Toplinska obrada čeličnih odlivaka zasniva se na faznom dijagramu Fe-Fe3C za kontrolu mikrostrukture čeličnih odlivaka kako bi se postigle potrebne performanse. Toplinska obrada je jedan od važnih procesa u proizvodnji čeličnih odlivaka. Kvalitet i učinak toplinske obrade direktno su povezani s konačnim performansama čeličnih odljevaka.
Izlivena struktura čeličnih odljevaka ovisi o kemijskom sastavu i procesu skrućivanja. Generalno, postoji relativno ozbiljna segregacija dendrita, vrlo neujednačena struktura i krupna zrna. Stoga, čelični odljevci općenito moraju biti termički obrađeni kako bi se eliminirao ili smanjio utjecaj gore navedenih problema, kako bi se poboljšala mehanička svojstva čeličnih odljevaka. Osim toga, zbog razlike u strukturi i debljini stijenke čeličnih odljevaka, različiti dijelovi istog odljevka imaju različite organizacijske oblike i stvaraju značajno zaostalo unutrašnje naprezanje. Stoga se čelični odljevci (posebno odljevci od legiranog čelika) općenito trebaju isporučiti u termički obrađenom stanju.
1. Karakteristike toplinske obrade čeličnih odljevaka
1) U livenoj strukturi čeličnih odlivaka često postoje grubi dendriti i segregacija. Za vrijeme termičke obrade vrijeme zagrijavanja treba biti nešto veće od vremena zagrijavanja čeličnih dijelova kovanja istog sastava. Istovremeno, potrebno je na odgovarajući način produžiti vrijeme održavanja austenitizacije.
2) Zbog ozbiljne segregacije strukture odlivaka nekih odlivaka od legiranog čelika, kako bi se eliminisao njen uticaj na konačna svojstva odlivaka, treba preduzeti mere za homogenizaciju tokom termičke obrade.
3) Za čelične odljevke složenih oblika i velike razlike u debljini stijenki, efekti poprečnog presjeka i faktori naprezanja livenja moraju se uzeti u obzir tokom termičke obrade.
4) Kada se toplinska obrada vrši na čeličnim odljevcima, ona mora biti razumna na osnovu njegovih strukturnih karakteristika i nastojati izbjeći deformaciju odljevaka.
2. Glavni procesni faktori toplinske obrade čeličnih odljevaka
Termička obrada čeličnih odlivaka sastoji se od tri faze: zagrijavanje, očuvanje topline i hlađenje. Određivanje parametara procesa treba da se zasniva na cilju obezbeđivanja kvaliteta proizvoda i uštede troškova.
1) Grejanje
Zagrijavanje je proces koji troši najviše energije u procesu toplinske obrade. Glavni tehnički parametri procesa grijanja su odabir odgovarajućeg načina grijanja, brzine grijanja i načina punjenja.
(1) Način grijanja. Metode grijanja čeličnih odljevaka uglavnom uključuju grijanje zračenjem, grijanje u slanoj kupki i indukcijsko grijanje. Princip odabira načina grijanja je brz i ujednačen, lak za kontrolu, visoka efikasnost i niska cijena. Prilikom grijanja, ljevaonica općenito uzima u obzir strukturnu veličinu, kemijski sastav, proces toplinske obrade i zahtjeve za kvalitetom odljevka.
(2) Brzina grejanja. Za opće čelične odljevke, brzina grijanja ne smije biti ograničena, a za grijanje se koristi maksimalna snaga peći. Upotreba vruće peći može uvelike skratiti vrijeme grijanja i proizvodni ciklus. U stvari, pod uvjetom brzog zagrijavanja, ne postoji očita temperaturna histereza između površine odljevka i jezgre. Sporo zagrijavanje će rezultirati smanjenom efikasnošću proizvodnje, povećanom potrošnjom energije i ozbiljnom oksidacijom i dekarbonizacijom na površini odljevka. Međutim, za neke odljevke složenih oblika i strukture, velike debljine stijenke i velikih toplinskih naprezanja tokom procesa grijanja, treba kontrolirati brzinu zagrijavanja. Generalno, može se koristiti niska temperatura i sporo grijanje (ispod 600 °C) ili zadržavanje na niskoj ili srednjoj temperaturi, a zatim se brzo zagrijavanje može koristiti u područjima s visokim temperaturama.
