forhøre

110 spørgsmål om metalvarmebehandling (del 3)

41. Hvordan påvirker stålets metallurgiske kvalitet den slukningsrevne?

Ståldele kan forarbejdes ved smedning, støbning, koldttrukket stål, varmvalset stål osv. Alle former for emner eller materialer kan have metallurgiske defekter i produktionsprocessen, eller de metallurgiske defekter af råvarer kan overlades til den næste behandle. Endelig kan disse defekter udvide sig til slukningsrevner under slukningen eller føre til forekomsten af ​​revner. For eksempel kan defekter såsom porøsitet, porøsitet, sandhuller, adskillelse og revner dannes inde i eller på overfladen af ​​stålstøbning på grund af ukorrekt bearbejdningsteknologi i den varme bearbejdningsprocessen; Krympning hulrum, adskillelse, hvid plet, inklusion, revne, og så videre Måske dannet i smedning blank. Disse defekter har stor indflydelse på slukningsrevnen af ​​stål. Generelt gælder det, at jo mere alvorlig den oprindelige defekt er, desto større er tendensen til at slukke revner.

42. Hvad er virkningerne af kulstofindhold og legeringselementer på stålets revnetilbøjelighed?

Kulstofindholdet og legeringselementerne i stål har vigtige effekter på stålets revnetilbøjelighed. Generelt set, med stigningen i carbonindholdet i martensit, øges martensits skørhed, stålets sprøde brudstyrke falder, og tendensen til slukningsrevner øges. Med stigningen i kulstofindholdet svækkes påvirkningen af ​​termisk stress, og påvirkningen af ​​vævsstress øges. Når emnet bratkøles i vand, bliver overfladetrykspændingen mindre, og trækspændingen i midten er tæt på overfladen. Når olien er bratkølet, øges overfladetrækspændingen. Alle disse øger tendensen til slukningsrevner. Påvirkningen af ​​legeringselementer på bratkøling er kompleks, og stålets termiske ledningsevne falder med stigningen af ​​legeringselementer, hvilket øger faseovergangsheterogeniteten. Samtidig, med stigningen i legeringsindholdet, styrkes austenitten, og det er vanskeligt at slappe af spændingen ved plastisk deformation, hvilket øger den indre spænding af varmebehandling og øger tendensen til bratkøling. Men med stigningen i indholdet af legeringselementer forbedres stålets hærdbarhed. Den kan bratkøles med et mildt bratkølingsmedium, som kan reducere bratkølingstendensen. Derudover har nogle legeringselementer såsom vanadium, niobium og titanium den funktion at raffinere austenitkorn, reducere tendensen til ståloverophedning og dermed reducere tendensen til bratkøling.

43. Hvad er effekten af ​​det oprindelige væv på revneegenskaben?

Den oprindelige mikrostruktur af stål har stor indflydelse på revnen før bratkøling. Når opvarmningstemperaturen for flageperlit er for høj, er det let at forårsage vækst af austenitkorn og let at overophede. Derfor skal quenching-opvarmningstemperaturen og holdetiden kontrolleres strengt for ståldelene, hvis oprindelige struktur er flageperlit. Ellers vil det forårsage slukningsrevner på grund af overophedning af ståldele. Stål med sfæroid perlit original organisation, når quenching opvarmning, kugleformet carbid er stabil, fordi det er overstået, i austenit transformation proces, opløsning af carbid, ofte et lille antal resterende carbider, de resterende carbider hindrede den austenitiske kornvækst, sammenlignet med lamellar. perlit, quenching kan opnå fin martensit, derfor er den oprindelige organisation for ensartet kugleformet perlitstål for at reducere revner før quenching den ideelle tilstand af organisationen.

