Varme-behandlingng erperformudg til change sikkert chkendetegnof metaler and alleoys ind ordeh til make themmovedr egnet til a særlig venlig af Ansøgning. I generel, varmebehandlement er the semester til enhver proces employed, af eithøh opvarmning eller afkøling, til lave om the physiske egenskaber af a metal. Det mål af varmebehandlement er at lave om the struktur af the materiel til a tilm, hvilken er kendt til har the ønsket
ejendomme. Det behandlements fremkalde fase transformationer thpågvirkelig jegnfluencemekanisk ejendomme sådan
som styrke, hårdhed, duktilitet, legeringernes sejhed og slidstyrke. Det stor number af service kræverments og ammængde af alleoyer tilgængelig make for a considærbar ammængde af varme-behandle operationer.
Varme Behandling af Kulstof Stål og Kulstof Legering Stål
Kulstof stål og kulstof alleoy stål kan være varmebehandlet til the formål af imbevise ejendomme sådan som hårdhed, trækstyrke og udbytte styrke. Det ønsket resultater er accomplished ved opvarmning i temperature rækker hvor a fase eller combinationer af faser er stabil og/eller opvarmning eller afkøling mellem temperature intervaller
i hvilken forskellige faser er stabil.
Strukturen af stål er comstillede sig af to variabler:
1. Korn Struktur - Det arrangerement af atoms i a metal.
2. Kornstørrelse - Størrelsen af de individuelle krystaller afmetal. Stor kornstørrelse er generelt forbundet med low strength, hardness, enndductilitet.
Efterbeing formed, the materiel erusuallieretquenchudg and tempered til produce amartensitisk structure thhos producerer the most eftertragtet mekaniske egenskaber i stålbefæstelser. Martensite er tilmudg ved hurtig afkøling eller slukning fra austeniserende temperaturer osing a slukning medium, sådan som olie, vand eller luft, thefter behag transferhspise væk from the hot pkunst på en sufficient sats. The quenchudg martensitisk structure,
which erhardbut brittle, er thda tempered i ordeh til infold the ductilitet and døge the hardness til specificeret niveauer. I løbet af the slukning behandlement, det er jegmmuligt til cool the specmda ved en uniform sats hele vejen igennem. Det overflade af det specmda vilje altid cool movedr hurtigt end det interiør regioner.
7
Therefore, the austenite vil transform over en range of temperatures, udbytteding a possiblevariation of microstructure and properties medposition vidhi the materiel.
Den vellykkede varmebehandlingment af stål til fremstille a forudgåendemøjeblikkeligt martensitisk mikrostruktur gennem hele the kryds afsnit afhænger af mainligge på three faktorer:
1. the composition of the alleoy
2. the type og Karakter af the slukning medium
3. det størrelse og form af det specmda
Hardenability
The influenceof alleoy composition on the abilityof et stål altoy til transform til martenwebsted for a partikularquenching behandlement er relateret til a parameter kaldet hardenability. For everydifferent stål altoy thher er sompecific relationpåship bmellem theirmechanicalproperties and their cooling sats. Hardenability eringent
"hardness" which er en resistance til indentatipå; rottehøh,hardnessmeasuvedrments erutiliseret til determine the extent of a martensitisk transformation i the interior of the materiel. Alt i ståloy thpåhsom enhigh
hærdbarhed er en at hærder, eller tilms martensite, ikke kun i overfladen, men også i høj grad hele vejen igennem det hel interiør. I Andet ord, hærdbarhed er enmlethed på dybden, hvortil en specifik legeringmay blive hærdet.
Det følgovinge elementer har kendt effekter på the ejendomme af stål:
Carbon (C): Primary alleoying element: Principlehardening element: Essential for the formation of martensite under hærdning
Mangan (Mn ): Ifolder strength and hardness: jegnfolderhardenability
Fosfor (P): Considered en impurity, kan causebritleness på low temperaturesSvovl (S): Overvejered en impurity, kan lower trækstyrke på høje temperaturer: Imbevisermachinability i ledigmachining stål
Silicumon(Si): Deoxidationsmiddel
Nikkel (Ni): Imbeviser sejhed: Simpliver varme-behandling: Øger hærdbarheden: Reducerer forvrængning: Imbeviser korrosion modstand
Chromium ( Cr ): Improveshardenability: Provides bære ennd abrasion resistance: jegmproves corrosion modstand
Molybdæn (Mo): Improveshardenabilitet: Npå-okseidizing
Boron ( B ): Spor enmtæller stiger hårdtnevne: Promnoter tilmevne
Aluminum ( Al ): Styrer kornstørrelse: Deoxidator
Temperering
I det som-afbrudt stat, martensite, i tilføjelse til væren meget hårdt, er ekstremmlet skør og kan ikke bruges til most applikationer. Også, enhver inindre spændinger thpåmja har været inindført i løbet af slukning har en svækkelse effekt.
Hvis det stål har været fuldt ud hærdet af væren slukket fra over sin kritiske temperature, tempering kan
være Brugt til forbedre det duktilitet og sejhed af martensite og lindre det indre understreger. I tempering genopvarmes stålet til en bestemt temperature under sin kritiske tempærature til a bestemte periode af time og så afkølet på a ordineret sats.