(3) Način učitavanja. Princip da se čelični odlivci postavljaju u peć je da se u potpunosti iskoristi efektivni prostor, obezbedi ravnomerno zagrevanje i da se odlivci deformišu.
2) Izolacija
Temperaturu držanja za austenitizaciju čeličnih odlivaka treba odabrati prema hemijskom sastavu livenog čelika i potrebnim svojstvima. Temperatura držanja je općenito nešto viša (oko 20 °C) od kovanja čeličnih dijelova istog sastava. Za odljevke od eutektoidnog čelika, treba osigurati da se karbidi mogu brzo ugraditi u austenit i da austenit može zadržati fina zrna.
Za vrijeme očuvanja topline čeličnih odljevaka treba uzeti u obzir dva faktora: prvi faktor je ujednačiti temperaturu površine odljevka i jezgre, a drugi faktor je osigurati ujednačenost strukture. Stoga vrijeme držanja uglavnom ovisi o toplinskoj provodljivosti odljevka, debljini stijenke presjeka i legiranih elemenata. Općenito govoreći, odljevci od legiranog čelika zahtijevaju duže vrijeme držanja nego odljevci od ugljičnog čelika. Debljina stijenke odljevka obično je glavna osnova za izračunavanje vremena držanja. Za vrijeme držanja tretmana kaljenjem i tretmana starenjem, treba uzeti u obzir faktore kao što su svrha toplinske obrade, temperatura držanja i brzina difuzije elemenata.
3) Hlađenje
Čelični odlivci se nakon očuvanja toplote mogu hladiti različitim brzinama, kako bi se završila metalografska transformacija, dobila potrebna metalografska struktura i postigli zadani pokazatelji performansi. Uopšteno govoreći, povećanje brzine hlađenja može pomoći u dobijanju dobre strukture i rafiniranju zrna, čime se poboljšavaju mehanička svojstva odlivaka. Međutim, ako je brzina hlađenja prebrza, lako je izazvati veći stres u odljevku. To može uzrokovati deformaciju ili pucanje odljevaka sa složenom strukturom.
Rashladni medij za toplinsku obradu čeličnih odljevaka općenito uključuje zrak, ulje, vodu, slanu vodu i rastopljenu sol.
3. Metoda toplinske obrade čeličnih odljevaka
Prema različitim metodama grijanja, vremenu držanja i uvjetima hlađenja, metode toplinske obrade čeličnih odljevaka uglavnom uključuju žarenje, normalizaciju, kaljenje, kaljenje, tretman otopinom, stvrdnjavanje taloženjem, tretman oslobađanja od naprezanja i tretman uklanjanja vodika.
1) Žarenje.
Žarenje je zagrijavanje čelika čija struktura odstupa od ravnotežnog stanja na određenu temperaturu koja je unaprijed određena postupkom, a zatim polako hlađenje nakon očuvanja topline (obično hlađenje u peći ili ukopavanje u vapno) kako bi se dobio proces toplinske obrade blizak ravnotežno stanje strukture. Prema sastavu čelika i namjeni i zahtjevima žarenja, žarenje se može podijeliti na potpuno žarenje, izotermno žarenje, sferoidizirajuće žarenje, rekristalizacijsko žarenje, žarenje za ublažavanje naprezanja i tako dalje.
(1) Potpuno žarenje. Opšti proces potpunog žarenja je: zagrijavanje čeličnog odljevka na 20 °C-30 °C iznad Ac3, držanje ga neko vrijeme, tako da se struktura u čeliku potpuno transformiše u austenit, a zatim polako hlađenje (obično hlađenje peći) na 500 ℃- 600 ℃, i konačno ohlađeno na vazduhu. Takozvana potpuna znači da se zagrijavanjem dobije kompletna austenitna struktura.
