Quin és l’objectiu de calmar l’acer estructural del carboni?

Quin és l’objectiu de calmar l’acer estructural del carboni?
El procés d’aturada de l’acer estructural del carboni consisteix en escalfar l’acer a la temperatura austenititzadora (normalment 30 - graus sobre l’AC3, requerint l’austenitització completa per a l’acer hipoutectoide), mantenint l’acer a aquesta temperatura durant un període de temps per permetre que la microstructura es transformi completament en austenita i, a continuació, es refredi ràpidament en un refrigerador en un medi de refrigeració com l’aigua o l’oli. El seu propòsit principal és aconseguir una millora "innovadora" de les propietats mecàniques alterant la microestructura interna de l'acer (transformant l'austenita en estructures no equilibris com la martensita o la bainita), particularment per als requisits de força i duresa. Aquest procés es pot classificar en els quatre objectius bàsics següents:
1. Millora significativament la duresa de l’acer i la resistència al desgast
La microestructura d'equilibri de l'acer estructural de carboni (per exemple, perlita + ferrita) té una duresa relativament baixa (per exemple, la duresa calenta - de la duresa de Q235 és aproximadament HB150 - 180, i la de 45 acer és aproximadament hb170 - 210). Això fa que no sigui adequat per a aplicacions que necessiten resistència al desgast i a les ratllades (per exemple, superfícies resistents al desgast a les parts mecàniques i les vores de les eines). Durant el tram, l’austenita es refreda ràpidament (la velocitat de refrigeració ha de superar la “velocitat de refrigeració crítica”). Els àtoms no tenen temps de difondre i formar perlita d'equilibri i es veuen obligats a formar martensita. La martensita és una solució sòlida supersaturada de carboni en -fe, amb una distorsió significativa de gelosia i nombroses dislocacions internes. Això augmenta significativament la duresa:
Medium - Acer estructural de carboni (com ara 45 acer) pot arribar a una duresa de HRC55 - 60 després de calmar-se, superant amb escreix la de l'acer en calent.
L’acer estructural de carboni alt - (com ara 65 acer) pot fins i tot arribar a una duresa de HRC60-65 després d’abandonar-se, apropant-se al nivell d’acer ordinari d’eines.
Aquesta elevada duresa millora eficaçment la resistència al desgast i redueix el desgast durant l’ús (per exemple, calçant les dirways de màquines -eina i flancs de dents d’engranatges).
2 Millora significativament la resistència a l’acer i la resistència a la deformació
A més de la duresa, el fet de disminuir augmenta significativament la resistència a la tracció, la resistència al rendiment i la resistència a la deformació de l’acer estructural del carboni. La ferrita en l'estructura d'equilibri té una alta plasticitat però baixa resistència, mentre que la perlita té una resistència moderada. La martensita, però, pot aconseguir un augment del 50% -100% de la força a causa de la distorsió i la dislocació de la gelosia.
Per exemple, 45 Steel té una resistència a la tracció enrotllada en calent - d'aproximadament 600 MPa. Després d’apagar (sense temperament), la resistència a la tracció puja fins a més de 1000 MPa i la força de rendiment augmenta de 355 MPa a més de 800 MPa.
Per a les parts que portin les càrregues, resisteixi a resistir l’impacte o resistir la deformació (com els eixos, les barres de connexió i els cargols), la força alta després de la reducció de l’abandonament garanteix que les parts no es deformen ni es fracturen en condicions de funcionament complexes, complint així la càrrega estructural - que suposa requisits {{1} equilibri. "
Tot i que els acers estructurals de carboni aconsegueixen una duresa i una força extremadament altes després de disminuir, tenen inconvenients significatius: estrès intern elevat en l’estructura martensita, la ductilitat deficient i la duresa extremadament baixa (propens a la fractura trencadissa, amb l’absorció d’energia d’impacte normalment només 5 - 10J). L’ús directe pot provocar un fracàs fàcilment a causa d’impactes menors o concentracions d’estrès. Per tant, el fet de disminuir rarament s’utilitza com a “tractament tèrmic final”, sinó com a precursor del procés de temperament. La seva funció bàsica és proporcionar una "duresa alta -, estructura fundacional de gran resistència" per a ajustaments de rendiment posteriors.
Temperació posterior a diferents temperatures (baixa - temperament de temperatura 150 - 250 graus, mitjà - temperatura de temperatura de 350-500 graus i que el temperament a alta temperatura de 500-650 graus) pot eliminar l'estrès martensita interna i millorar la duresa mentre es manté la major part de la força de la força.
Per exemple, després d’haver-se apagat i alt - temperament de temperatura (disminució i temperament) de 45 acer, la duresa es redueix a HRC 28-32, mentre que la resistència a la tracció es manté per sobre dels 800 MPa i l’absorció d’energia d’impacte s’incrementa fins a més de 50J. Això aconsegueix un equilibri ideal de "alta resistència i alta duresa", convertint -la en la solució d'optimització integral de rendiment més utilitzada en la fabricació de maquinària . 4. millorar el rendiment local i complir els requisits de "reforç local"
Algunes parts d’acer estructural de carboni no requereixen una gran resistència general (per evitar la britivitat general) i només requereixen reforçar les àrees de treball crítiques (com ara superfícies de desgast i zones d’estrès concentrat). En aquests casos, el fet de disminuir pot assolir "millores de rendiment local" mitjançant un enfocament de "calefacció local + refrigeració local".
Per exemple, els carrils de guia de màquines -eina requereixen resistència al desgast de superfície (alta duresa), però la matriu ferroviària guia ha de mantenir la duresa (per evitar la fractura d’impacte). Això es pot aconseguir mitjançant la "superfície d'escalfament d'inducció". Es tracta d’escalfar només la superfície del ferrocarril guia cap a l’austenitització i refredar-la ràpidament, formant martensita apagada (duresa HRC 50-55) a la superfície mantenint l’estructura d’equilibri original de la matriu (mantenint la duresa).
Per un altre exemple, el cap o la porció roscada d’un cargol requereix resistència a la cisalla i al desgast. El fet local pot aconseguir un rendiment crític evitant la britivitat general i reduint el risc de fracàs de part.