa huomattavasti, ja näiden ominaisuuksien välinen koordinaatio (kokonaisvaltaiset mekaaniset ominaisuudet) voidaan saavuttaa erilaisten käyttövaatimusten täyttämiseksi. Lisäksi karkaisu voi myös mahdollistaa joidenkin erityisominaisuuksien omaavien terästen saavuttamisen tiettyjen fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien saavuttamiseksi, kuten karkaisun kestomagneettiteräksen ferromagnetismin parantamiseksi ja ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden parantamiseksi. Karkaisuprosessia käytetään pääasiassa teräsosiin. Kun yleisesti käytetty teräs kuumennetaan kriittisen lämpötilan yläpuolelle, alkuperäinen rakenne huoneenlämpötilassa muuttuu kokonaan tai suurimmaksi osaksi austeniitiksi. Sitten teräs upotetaan veteen tai öljyyn nopeaa jäähdytystä varten, ja austeniitti muunnetaan martensiitiksi. Muihin teräsrakenteisiin verrattuna martensiitilla on korkein kovuus. Nopea jäähtyminen karkaisun aikana aiheuttaa sisäistä jännitystä työkappaleen sisällä. Kun se saavuttaa tietyn tason, työkappale vääristyy ja jopa halkeilee. Tästä syystä on valittava sopiva jäähdytysmenetelmä. Jäähdytysmenetelmän mukaan karkaisuprosessi on jaettu neljään luokkaan: yksinestekarkaisu, kaksoisvälisammutus, martensiittiasteinen karkaisu ja bainiitti-isoterminen karkaisu.
Karkaisumenetelmä Yksiväliainekarkaisu Työkappale jäähdytetään yhdessä väliaineessa, kuten vesisammutuksessa ja öljykarkaisussa. Edut ovat yksinkertainen käyttö, helppo koneistaminen ja laaja käyttö. Haittoja ovat, että karkaisujännitys vedessä on suuri ja työkappale on helppo vääntyä ja halkeilla; karkaisu öljyssä, jäähdytysnopeus on alhainen, sammutushalkaisija on pieni ja suuria työkappaleita ei ole helppo sammuttaa. Kaksiväliainekarkaisutyökappale jäähdytetään ensin noin 300 asteeseen väliaineessa, jolla on voimakkaampi jäähdytyskapasiteetti, ja sitten jäähdytetään väliaineessa, jonka jäähdytyskapasiteetti on heikompi, kuten: ensin vesisammutus ja sitten öljysammutus, mikä voi tehokkaasti vähentää jäähdytystehoa. martensiitin muutoksen sisäinen jännitys ja vähentää työkappaleen muodonmuutosta ja halkeilua. Sitä voidaan käyttää monimutkaisen muodon ja epätasaisen poikkileikkauksen omaavien työkappaleiden karkaisuun. Dual-neste-sammutuksen haittana on, että kaksoisneste-konversion hetkeä on vaikea käsittää. Jos muunnos on liian aikainen, se on helppo sammuttaa ilman kovettumista, ja jos muuntaminen on liian myöhäistä, se on helppo sammuttaa ja murtaa. Tämän haitan voittamiseksi kehitettiin asteittainen sammutusmenetelmä. Työkappale sammutetaan matalan lämpötilan suolakylvyssä tai alkalikylpyuunissa. Suola- tai alkalikylvyn lämpötila on lähellä Ms-pistettä. Työkappale pysyy tässä lämpötilassa 2–5 minuuttia, minkä jälkeen se viedään ulos ilmajäähdytystä varten. Tätä jäähdytysmenetelmää kutsutaan porrastukseksi. Lajiteltujen jäähdytysten tarkoituksena on tehdä lämpötilasta työkappaleen sisällä ja ulkopuolella tasaisemmaksi ja samalla suorittaa martensiitin muunnos, joka voi vähentää merkittävästi sammutusjännitystä ja estää muodonmuutoksia ja halkeilua. Tasoituslämpötila oli aiemmin asetettu hieman korkeammaksi kuin Ms-piste ja työkappale tuli martensiittivyöhykkeelle sen jälkeen, kun lämpötila työkappaleen sisällä ja ulkopuolella oli tasainen. Sitä on parannettu arvostamaan hieman Ms-pistettä alemmassa lämpötilassa. Käytäntö osoittaa, että Ms-pisteen alapuolelle luokittelu on parempi. Esimerkiksi korkeahiiliset teräsmuotit lajitellaan sammutettuina alkalikylvyssä 160 asteessa, mikä voidaan kovettaa ja muuttaa vähemmän, joten sitä käytetään laajalti. Isoterminen karkaisu Työkappale karkaistaan isotermisessä suolakylvyssä. Suolakylvyn lämpötila on bainiittivyöhykkeen alaosassa (hieman korkeampi kuin Ms). Työkappale pysyy isotermisesti pitkän aikaa, kunnes bainiittimuunnos on valmis, ja viedään sitten ulos ilmajäähdytystä varten. Isotermistä karkaisua käytetään teräkselle, jossa on keskihiiltä tai enemmän. Tarkoituksena on