Svrha potpunog žarenja uglavnom uključuje: prvo je poboljšanje grube i neravne strukture uzrokovane vrućom obradom; drugi je smanjenje tvrdoće odljevaka od ugljičnog čelika i legiranog čelika iznad srednjeg ugljika, čime se poboljšava njihov učinak rezanja (općenito, kada je tvrdoća radnog komada između 170 HBW-230 HBW, lako se rezati. Kada je tvrdoća je veći ili niži od ovog raspona, to će otežati rezanje); treći je uklanjanje unutrašnjeg naprezanja čeličnog odlivaka.
Opseg upotrebe potpunog žarenja. Potpuno žarenje je uglavnom pogodno za odljevke od ugljičnog čelika i legiranog čelika hipoeutektoidnog sastava sa sadržajem ugljika u rasponu od 0,25% do 0,77%. Hipereutektoidni čelik ne treba biti u potpunosti žaren, jer kada se hipereutektoidni čelik zagrije iznad Accm i polako ohladi, sekundarni cementit će se taložiti duž granice zrna austenita u obliku mreže, što čini čvrstoću, plastičnost i udarnu žilavost čelika značajnom. odbiti.
(2) Izotermno žarenje. Izotermno žarenje se odnosi na zagrijavanje čeličnih odljevaka na 20 °C - 30 °C iznad Ac3 (ili Ac1), nakon određenog vremenskog perioda, brzo hlađenje do vršne temperature krivulje izotermne transformacije pothlađenog austenita, a zatim zadržavanje određeno vrijeme vremena (zona transformacije perlita). Nakon što se austenit transformiše u perlit, polako se hladi.
(3) Sferoidizirajuće žarenje. Sferoidizirajuće žarenje je zagrijavanje čeličnih odljevaka na temperaturu nešto veću od Ac1, a zatim nakon dužeg vremena očuvanja topline, sekundarni cementit u čeliku spontano se transformira u granulirani (ili sferni) cementit, a zatim laganom brzinom toplinska obrada proces da se ohladi na sobnu temperaturu.
Svrha sferoidizirajućeg žarenja uključuje: smanjenje tvrdoće; ujednačavanje metalografske strukture; poboljšanje performansi rezanja i priprema za kaljenje.
Sferoidizirajuće žarenje je uglavnom primjenjivo na eutektoidne čelike i hipereutektoidne čelike (sadržaj ugljika veći od 0,77%) kao što su ugljični alatni čelik, legirani čelik za opruge, čelik za kotrljajuće ležajeve i legirani alatni čelik.
(4) Žarenje za ublažavanje naprezanja i rekristalizacijsko žarenje. Žarenje za ublažavanje naprezanja naziva se i žarenje na niskim temperaturama. To je proces u kojem se čelični odljevci zagrijavaju do temperature ispod Ac1 (400 °C - 500 °C), zatim drže neko vrijeme, a zatim se polako hlade na sobnu temperaturu. Svrha žarenja za ublažavanje naprezanja je uklanjanje unutrašnjeg naprezanja odljevka. Metalografska struktura čelika se neće promijeniti tokom procesa žarenja za ublažavanje naprezanja. Rekristalizacijsko žarenje se uglavnom koristi za eliminaciju iskrivljene strukture uzrokovane obradom hladnom deformacijom i eliminisanje radnog očvršćavanja. Temperatura grijanja za rekristalizacijsko žarenje je 150 °C - 250 °C iznad temperature rekristalizacije. Rekristalizacijsko žarenje može ponovo formirati izdužena kristalna zrna u jednolične kristale jednake osi nakon hladne deformacije, čime se eliminiše efekat očvršćavanja.
2) Normalizacija
Normalizacija je termička obrada u kojoj se čelik zagrijava na 30 °C - 50 °C iznad Ac3 (hipoeutektoidni čelik) i Acm (hipereutektoidni čelik), a nakon perioda očuvanja topline, hladi se na sobnu temperaturu na zraku ili u prisilni vazduh. metoda. Normalizacija ima bržu brzinu hlađenja od žarenja, tako da je normalizirana struktura finija od žarene strukture, a njena čvrstoća i tvrdoća su također veće od one žarene strukture. Zbog kratkog proizvodnog ciklusa i visoke iskorištenosti opreme za normalizaciju, normalizacija se široko koristi u raznim čeličnim odljevcima.