44. Hvorfor opstår fænomenet gentagne quenching cracking?

I produktionen opstår ofte fænomenet med gentagne bratkølingsrevner, som er forårsaget af den direkte sekundære bratkøling uden mellemnormalisering eller mellemudglødning før den sekundære bratkøling. Der er intet hårdmetal i strukturen, der forhindrer vækst af austenitkorn, så austenitkornene kan nemt vokse markant og forårsage overophedning. Derfor kan en mellemudglødning i den sekundære bratkøling også bruges til fuldstændig at eliminere den indre spænding.

45. Hvordan påvirker størrelsen og strukturen af ​​delene revneegenskaben?

Sektionsstørrelsen på delene er for lille, og for meget er ikke let at knække. Når emnet med en lille sektionsstørrelse er quenchet, er hjertet let at hærde, og dannelsen af ​​martensit i hjertet og overfladen foregår næsten samtidig, så vævsspændingen er lille, og det er ikke let at blive slukket. Sektionsstørrelsen er for store dele, især med lav hærdeevne stålfremstilling, quenching ikke kun hjertet kan ikke hærde, men selv overfladen kan heller ikke få martensit, den indre spænding er hovedsageligt termisk stress, det er ikke let at se ud som quenching crack. Derfor er der for hver slags ståldele, under et bestemt bratkølingsmedium, en kritisk revnediameter, det vil sige i den kritiske diameter af delene har en større revnetendens. Størrelsen af ​​risikoen for revnedannelse kan variere afhængigt af stålets kemiske sammensætning, opvarmningstemperaturen og den anvendte metode. Den skarpe vinkel, vinkelvinkel og andre geometriske formfaktorer for delene får emnets lokale afkølingshastighed til at ændre sig kraftigt, øger restspændingen ved bratkøling og øger dermed revne-tendensen ved bratkøling. Forøgelsen af ​​uensartetheden af ​​sektionen af ​​delen, slukningstendensen øges også, den tynde del i slukningsmartensittransformationen sker først, derefter, når den tykke del af martensittransformationen, volumenudvidelse, så den tynde del under trækspænding, spændingskoncentration i krydset af den tynde tykkelse, således ofte synes slukningsrevne.

46. ​​Hvordan påvirker procesfaktorer slukning af revner?

Procesfaktorer (hovedsageligt bratkølende opvarmningstemperatur, holdetid, afkølingstilstand osv.) har stor indflydelse på bratkølingstendensen. Varmebehandling omfatter processen med opvarmning, opbevaring og afkøling. Der kan ikke kun dannes revner under varmebehandling (quenching), men de kan også dannes under opvarmning, hvis de ikke opvarmes ordentligt.

47. Hvilke revner kan forårsages af forkert opvarmning?

Revner forårsaget af for høj opvarmningshastighed, overfladekarbonisering eller afkulning, revner forårsaget af overophedning eller overbrænding, brintinducerede revner forårsaget af opvarmning i en hydrogenholdig atmosfære.

48. Hvorfor forårsager den for høje opvarmningshastighed revner?

På grund af den forskellige krystalliseringsproces af nogle materialer i støbeprocessen er bundet til at danne ikke-metalliske indeslutninger af uensartet sammensætning, uensartet struktur og støbte materialer. Såsom hård og skør karbidfase i støbt højmanganstål, sammensætningsadskillelse og porøsitet i støbt højlegeret stål og andre defekter, når det store emne opvarmes hurtigt, kan der dannes større spændinger, og der opstår således revner.

49. Hvorfor forårsager overfladekarburering eller afkulning revner?

Når legerede ståldele opvarmes i en ovn med beskyttende atmosfære (eller ovn med kontrolleret atmosfære) med kulbrinte som gaskilde, på grund af forkert drift eller ude af kontrol, øges kulstofpotentialet i ovnen, således at overfladekulstofindholdet i det opvarmede emne overstiger det oprindelige kulstofindhold i emnet. Under den efterfølgende varmebehandling hærder operatøren stadig stålet i overensstemmelse med de originale processpecifikationer, hvilket resulterer i bratkølende revner.