saada pienempi bainiitti lujuuden, kovuuden, sitkeyden ja kulutuskestävyyden parantamiseksi. Isotermistä karkaisua ei yleensä käytetä vähähiiliselle teräkselle. Pintakarkaisu Pintakarkaisu on paikallinen karkaisumenetelmä, jossa teräsosan pintakerros karkaistaan tiettyyn syvyyteen, kun taas ydinosa jää karkaisematta. Pintakarkaisun aikana teräsosan pinta kuumennetaan nopeasti karkaisulämpötilaan ja lämpö jäähdytetään välittömästi ennen kuin se pääsee tunkeutumaan työkappaleen ytimeen, jolloin saavutetaan paikallinen karkaisu. Induktiokarkaisu Induktiokuumennuksen tarkoituksena on käyttää sähkömagneettista induktiota pyörrevirtojen synnyttämiseksi työkappaleeseen työkappaleen lämmittämiseksi. Kylmäsammutus on karkaisujäähdytystä upottamalla jäähdytysväliaineena vahvaan kylmävesiliuokseen. Paikallinen karkaisu karkaisee vain sen osan työkappaleesta, joka pitää karkaista. Ilmajäähdytteisellä karkaisulla tarkoitetaan nimenomaan tyhjiössä tapahtuvaa kuumennusta sekä jäähdytystä ja jäähdytystä nopeassa kiertävässä alipaineessa, normaalipaineessa tai korkeapaineisessa neutraalissa ja inertissä kaasussa. Pintasammutus on vain työkappaleen pintakerroksen karkaisu, mukaan lukien induktiokarkaisu, kosketusvastuskuumennus, liekkisammutus, lasersammutus, elektronisuihkusammutus jne. Ilmajäähdytys on karkaisua ja jäähdytystä, jossa käytetään pakotettua ilmaa tai paineilmaa jäähdytysväliaineena. . Suolavesijäähdytys on sammuttamista ja jäähdytystä suolan vesiliuoksella jäähdytysväliaineena. Orgaaninen liuossammutus on sammuttamista ja jäähdytystä orgaanisen polymeerin vesiliuoksella jäähdytysväliaineena. Suihkusammutus on sammuttamista ja jäähdytystä nestesuihkulla jäähdytysväliaineena. Suihkujäähdytys on työkappaleen sammuttamista ja jäähdytystä veden ja ilman seoksen sumussa. Kuumakylpyjäähdytys on työkappaleen karkaisua ja jäähdytystä kuumassa kylvyssä, kuten sulassa suolassa, sulassa alkalissa, sulassa metallissa tai korkean lämpötilan öljyssä, kuten suolakylpysammutus, lyijykylpysammutus, alkalikylpysammutus jne. Kaksoisnestejäähdytys on työkappaleen karkaisu ja jäähdytys kuumennuksen ja austenitisoinnin jälkeen sekä välitön siirto väliaineeseen, jolla on heikko jäähdytyskyky jäähdytystä varten, kun rakenne on käymässä läpi martensiittisen muunnoksen. Painekarkaisu on työkappaleen karkaisu ja jäähdytys kuumennuksen ja austenitisoinnin jälkeen tietyssä kiinnityksessä, jonka tarkoituksena on vähentää karkaisu- ja jäähdytysvääristymiä. Karkaisulla on työkappaleen karkaisu pinnasta ytimeen. Isoterminen karkaisu on prosessi, jossa työkappale kuumennetaan ja austenitisoidaan, jäähdytetään sitten nopeasti bainiitin muunnoslämpötila-alueelle ja ylläpidetään isotermisesti austeniitin muuttamiseksi bainiittiksi. Asteittainen karkaisu on prosessi, jossa työkappale kuumennetaan ja austenitisoidaan, sitten upotetaan alkalikylpyyn tai suolakylpyyn, jonka lämpötila on hieman korkeampi tai hieman matalampi kuin M1-piste, sopivaksi ajaksi, minkä jälkeen se otetaan pois ja ilmajäähdytetään. sen jälkeen, kun työkappale saavuttaa keskilämpötilan martensiittisammutuksen saamiseksi. Alilämpötilasammutus on prosessi, jossa hypoeutektoidinen teräskappale austenitisoidaan Ac1-Ac3-lämpötila-alueella, sitten sammutetaan ja jäähdytetään martensiitti- ja ferriittirakenteiden saamiseksi. Suorasammutus on prosessi, jossa työkappale sammutetaan ja jäähdytetään suoraan sen jälkeen, kun hiiltä on tunkeutunut. Kun työkappale on hiiltynyt ja jäähdytetty kahdesti, se ensin austenitisoidaan Ac3:a korkeammassa lämpötilassa ja sammutetaan ydinrakenteen parantamiseksi, ja sitten austenitisoidaan lämpötilassa, joka on hieman korkeampi kuin Ac3, tunkeutumiskerroksen rakenteen parantamiseksi. Itsejäähtyvä karkaisu on prosessi, jossa lämmitetyn alueen lämpö siirtyy automaattisesti lämmittämättömälle alueelle sen jälkeen, kun työkappaleen paikallinen tai pinta on nopeasti lämmitetty ja austenisoitu, jolloin austenisoitunut alue jäähtyy nopeasti.