Svrha normalizacije je podijeljena u sljedeće tri kategorije:
(1) Normalizacija kao završna termička obrada
Za metalne odljevke sa niskim zahtjevima za čvrstoćom, normalizacija se može koristiti kao završni termički tretman. Normalizacija može oplemeniti zrna, homogenizirati strukturu, smanjiti sadržaj ferita u hipoeutektoidnom čeliku, povećati i rafinirati sadržaj perlita, čime se poboljšava čvrstoća, tvrdoća i žilavost čelika.
(2) Normalizacija kao tretman prije zagrijavanja
Za čelične odljevke s većim presjecima, normalizacija prije gašenja ili kaljenje i kaljenje (kaljenje i kaljenje na visokim temperaturama) može eliminirati Widmanstatten strukturu i trakastu strukturu, te dobiti finu i ujednačenu strukturu. Za mrežasti cementit prisutan u ugljičnim čelicima i legiranim alatnim čelicima sa sadržajem ugljika većim od 0,77%, normalizacija može smanjiti sadržaj sekundarnog cementita i spriječiti ga da formira kontinuiranu mrežu, pripremajući organizaciju za sferoidizirajuće žarenje.
(3) Poboljšajte performanse rezanja
Normalizacija može poboljšati performanse rezanja niskougljičnog čelika. Tvrdoća odljevaka od niskougljičnog čelika je preniska nakon žarenja i lako se zalijepi za nož tokom rezanja, što rezultira prekomjernom hrapavostom površine. Kroz normalizaciju toplinske obrade, tvrdoća odljevaka od niskougljičnog čelika može se povećati na 140 HBW - 190 HBW, što je blizu optimalne tvrdoće rezanja, čime se poboljšava učinak rezanja.
3) Gašenje
Kašenje je proces toplinske obrade u kojem se čelični odljevci zagrijavaju na temperaturu iznad Ac3 ili Ac1, a zatim se brzo hlade nakon određenog vremenskog perioda kako bi se dobila potpuna martenzitna struktura. Čelični odljevci trebaju biti kaljeni na vrijeme nakon najtoplijeg kako bi se eliminirao napon gašenja i postigla potrebna sveobuhvatna mehanička svojstva.
(1) Temperatura gašenja
Temperatura zagrijavanja kaljenja hipoeutektoidnog čelika je 30℃-50℃ iznad Ac3; temperatura zagrijavanja kaljenja eutektoidnog čelika i hipereutektoidnog čelika je 30℃-50℃ iznad Ac1. Hipoeutektoidni ugljični čelik se zagrijava na gore navedenoj temperaturi kaljenja kako bi se dobio finozrnati austenit, a nakon gašenja se može dobiti fina martenzitna struktura. Eutektoidni čelik i hipereutektoidni čelik su prije gašenja i zagrijavanja sferoidizirani i žareni, tako da nakon zagrijavanja na 30℃-50℃ iznad Ac1 i nepotpuno austenitizirani, struktura je austenit i djelomično neotopljene sitnozrnate infiltracione čestice karbonskog tijela. Nakon gašenja, austenit se pretvara u martenzit, a neotopljene čestice cementita se zadržavaju. Zbog visoke tvrdoće cementita, ne samo da ne smanjuje tvrdoću čelika, već i poboljšava njegovu otpornost na habanje. Normalna kaljena struktura hipereutektoidnog čelika je fini ljuskavi martenzit, a fino zrnati cementit i mala količina zadržanog austenita ravnomjerno su raspoređeni na matrici. Ova struktura ima visoku čvrstoću i otpornost na habanje, ali ima i određeni stepen žilavosti.
