Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Pre výrobné účely je často potrebné meniť parametre ocele, jedným zo spôsobov, ako to dosiahnuť, je tepelné spracovanie . Podľa ich princípu väčšina technológií tepelného spracovania umožňuje zmenu štruktúry ocele ohrevom, pridržiavaním a chladením.

Napriek tomu, že všetky tieto technológie majú rovnaké ciele a princíp fungovania, všetky sa líšia v teplotných a časových režimoch. Tepelné spracovanie môže byť buď medziproduktom alebo finálnym procesom počas výroby. V prvom prípade sa materiál pripravuje na následné spracovanie a v druhom sa uvádzajú nové vlastnosti.

Jednou z týchto technológií je normalizácia ocele. Takzvané tepelné spracovanie, pri ktorom sa materiál zahrieva na teplotu 30 - 50 stupňov nad Ast alebo Ac3 a potom sa ochladzuje v pokojnom vzduchu.

Zásady normalizácie

Podobne ako iné technológie tepelného spracovania, aj normalizácia môže byť strednou a konečnou operáciou na zlepšenie štruktúry ocele. Najčastejšie sa používa v prvom prípade, ako konečný postup, normalizácia sa používa hlavne pri výrobe dlhých výrobkov, ako sú koľajnice, kanály a nielen.

Kľúčovou črtou normalizácie je, že oceľ sa zahreje na teplotu, ktorá je o 30 - 50 stupňov vyššia ako horné kritické hodnoty, a tiež sa materiál starne a ochladzuje.

V závislosti od typu materiálu sa zvolí určitá teplota. Hypereutektoidné materiály sa normalizujú pri teplote medzi Ac1 a Ac3 bodmi, zatiaľ čo hypoeekektoidné materiály majú teplotu vyššiu ako Ac 3. V dôsledku toho materiály prvého typu majú rovnakú tvrdosť, pretože uhlík v rovnakom množstve prechádza do roztoku a tiež fixuje austenit v rovnakom množstve. Štruktúra obsahuje cement a martenzit.

Vďaka tomuto zloženiu sa zvyšuje odolnosť proti opotrebeniu a tvrdosť materiálu proeutektoidu. Ak sa oceľ s vysokým obsahom uhlíka zahreje viac Ac3, potom sa rast zrna austenitu zvýši, a preto sa zvýši vnútorné napätie. Zvýši sa aj koncentrácia uhlíka, čím sa teplota martenzitickej transformácie zníži. Výsledkom je, že materiál sa stáva menej trvanlivým a tvrdším a je možné ho meniť.

A hypoeutektoidná oceľ, keď sa zahreje nad kritický index, sa stáva veľmi viskóznou. Je to preto, že jemnozrnný austenit je vytvorený z nízkouhlíkovej ocele. Po ochladení sa táto zložka prevedie na jemne kryštalický martenzit. Indexy teploty medzi Ac 1 a Ac 3 nemôžu byť použité na spracovanie, pretože v tomto prípade štruktúra hypoeutektoidnej ocele získava ferit, čo znižuje jeho tvrdosť po normalizácii a po popúšťaní mechanické vlastnosti.

Doba expozície závisí od stupňa homogenizácie štruktúry materiálu. Štandardným indikátorom je hodina expozície na hrúbku 25 mm. Intenzita chladenia jedným alebo druhým spôsobom určuje veľkosť dosiek a množstvo perlitu.

Tieto množstvá sú vzájomne závislé. Ešte viac perlitu sa vytvorí so zvýšením intenzity chladenia, zmenší sa vzdialenosť medzi doskami a ich hrúbka. To všetko zvyšuje tvrdosť a pevnosť normalizovaného materiálu. Vďaka nízkej intenzite chladenia sa vytvára materiál s menšou tvrdosťou a pevnosťou.

Ak sa spracúvajú objekty s veľkými rozdielmi prierezu, potom sa musí znížiť tepelné namáhanie, aby sa zabránilo skresleniu počas ohrevu alebo chladenia. Pred začatím práce by sa mali zahriať v soľnom kúpeli.

Zatiaľ čo sa teplota produktu zníži na nižší kritický bod, chladenie sa môže urýchliť umiestnením do vody alebo oleja.

Priradenie procesu

Normalizácia je určená na zmenu mikroštruktúry ocele, vykonáva nasledovné:

  • znižuje vnútorné napätie;
  • rekryštalizáciou rozdrví hrubozrnnú štruktúru zvarov, odliatkov alebo výkovkov.

Ciele normalizácie môžu byť úplne odlišné. Týmto spôsobom sa môže zvýšiť alebo znížiť tvrdosť ocele, to isté platí pre pevnosť materiálu a jeho húževnatosť. Všetko závisí od mechanických a tepelných charakteristík ocele. S touto technológiou je možné jednak znížiť zvyškové napätie, jednak zlepšiť stupeň spracovateľnosti ocele pomocou jednej alebo inej metódy.

Oceľové odliatky sa podrobia takémuto spracovaniu na nasledujúce účely: \ t

  • homogenizovať ich štruktúru;
  • zvýšiť náchylnosť k tepelnému kaleniu;
  • na zníženie zvyškových napätí.