Når støbningen af ​​højmanganstål behandles ved varmebehandling, hvis overfladelaget afkulles og afmagnetiseres, vil der opstå revner på emnets overflade. Når lavlegeret værktøjsstål og højhastighedsstål opvarmes ved varmebehandling, kan der også opstå revner, hvis overfladen afkulles.

50. Hvorfor forårsager overophedning eller overbrænding revner?

Højhastighedsstål, rustfrit stål emne, på grund af høj bratkølingstemperatur, når opvarmningstemperaturen er ude af kontrol, er det let at forårsage overophedning eller overbrænding, hvilket forårsager varmebehandlingsrevne.

51. Hvilken slags perlit findes der? Hvad er deres morfologiske og funktionelle karakteristika?

Perlitens morfologi kan opdeles i to typer: flageperlit og granulær perlit.

Lamelperlit er sammensat af cementit og ferrit arrangeret på skift

(1) dannelsen af ​​lamellar perlit først på austenit korngrænse udfældning nukleation af cementit, og voksede op i et ark til at dukke op på begge sider af den magre kulstof austenit, hvilket foranledigede ferrit på austenitten i grænsefladen, kernedannelsen af ​​cementitdannelse lamellær ferrit, og den nærliggende kulstofrige austenit foranledigede cementit sammen med grænsefladen mellem austenit, ferritkernedannelse. En sådan gentagne vekslen, til sidst danner perlit, når den ovennævnte vej til den horisontale udvikling af perlit på samme tid, flage-ferritfronten i austenit-cementitfrontens diffusion, fremmer Broadbent sammen med den langsgående vækst, hvilket resulterer i dannelsen af perlitfelt. Inden for et enkelt austenitkorn kan der dannes flere perlitdomæner.

(2) Lamelafstand Perlit lamelafstand refererer til den gennemsnitlige afstand mellem to tilstødende cementholdige i perlit, hvis størrelse hovedsageligt afhænger af overgangstemperaturen (underkøling). Jo lavere overgangstemperaturen er, jo mindre er lamelrummet, desto finere er perlitstrukturen, og jo større er diffusionsgraden af ​​cementit. , er udfældningen af ​​cementit ikke inden for den austenitiske kornopløselige karbidbrand kulstofrige OuDeFei spontane kernedannelse, på grund af væksten af ​​tilnærmelsesvis konsistent, til sidst i den ferritiske matrix ensartet fordelt på granulatet (sfærisk cementit sfæroid perlit, menes at have lavere Austenitiseringstemperaturen er fordelagtig for dannelsen af ​​granulær perlit.De mekaniske egenskaber af C perlit og styrken og hårdheden af ​​flageperlit øges med formindskelsen af ​​lamelrummet. Granulær perlit har lavere styrke og hårdhed, bedre plasticitet og sejhed.

52. Hvilke foranstaltninger kan tages for at opnå en fin austenitkornstørrelse af stål under opvarmning?

A: Opvarmningstemperatur og holdetid: Jo højere temperatur og jo længere holdetid, jo hurtigere og større vokser austenitkornene. Væksthastigheden af ​​austenitkorn stiger eksponentielt med stigningen i temperaturen. Ved høj temperatur er effekten af ​​holdetiden på kornvæksten større ved lav temperatur.

B: Opvarmningshastighed: Jo højere opvarmningshastighed og jo højere overhedning, jo højere er den faktiske temperatur for austenitdannelse, fordi forholdet mellem nukleationshastighed og væksthastighed stiger. Således kan små begyndelseskorn opnås. Dette indikerer også, at hurtig opvarmning kan producere fine austenitkorn.

C: Stålets kemiske sammensætning: Austenitkorn har en tendens til at vokse og blive groft med stigningen i kulstofindholdet i stål, men ikke nok til at danne uopløst karbid. Således er eutektoid kulstofstål mere følsomt over for overophedning end hypereutektoid kulstofstål.

