EinführungStahl wird abgeschreckt, indem der Stahl auf eine Temperatur über der kritischen Temperatur Ac3 (hypo-eutektoider Stahl) oder Ac1 (hypereutektoider Stahl) erhitzt, für eine gewisse Zeit gehalten und dann ganz oder teilweise auf austenitisiert wird Eine Temperatur, die über der kritischen Abkühlrate liegt. Schnelle Abkühlung auf unter Ms (oder Ms in der Nähe des isothermen) martensitischen (oder Bainit) Wärmebehandlungsprozesses. Die Lösungsbehandlung von Materialien wie Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen, Titanlegierungen, gehärtetem Glas usw. oder Wärmebehandlungsverfahren mit schneller Abkühlung wird üblicherweise auch als Abschrecken bezeichnet. Das Abschrecken ist ein üblicher Wärmebehandlungsprozess, der hauptsächlich zur Erhöhung der Härte des Materials verwendet wird. In der Regel aus dem Abschreckmedium, kann in Wasser Abschrecken, Öl Abschrecken, organische Abschrecken unterteilt werden. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie sind einige neue Abschreckverfahren entstanden.1 Luftgekühlte Hochdruck-AbschreckverfahrenWerkstücke im starken Inertgasstrom kühlen schnell und gleichmäßig ab, um Oberflächenoxidation zu verhindern, Risse zu vermeiden, Verformungen zu verringern, um dies zu gewährleisten die erforderliche Härte, hauptsächlich für das Abschrecken von Werkzeugstahl. Diese Technologie hat sich in letzter Zeit rasant weiterentwickelt und auch das Anwendungsspektrum hat sich erheblich erweitert. Gegenwärtig entwickelte sich die Vakuumgas-Abschrecktechnologie schnell, und es folgte eine Gaskühlung mit hohem Durchsatz bei Unterdruck (<1 × 105 Pa), gefolgt von Gaskühlung und Luft mit hohem Druck (1 × 105 ~ 4 × 105 Pa) von 10 × 105 Pa -gekühlt, Ultrahochdruck (10 × 105 ~ 20 × 105 Pa) luftgekühlt und andere neue Technologien verbessern nicht nur die Vakuum-Abschreckfähigkeit der luftgekühlten und abgeschreckten Werkstückoberfläche Helligkeit ist gut, geringe Verformung, aber Auch eine hohe Effizienz, Energieeinsparung, umweltfreundlich und so weiter. Der Einsatz des Vakuum-Hochdruck-Gas-Abkühlens ist das Abschrecken und Tempern von Werkstoffen, das Lösen, Altern, Ionenaufkohlen und Carbonitrieren von Edelstahl und Sonderlegierungen sowie das Vakuum-Sintern, Abkühlen und Abschrecken nach dem Hartlöten. Mit 6 × 105 Pa Hochdruck-Stickstoffkühlung kann die Ladung nur lose gekühlt werden, Schnellarbeitsstahl (W6Mo5Cr4V2) kann auf 70 ~ 100 mm, hochlegierter Warmarbeitsstahl auf 25 ~ 100 mm, Gold kalt gehärtet werden Arbeitsstempel Stahl (wie Cr12) bis zu 80 ~ 100 mm. Beim Abschrecken mit 10 × 10 5 Pa Hochdruckstickstoff kann die gekühlte Ladung intensiv sein, wodurch die Ladungsdichte gegenüber dem Abkühlen mit 6 × 10 5 Pa um etwa 30% bis 40% erhöht wird. Beim Abschrecken mit 20 × 10 5 Pa Ultra -Hochdruckstickstoff oder eine Mischung aus Helium und Stickstoff, die gekühlten Ladungen sind dicht und können zusammen gebündelt werden. Die Dichte von 6 × 105 Pa Stickstoffkühlung 80% bis 150%, kann gekühlt werden alle Schnellarbeitsstahl, hochlegierter Stahl, Warmarbeitsstahl und Cr13% Chromstahl und mehr Legierung Öl abgeschrecktem Stahl, wie mehr Large-Size 9Mn2V Stahl. Luftgekühlte Zweikammer-Abschrecköfen mit getrennten Kühlkammern haben eine bessere Kühlleistung als der gleiche Typ von Einkammeröfen. Der stickstoffgekühlte Zweikammerofen mit 2 × 105 Pa hat die gleiche Kühlwirkung wie der Einkammerofen mit 4 × 105 Pa. Betriebskosten sind jedoch geringe Wartungskosten. B. Chinas Grundstoffindustrie (Graphit, Molybdän usw.) und Nebenaggregate (Motor) und andere Ebenen verbessert werden. Daher zur Verbesserung der 6 × 105 Pa Einkammer-Hochdruck-Vakuumversorgung