The following exampviljedempåstrategi the effektivenessof tempering:
ASTM A193 karakter B7, SAE J429 karakter 8 og ASTM A574 Sokkelhoved Kasket Skruer er allemade fra alleoy stål. I faktisk såme alleoy stålkvaliteter kan være Brugt til mfremstilling nogen af the three slutprodukter:
sådan som 4140 og 4142 alleoy stål. Det endeligmekaniske egenskaber er the følgovinge: ASTM A193 B7
• Trækstyrke: 125,000 PSI minimum (2-1/2-tommer og under)
• Udbytte Styrke: 105,000 PSI minimum (2-1/2-tommer og under)
• Hårdhed: HRC 35 Maksemum
SAE J429 karakter 8
• Trækstyrke: 150,000 PSI minimum
8
• Bevis Styrke: 120,000 PSI
• Udbytte Styrke: 130,000 PSI minimum
• Hårdhed: HRC 33-39
ASTM A574 Sokkelhoved Kasket Skrue
• Trækstyrke: 180,000 PSI minimum (igennem ½"), 170,000 PSI minimum (over ½")
• Bevis Styrke: 140,000 PSI (igennem ½"), 135,000 PSI (over ½")
• Udbytte Styrke: 153,000 PSI minimum
• Hårdhed: HRC 39-45 (igennem ½"), HRC 37-45 (over ½")
Den indledende varme-behandlingsproces er residst same for alle tre produkters. Delene varmebehandles indtil de er helt færdige austenitiseret. Det dele er derefter slukket og tempered i en liquid (oil). Ther final tempering temperature er det, der vil diktere vores endelige produkt. Det følge er det minimum tempering temperaturer
for hver specifikation:
• ASTM A193 B7: 1150gradF
• SAE J429 karakter 8: 800gradF
• ASTM A574: 650gradF
Som kan være set ved det resultater, a nederste tempering temperature vilje fremstille a hårdere og højere trækstyrkength pkunst for thdet heleoy stål. Hovivøh, the lower tempering temperatures vil også mean lower servis conditipås, ductilitet, dvsmphandle strength andpossible fatigue liv. For exampen B7 hsom enhigh- temperature limitation af camatly 750-800gradF. Det stikkontakt hoved kasket skruer og karakter 8's har en limitation ofcaimately400-500gradF.
Annealing
Annealing erused til soften pvedrviousnu cold-workudg metalby alle sammenowing det til gen-krystallisere. The term annealing henviser til a varmebehandlemtræde ind hvilken a material er blotlagt til en forhøjet temperature til en udvidet time periode og thda langsomt afkølet. ordinarily, udglødning er båret ud at (1) lindre stress;
(2) øge blødhed, duktilitet ogtoughness; og/eller (3) fremstille a microstructure. A bred vifte af udglødning varmebehandlingmindgange er mulige.
Enhver udglødning behandle består af three niveauer:
1. opvarmning til the ønsket temperature
2. bedrift eller "iblødning" klhved temperature
3. langsomt afkøles, normalt til værelse temperature
Time er the important parameter ind theseprocedures
Behandle Udglødning
Procesudglødning er en varmebehandlingment, der bruges til nePort det effekter af kold arbejde thved er til soften and infold the ductilitetof a pvedrviously strain-hardenudg metal.
Afstressende
Interne restspændingermkan udvikle sigmetal stykker ind respons til sådan ting som kold arbejder.
Forvrængning og skævhed mja resultat hvis these restspændinger er ikke removed. Demja vær eliminduceret af en stressaflastende udglødningsvarmebehandlingment hvori stykket opvarmes til det recommsluttede temperature, afholdt
there lang nok til opnå a uniform temperature, og endelig afkølet til a værelse temperature i luft. Afstressende kan eliminspiste såme inindre spændinger uden at ændre sig væsentligt the struktur af the materiel.
Normalizing
Stål thved have været plastisk deformudg by, til example, a rullende operation, består af korn af
pEarlite, which er irregularly shapudg and slægtningevely large, but vary substanhelt ind størrelse. Normalizing er en udglødning varmebehandlemene brug til raffinere the korn og fremstille a movedr uniform og ønskeligt størrelse
fordeling.
Heller ikkemalizing er accomplised ved opvarmning afmateriel til en temperature over dens øvre kritiske temperature. Efter sufficient time hsombeen alleoons for the alleoy til completely transform til austenite, enproceduvedr
termudg austenitizing, the metal er altoons til cool ind the luft.
Fuld udglødning
9
A varme behandlement kendt som fuld udglødning er tit utilized i lav- ogmedium-kulstofstål, der blivermachinudg or vil experience extensive plastikdeformationduring a formingoperatipå. The full anneal afkøling procedure er time konsuming,
Spheroidizing
Medium- og højt-kulstofindhold stål at have a mikrostruktur indeholdende groft perlitmay stadig være for svært til bekvemtmachine eller plastisk deform. Disse stål, og i faktum, ethvert stål, mja være varmebehandlet eller annealed til develop the sphøhoidite structuvedr. Sphøhoidized stålhave a maximum softness andductilitet
og er let msmerter eller deformudg.