D: Stålets oprindelige struktur: generelt, jo finere den oprindelige struktur er eller ikke-ligevægtsstrukturen er, jo større er karbidnedbrydningsgraden, jo mindre opnås den austenit-startkorn, men stålets kornvæksttendens øges, og overophedningsfølsomheden øges. Derfor er det ikke egnet at bruge for høj varmetemperatur og for lang holdetid for stålet med en meget fin original struktur.

53. Hvordan opstår temperamentet skørhed af første og anden klasse? Hvordan slipper du af med temperamentskørhed?

Klasse I tempereringsskørhed (tempereret Martensit-skørhed): Kulstofstål vil hærde i temperaturområdet 200~400°C, slagstyrken vil falde ved stuetemperatur, hvilket resulterer i sprødhed, nemlig klasse I-tempereringsskørhed eller tempereret Martensit-skørhed. Skørhed af legeret stål forekommer i et lidt højere temperaturområde, omkring 250 ~ 450 grader.

Hvis den første type af temperament skørhed opstår, efter at delen er hærdet, skal den genopvarmes og slukkes for at eliminere den.

Den anden type hærdningsskørhed (martensit højtemperaturhærdningsskørhed eller reversibel hærdningsskørhed): Slagsejheden af ​​nogle legerede stål falder, når de afkøles langsomt efter anløbning inden for temperaturområdet 450~650 grader. Hvis det resulterende skøre stål genopvarmes til en forudbestemt hærdningstemperatur (lidt over det temperaturområde, der forårsager skørhed) og derefter hurtigt afkøles til stuetemperatur, vil skørhed forsvinde. Af denne grund, også kendt som reversibel temperament skørhed.

54.Hvad er stålets hærdbarhed? Hvilke faktorer påvirker hærdbarheden?

A: Stålets evne til at opnå martensit ved bratkøling, det vil sige den dybde, hvor stålet er bratkølet, kaldes hærdbarhed. Stålets hærdbarhed afhænger af dets kritiske afkølingshastighed. Jo mere ret C-kurven er, jo mindre er den kritiske kølehastighed og desto større hærdelighed.

B: 1. Indflydelse af kulstofindhold: Med stigningen af ​​kulstofindhold i austenit øges stabiliteten, hvilket får C-kurven til at bevæge sig til højre.

2. Indflydelse af legeringselementer: Legeringselementer (undtagen Co) kan forbedre stålets hærdbarhed.

3. Påvirkning af austenitiseringstemperatur og holdetid: Jo højere austenitiseringstemperatur, jo længere holdetid, jo mere fuldstændig er karbidopløsningen, jo større austenitisk korn, jo mindre er det samlede grænseareal, og jo mindre er kernedannelsen, og dermed forsinkes perlittransformationen ved den højre forskydning af C-kurven. Kort sagt, jo hurtigere opvarmningshastighed, jo kortere holdetid, jo mindre austenitkorn, jo mere heterogen sammensætning, og jo mere uopløst anden fase, jo hurtigere er den isotermiske transformationshastighed, hvilket får C-kurven til at bevæge sig til venstre .

55. Austenitkornvæksten bør kontrolleres under varmebehandlingen. De faktorer, der påvirker austenitkornvæksten, og foranstaltningerne til at kontrollere austenitkornvæksten bør analyseres.

Opvarmningstemperatur og holdetid: Jo højere opvarmningstemperatur, jo længere holdetid, og jo større austenitkorn, jo vigtigere er opvarmningstemperaturen.

Opvarmningshastighed: Jo hurtigere opvarmningshastigheden er, jo højere er overhedningen, jo højere er forholdet mellem nukleationshastighed og væksthastighed for at forfine kornene, og jo højere er den faktiske kornstørrelse af austenit. Kemisk sammensætning af stål:

1. Kulstofstål - eutectoid stål er lettere at overophede end hypereutectoid stål;

2. Legeret stål - Kulstof og nitrøse forbindelser, såsom Ti, V, Vr, Nb, W, Mo, Cr osv. tilsættes stålet for at danne elementer, som stærkt hindrer migrationen af ​​austenitkorngrænsen og gør kornet raffineret. Stålet deoxideret med Al har en finkornet korn, mens stålet deoxideret med Si har groft korn.