unter Beibehaltung der Entwicklung des Zweikammer-Druck- und Hochdruck-Luftkühl-Abschreckofens stärker im Einklang mit Chinas nationalen Bedingungen. Gekühlter Vakuumofen2 Starke AbschreckmethodeKonventionelles Abschrecken erfolgt normalerweise mit Öl-, Wasser- oder Polymerlösungskühlung und starker Abschreckregel mit Wasser oder geringen Salzwasserkonzentrationen. Starkes Abschrecken zeichnet sich durch extrem schnelles Abkühlen aus, ohne sich um übermäßige Verformung von Stahl und Rissbildung sorgen zu müssen. Herkömmliche Abschreckkühlung auf die Abschrecktemperatur, die Stahloberflächenspannung oder den spannungsarmen Zustand, und starke Abschreckung in der Mitte der Abkühlung, das Werkstückherz ist immer noch im heißen Zustand, um die Abkühlung zu stoppen, so dass sich eine Oberflächendruckspannung ausbildet. Unter den schweren Abschreckbedingungen wird der unterkühlte Austenit auf der Oberfläche des Stahls einer Druckspannung von 1200 MPa ausgesetzt, wenn die Abkühlgeschwindigkeit der martensitischen Umwandlungszone höher als 30 l / s ist, so dass die Streckgrenze des Stahls nach dem Abschrecken steigt erhöht sich um mindestens 25%. Prinzip: Stahl aus austenitisierender Temperaturabschreckung, die Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und Herz führt zu innerer Beanspruchung. Die Phasenänderung des spezifischen Volumens der Phasenänderung und des Phasenänderungskunststoffs verursacht auch eine zusätzliche Spannung der Phasenumwandlung. Wenn die Überlagerung von thermischer Spannung und Phasenübergangsspannung, das heißt die Gesamtspannung, die die Streckgrenze des Materials überschreitet, eine plastische Verformung auftritt; Wenn die Spannung die Zugfestigkeit von heißem Stahl überschreitet, bildet sich ein Abschreckriss. Während des intensiven Abschreckens nehmen die durch die Phasenänderungsplastizität verursachten Eigenspannungen und die Eigenspannungen aufgrund der spezifischen Volumenänderung der Austenit-Martensit-Umwandlung zu. Bei der intensiven Abkühlung kühlt sich die Werkstückoberfläche sofort auf die Badtemperatur ab, die Herztemperatur nahezu unverändert. Schnelles Abkühlen verursacht eine hohe Zugspannung, die die Oberflächenschicht schrumpft und durch die Herzspannung ausgeglichen wird. Die Zunahme des Temperaturgradienten erhöht die Zugspannung, die durch die anfängliche Martensitumwandlung verursacht wird, während die Zunahme der Martensitumwandlungsstarttemperatur Ms bewirkt, dass sich die Oberflächenschicht aufgrund der Phasenübergangsplastizität ausdehnt, die Oberflächenzugspannung wird signifikant verringert und umgewandelt In Druckspannung ist die Oberflächendruckspannung proportional zur Menge des erzeugten Oberflächenmartensits. Diese Oberflächendruckspannung bestimmt, ob das Herz unter Druckbedingungen eine martensitische Umwandlung erfährt oder bei weiterer Abkühlung die Oberflächenzugspannung umkehrt. Wenn die martensitische Transformation der Herzvolumenexpansion groß genug ist und der Oberflächenmartensit sehr hart und spröde ist, wird die Oberflächenschicht aufgrund eines Spannungsumkehrbruchs beschädigt. Zu diesem Zweck sollte die Stahloberfläche so spät wie möglich eine Druckspannung und eine herzmartensitische Umwandlung aufweisen. Starker Abschrecktest und Stahlabschreckleistung: Die Methode des starken Abschreckens hat den Vorteil, dass eine Druckspannung in der Oberfläche erzeugt wird, wodurch das Risiko von Rissen verringert wird und verbessern die Härte und Festigkeit. Oberflächenbildung aus 100% Martensit, der Stahl erhält die größte gehärtete Schicht, er kann den teureren Stahl Kohlenstoffstahl ersetzen, ein starkes