Výrobky získané spracovaním tlakom sa po kovaní a valcovaní podrobia normalizácii, aby sa zmenšila veľkosť zŕn štruktúry a jej páskovanie.

Normalizácia, spolu s uvoľňovaním, je potrebná na nahradenie tvrdnutia produktov zložitého tvaru alebo s ostrými rozdielmi v priereze. Zabráni sa tým chybám.

Táto technológia sa tiež používa na zlepšenie štruktúry výrobku pred kalením, zlepšenie jeho obrobiteľnosti rezaním, odstránenie sieťoviny sekundárneho cementu v proeutektoidnej oceli a príprava ocele na konečné tepelné spracovanie.

Oceľ triedy 45 a jej vlastnosti

Táto oceľ je zliatina železa a uhlíka. Stať sa značkou 45 vďaka svojej tvrdosti má tradičný vysoký dopyt v rôznych priemyselných odvetviach. V tejto zliatine je podiel železa asi 45%. Vlastnosti materiálu priamo súvisia s jeho legujúcimi prvkami a množstvom uhlíka, čo je veľmi dôležité pri výrobe výrobkov pre valcovaný kov. Tento alebo taký teplotný režim spracovania umožňuje získať trvanlivý výrobok. Po normalizácii je tvrdosť značky 45 priamo závislá na teplote počas prevádzky.

Táto oceľ je uhlíková konštrukcia. Normalizácia by sa mala vykonávať na ulici, a nie v špeciálnych kachliach, na rozdiel od iných štádií spracovania. Značka 45 jednoducho a rýchlo poskytuje mechanické typy spracovania, najmä:

  • vŕtanie;
  • SÚSTRUŽENIE;
  • frézovanie.

Na základe tejto ocele tieto výrobky vyrábajú:

  • obväzy;
  • vačky;
  • valce;
  • prevodovka;
  • kľukové hriadele a vačkové hriadele;
  • hriadeľ ozubeného kolesa;
  • vretien.

Iné metódy tepelného spracovania

Okrem normalizácie zahŕňa tepelné spracovanie ocele aj tieto procesy:

  • žíhanie;
  • kalenie;
  • opustí;
  • kryogénne spracovanie;
  • vytvrdzovanie disperzie.

Princíp implementácie a ciele každej technológie sú rovnaké, každý však má svoje vlastné charakteristické črty:

  • Žíhanie - vďaka nemu bude štruktúra perlitu čo najtenšia, pretože chladenie prebieha v peci. Žíhanie môže znížiť štrukturálnu heterogenitu, ako aj namáhanie po spracovaní odlievaním alebo pod tlakom, dať štruktúre jemné zrno alebo zlepšiť opracovanie;
  • kalenie - princíp technológie je rovnaký, ale teploty sú vyššie v porovnaní s normalizáciou a rýchlosť ochladzovania je tiež vyššia. Proces prebieha v kvapalinách. V dôsledku kalenia sa zvýši pevnosť a tvrdosť materiálu a časti budú mať nakoniec nízku rázovú pevnosť a krehkosť;
  • popúšťanie - popúšťanie po kalení znižuje napätie a krehkosť. Za týmto účelom sa materiál zahreje na nízku teplotu a ochladí sa vonku. Na pozadí zvýšenia teploty klesá pevnosť v ťahu a tvrdosť a tuhosť sa zvyšuje;
  • kryogénne spracovanie - vďaka tomu bude mať materiál jednotnú štruktúru a tvrdosť, táto technológia je najvhodnejšia pre kalenú uhlíkovú oceľ;
  • vytvrdzovanie disperzie - konečné spracovanie, pri ktorom sa dispergované častice uvoľňujú v pevnom roztoku po kalení nízkym teplom, čím sa získa pevnosť materiálu.

Na vykonanie tepelného spracovania budete potrebovať nasledovné:

  • nádrže na vodu a olej;
  • brúsny papier;
  • metalografický mikroskop;
  • rúra s termoelektrickým pyrometrom;
  • Testery tvrdosti Rockwell;
  • sady mikroskopických vzoriek (sorbitol, martenzit, ferit-martenzit, atď.).

Voľba metódy tepelného spracovania ocele

Normalizácia alebo iný spôsob tepelného spracovania ocele sa volí v závislosti od koncentrácie uhlíka v ňom. Ak ho materiál obsahuje v množstve do 0, 2%, potom je najprijateľnejším spôsobom normalizácia. Ak je uhlík 0, 3 - 0, 4%, potom normalizácia a žíhanie bude robiť.

V závislosti od požadovaných vlastností by sa mal zvoliť jeden alebo iný spôsob liečby. Napríklad normalizácia poskytne produktu jemnozrnnú štruktúru a v porovnaní s žíhaním väčšiu tvrdosť a pevnosť.

V mnohých prípadoch je preferovanou metódou spracovania materiálov normalizácia, pretože má mnoho výhod oproti iným. V mnohých priemyselných odvetviach, najmä v strojárenstve, sa najčastejšie používa na tepelné spracovanie .

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Kovoobrábanie