Den oprindelige struktur – Jo finere den oprindelige struktur eller ikke-ligevægtsstrukturen er, jo større er stålets kornstørrelsestendens og jo lettere bliver kornforstørrelsen.

56.Hvor mange typer støbejern opdeles normalt i?

Kulstofformerne i disse støbejern og deres indvirkning på støbejernsegenskaber er angivet hhv.

Grått støbejern: høj trykstyrke, fremragende slidstyrke og vibrationsdæmpning, lav kærvfølsomhed.

Duktilt jern: både gråt støbejern og medium kulstofstål trækstyrke, bøjningstræthedsstyrke og god form og sejhed.

Grafit af smidbart støbejern er flokkulent og har en lille skærende effekt på matrixen, så dets styrke, plasticitet og sejhed er højere end gråt støbejern, især perlit smidbart jern kan sammenlignes med støbestål, men det kan ikke smedes.

Vermikulært støbejern: Trækstyrken, plasticiteten og udmattelsesstyrken af ​​vermikulært støbejern er bedre end gråt støbejern, og duktilt støbejern er tæt på ferritmatrixen. Derudover er dens varmeledningsevne, støbning, bearbejdelighed bedre end duktilt jern, og gråt støbejern lignende.

Giv eksempler og forklar kort, hvilke effektive varmebehandlingsteknikker der kan bruges til at forbedre matricens levetid. Giv venligst mere end fem eksempler.

Den kendte behandlingsrute for GCr15 stålpræcisionslejer er som følger:

Blankning – smedning – superfin behandling – bearbejdning – bratkøling – koldbehandling – stabiliseringsbehandling. Varmebehandlingsprocessen omfatter:

Ultrafin varmebehandlingsproces er 1050 ℃ × 20 ~ 30 min højtemperaturopvarmning, 250 ~ 350 ℃ × 2 timer saltbad isotermisk, 690 ~ 720 ℃ × 3 timer med ovnkøling til 500 ℃ luftkøling.

Slukning: opvarmning ved 835 ~ 850 ℃ × 45 ~ 60 min. i en beskyttende atmosfære, afkøling i olie ved 150 ~ 170 ℃ i 5 ~ 10 min., derefter afkøling i olie ved 30 ~ 60 ℃.

Kuldebehandling: koldbehandling ved -40 — -70 ℃×1 ~ 1.5 time efter rengøring

Stabiliseringsvarmebehandling: 140 ~ 180 ℃ × 4 ~ 12 timer efter grovslibning; Efter finslibning, 120 ~ 160 ℃ × 6 ~ 24 timer.

57.Hvorfor er materialet i maskingear normalt 45 stål, mens materialet i biludstyr er 20CrMnTi osv. Formuler venligst procesruten og formålet med at vedtage varmebehandlingsprocessen.

(1) Gear til værktøjsmaskiner fungerer gnidningsløst uden stærk påvirkning, belastningen er ikke stor, hastigheden er medium, på gearets kerne er styrke- og sejhedskravene ikke høje, vælg generelt 40 eller 45 stålfremstilling. Arbejdstilstand for bil- og traktorgear end dårligt maskingear, mere stress, overbelastning og hyppige slag, mens start, bremsning og hastighed på slidstyrken, bøjningstræthedsstyrken, kontakttræthedsstyrken, kernestyrken og præstationskravene er relativt høje, med medium kulstofstål eller kulstof i den lave legering ved højfrekvent induktionsopvarmning overfladeslukning kan ikke garantere ydeevne.