Abschrecken kann auch gleichmäßige mechanische Eigenschaften des Stahls fördern und kleinste Verformungen des Werkstücks erzeugen. Durch das Abschrecken von Teilen kann die Lebensdauer bei wechselnder Belastung um eine Größenordnung erhöht werden. [1] Abbildung 2 Wahrscheinlichkeit der Bildung starker Quenchrisse und Verhältnis der Abkühlrate3 Kühlmethode des Wasser-Luft-GemischesDurch Einstellen des Drucks von Wasser und Luft und des Abstands zwischen der Zerstäuberdüse und der Oberfläche des Werkstücks wird die Kühlkapazität des Wasser-Luft-Gemisches bestimmt kann variiert werden und die Kühlung kann gleichmäßig sein. Produktionspraxis zeigt, dass die Anwendung des Gesetzes über die Form von komplexen Kohlenstoffstahl- oder legierten Stahlteilen Induktionshärten Oberflächenhärten, das die Erzeugung von Quenchrissen wirksam verhindern kann , kann einen besseren Härteeffekt erzielen, zum Abschrecken oder Normalisieren von Stahl. Gegenwärtig wurde diese Technologie erfolgreich auf das Abschrecken von duktilem Eisen angewendet. Beispiel Aluminiumlegierung: Gemäß den aktuellen Wärmebehandlungsspezifikationen für Schmiedeteile und Schmiedeteile aus Aluminiumlegierung wird die Temperatur des Abschreckwassers im Allgemeinen unter 60 ° C geregelt, die Temperatur des Abschreckwassers ist niedrig, die Abkühlgeschwindigkeit ist hoch und es verbleibt ein großer Rest Spannung nach dem Abschrecken auftritt. Bei der Endbearbeitung ist die innere Spannung aufgrund der Inkonsistenz der Oberflächenform und -größe aus dem Gleichgewicht geraten, was zur Freisetzung von Restspannung führt, was dazu führt, dass deformierte, gebogene, ovale und andere deformierte Teile des bearbeiteten Teils zu irreversiblen Endabfällen werden mit schwerem Verlust. Zum Beispiel: Propeller, Verdichterblätter und andere Schmiedeverformungen von Aluminiumlegierungen nach der Bearbeitung sind offensichtlich, was zu einer Toleranz der Teilegröße führt. Die Temperatur des Abschreckwassers stieg von Raumtemperatur (30-40 ° C) auf Siedewassertemperatur (90-100 ° C), und die durchschnittliche Schmiedeeigenspannung nahm um etwa 50% ab. [2] Abbildung 4 Abschreckdiagramm für kochendes Wasser5 Abschreckverfahren für heißes ÖlDie Verwendung von heißem Abschrecköl, damit das Werkstück vor dem weiteren Abkühlen auf eine Temperatur gleich oder nahe der Temperatur von Ms Punkt abkühlt, um die Temperaturdifferenz zu minimieren, kann das Abschrecken wirksam verhindern das Werkstück Verzug und Rissbildung. Die kleine Größe des legierten Werkzeugstahls sterben kaltes 160 ~ 200 ℃ beim Heißölabschrecken, kann Verzerrung effektiv verringern und Sprünge vermeiden Der verbleibende Austenit wird weiterhin in Martensit umgewandelt, dessen Zweck es ist, die Härte und Abriebfestigkeit des Stahls zu verbessern, die strukturelle Stabilität und die Dimensionsstabilität des Werkstücks zu verbessern und die Standzeit effektiv zu verbessern ein Kühlmedium für Materialbearbeitungsmethoden. Die Kryobehandlungstechnologie wurde zuerst auf Verschleißwerkzeuge, Formwerkzeugmaterialien und später auf legierten Stahl, Karbid usw. angewendet. Mit dieser Methode kann die innere Struktur von Metallmaterialien geändert werden, wodurch die mechanischen Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften verbessert werden Derzeit eines der neuesten Härteverfahren. Kryo-Behandlung (Cryogenictreatment), auch als Ultra-Low-Temperature-Behandlung bekannt, bezieht sich im Allgemeinen auf das Material unter -130 ° C für die Verarbeitung, um die Gesamtleistung des Materials zu verbessern. Bereits vor 100 Jahren begannen die Menschen mit der Kaltbehandlung von Uhrenteilen, bei der sich eine Verbesserung der Festigkeit, Verschleißfestigkeit, Dimensionsstabilität und Lebensdauer herausstellte. Die Kryobehandlung ist eine neue Technologie, die in den 1960er Jahren auf der Basis der normalen Kältebehandlung entwickelt wurde. Verglichen mit der herkömmlichen Kaltbehandlung kann die Kryobehandlung die mechanischen Eigenschaften und die Stabilität des Materials weiter verbessern und hat eine breitere Anwendungsperspektive. Kryobehandlungsmechanismus: Nach der Kryobehandlung verbleibt Austenit in der inneren Struktur des Metallmaterials (hauptsächlich Schimmelpilz) Material) wird in Martensit umgewandelt, und das ausgefällte Carbid wird auch in dem Martensit ausgefällt, so dass das Martensit in der Restspannung beseitigt werden kann, aber auch die Martensitmatrix verbessert, so dass auch seine Härte und Verschleißfestigkeit zunimmt. Der Grund für die Erhöhung der Härte liegt in der Umwandlung eines Teils des Restaustenits in Martensit. Die Zunahme der Zähigkeit ist auf die Dispersion und die geringe Ausfällung von η-Fe3C zurückzuführen. Zur gleichen Zeit nimmt der Kohlenstoffgehalt des Martensits ab und die Gitterverzerrung nimmt ab. Verbesserung der Plastizität. Die Ausrüstung für die kryogene Behandlung besteht hauptsächlich aus einem Flüssigstickstofftank, einem Flüssigstickstoff-Übertragungssystem, einer Deep-Cold-Box und einem Steuersystem. Bei der Anwendung wird die Tieftemperaturbehandlung mehrmals wiederholt. Typische Prozesse wie: 1120 ℃ Ölabschrecken + -196 ℃ × 1h (2-4) Tieftemperaturbehandlung +200 ℃ × 2h Tempern. Nach der Behandlung der Organisation hat es die Umwandlung von Austenit gegeben, aber auch aus der abgeschreckten Martensitdispersion eine hochkohärente Beziehung zur Matrix der ultrafeinen Carbide ausgefällt, nach anschließendem Tempern bei 200 ° C das Wachstum der ultrafeinen Carbide stieg die Anzahl und Dispersion signifikant an. Die Tieftemperaturbehandlung wird mehrmals wiederholt. Zum einen fallen die Feinstkarbide aus dem Martensit aus, der zum Zeitpunkt der vorangegangenen Tieftemperaturkühlung aus dem Restaustenit umgewandelt wurde. Andererseits werden weiterhin feine Carbide in dem abgeschreckten Martensit ausgefällt. Wiederholter Prozess kann die Matrix Druckfestigkeit, Streckgrenze und Schlagzähigkeit erhöht, verbessern die Zähigkeit von Stahl, während die Schlagzähigkeit Verschleißfestigkeit deutlich verbessert wurde Verarbeitung aufgrund thermischer Beanspruchung durch übermäßige Verformung, sollte Tieftemperaturbehandlung Kühlrate gesteuert werden. Um die Gleichmäßigkeit des Temperaturfeldes in der Anlage zu gewährleisten und die Temperaturschwankungen zu verringern, sollten bei der Auslegung des Tieftemperaturbehandlungssystems die Genauigkeit der Systemtemperaturregelung und die Rationalität der Anordnung der Strömungsfelder berücksichtigt werden. Bei der Systemauslegung sollte auch darauf geachtet werden, den geringeren Energieverbrauch, den hohen Wirkungsgrad, die einfache Bedienung und andere Anforderungen zu erfüllen. Dies sind die aktuellen Entwicklungstendenzen des kryogenen Behandlungssystems. Darüber hinaus wird erwartet, dass sich einige sich entwickelnde Kühlsysteme, deren Kühltemperatur von Raumtemperatur bis zu niedriger Temperatur reicht, zu flüssigkeitsfreien kryogenen Behandlungssystemen entwickeln, wobei ihre Mindesttemperatur abnimmt und die Kühleffizienz verbessert wird. [3] Referenzen: [1] 樊东黎.强烈 强烈 - — 的 的 钢 的 热处理 方法 [J].热处理, 2005, 20 (4): 1-3 [2] 宋 宋, 郝冬梅, 王成江. . 沸水 淬火 的 铝合金 组织 与 的 的 影响 [J]. 2002, 2002, 25 (2): 1-3 [3] 夏雨亮, 金 金, 汤 汤. . 深 冷 工艺 的 的 的 现状 和 和 [J].低温 低温 特 特, 2007, 25 (1): 1-3
Quelle: Meeyou Carbide