(2) Bearbejdningsproces for værktøjsmaskiner: stansning — smedning — normalisering — anløbning — halvbearbejdning — højfrekvent induktionsopvarmning af overfladehærdning + lavtemperaturanløbning — finslibning — færdige produkter. Normalisering kan homogenisere strukturen, eliminere smedningsspændingen og justere hårdheden for at forbedre bearbejdeligheden. Sluknings- og hærdningsbehandlingen kan få gearet til at have højere omfattende mekaniske egenskaber, forbedre styrken og sejheden af ​​tandkernen, gøre gearet til at modstå større bøjningsspænding og stødbelastning og reducere bratkølingsdeformationen. Højfrekvent induktionsopvarmning af overfladeslukning kan forbedre gearets overflades hårdhed og slidstyrke, forbedre kontakttrætheden i tandoverfladen; Lavtemperaturhærdning eliminerer bratkølingsspænding uden at reducere overfladens hårdhed. Forebyg slibende revner og forbedre gearets slagfasthed.

Teknologisk vej til forarbejdning af bilgear: blankning – smedning – normalisering – bearbejdning – karburering, bratkøling + lavtemperatur-anløbning – slibning – slibning – færdigt produkt. Normaliserende behandling kan gøre strukturen jævn og justere hårdheden for at forbedre bearbejdeligheden. Karburering er at forbedre massefraktionen af ​​tandoverfladekulstof (0.8-1.05%); Slukning kan forbedre hårdheden af ​​tandoverfladen og opnå en vis dybde af hærdet lag (2.8-1.3 mm), forbedre slidstyrken og kontakttræthedsstyrken af ​​tandoverfladen; Funktionen af ​​anløbning ved lav temperatur er at eliminere quenching stress, forhindre slibende revner og forbedre slagfastheden. Shot-peening-behandling kan forbedre hårdheden af ​​tandoverfladen med ca. 1-3HRC, øge den resterende trykspænding på overfladen og dermed forbedre kontakttræthedsstyrken.

58. Typer og løsninger af temperament skørhed

Hærdningsskørhed: det fænomen, at slagsejheden og skørheden af ​​brat stål falder og øges tydeligt med stigningen i hærdningstemperaturen i et bestemt anløbstemperaturområde. Der er to kategorier, den første og den anden.

Type I: irreversibel hærdningsskørhed af hærdet stål under anløbning på 250~400; Type 2:450~650 vendbar.

Metoder: Den første type produktion kan ikke elimineres, du kan tilføje SI, få den skøre overgangstemperatur til at stige til mere end 300, og derefter temperament ved 250; Den anden type: i den skøre temperatur kort tid temperering, hurtig afkøling forekommer ikke, langsom afkøling. Genopvarmning af kort tid ved skør temperatur, hurtig afkøling kan elimineres.

59. Formål med mikro-fortyndende varmebehandling af koldbearbejdede formstål? Cyklisk superfin behandling af Cr12MoV stål?

Formål: Mikroraffineringsvarmebehandling omfatter raffinering af stålmatrixen og raffinering af carbid. Mikrostrukturforfinelsen kan forbedre stålets styrke og sejhed, og karbidforfining kan forbedre stålets styrke, sejhed og slidstyrke.

Proces: 1150 opvarmning bratkøling +650 temperering +1000 fyringsolie bratkøling +650 temperering +1030 fyringsolie bratkøling 170 isotermisk 30min luftkøling +170 temperering.

Hvor mange slags martensit er almindelige i kølet stål? Strukturen? Ydeevne funktioner? Dannelsesforhold?

Lameller og klapper. Lamellens understruktur er dislokation, med høj styrke og hårdhed, god plasticitet og sejhed. Dannelsesbetingelser for lavt kulstofstål, temperatur over 200 ℃. Lamellerne med medium og højt kulstofindhold under 200 ℃ er tvillingekrystaller med høj hårdhed og skørhed.

Del denne artikel til din platform:

fejl:

Få et citat