(2) Rashladni medij za gašenje procesa termičke obrade
Svrha gašenja je da se dobije potpuni martenzit. Stoga, brzina hlađenja livenog čelika tokom gašenja mora biti veća od kritične brzine hlađenja livenog čelika, inače se ne može postići martenzitna struktura i odgovarajuća svojstva. Međutim, prevelika brzina hlađenja može lako dovesti do deformacije ili pucanja odljevka. Kako bi se u isto vrijeme ispunili gore navedeni zahtjevi, potrebno je odabrati odgovarajući rashladni medij prema materijalu odljevka ili usvojiti metodu stepenastog hlađenja. U temperaturnom opsegu od 650℃-400℃, izotermna transformacija superohlađenog austenita čelika je najveća. Stoga, kada se livenje ugasi, treba osigurati brzo hlađenje u ovom temperaturnom rasponu. Ispod Ms tačke, brzina hlađenja bi trebala biti sporija kako bi se spriječila deformacija ili pucanje. Medij za gašenje obično koristi vodu, vodeni rastvor ili ulje. U fazi gašenja ili austempera, uobičajeno korišteni mediji uključuju vruće ulje, rastopljeni metal, rastopljenu sol ili rastopljenu alkaliju.
Kapacitet hlađenja vode u zoni visoke temperature od 650℃-550℃ je jak, a kapacitet hlađenja vode u zoni niske temperature od 300℃-200℃ je veoma jak. Voda je pogodnija za gašenje i hlađenje odljevaka od ugljičnog čelika jednostavnih oblika i velikih poprečnih presjeka. Kada se koristi za gašenje i hlađenje, temperatura vode uglavnom nije viša od 30°C. Stoga se općenito prihvaća za jačanje cirkulacije vode kako bi se temperatura vode održala u razumnom rasponu. Osim toga, zagrijavanje soli (NaCl) ili alkalije (NaOH) u vodi će uvelike povećati kapacitet hlađenja otopine.
Glavna prednost ulja kao rashladnog medija je u tome što je brzina hlađenja u zoni niske temperature od 300℃-200℃ mnogo niža od one kod vode, što može značajno smanjiti unutrašnje naprezanje kaljenog obratka i smanjiti mogućnost deformacije. i pucanje odlivaka. Istovremeno, kapacitet hlađenja ulja u rasponu visokih temperatura od 650℃-550℃ je relativno nizak, što je ujedno i glavni nedostatak ulja kao medija za gašenje. Temperatura ulja za gašenje se generalno kontroliše na 60℃-80℃. Ulje se uglavnom koristi za kaljenje odlivaka od legiranog čelika složenih oblika i za gašenje odlivaka od ugljeničnog čelika malih poprečnih preseka i složenih oblika.
Pored toga, rastopljena so se takođe obično koristi kao medij za gašenje, koji u ovom trenutku postaje slana kupka. Slana kupka se odlikuje visokom tačkom ključanja i njen kapacitet hlađenja je između vode i ulja. Slana kupka se često koristi za opuštanje i fazno gašenje, kao i za obradu odlivaka složenih oblika, malih dimenzija i strogih zahtjeva za deformacijom.
4) Kaljenje
Kaljenje se odnosi na proces toplinske obrade u kojem se kaljeni ili normalizirani čelični odljevci zagrijavaju na odabranu temperaturu nižu od kritične točke Ac1, a nakon određenog vremenskog perioda, hlade se odgovarajućom brzinom. Toplinska obrada kaljenjem može transformirati nestabilnu strukturu dobivenu nakon gašenja ili normalizacije u stabilnu strukturu kako bi se eliminirao stres i poboljšala plastičnost i žilavost čeličnih odljevaka. Općenito, proces toplinske obrade gašenja i tretmana kaljenja na visokim temperaturama naziva se tretman kaljenjem i temperiranjem. Kaljeni čelični odljevci moraju biti kaljeni na vrijeme, a normalizirani čelični odljevci se po potrebi kalju. Performanse čeličnih odlivaka nakon kaljenja ovise o temperaturi kaljenja, vremenu i broju puta. Povećanje temperature otpuštanja i produženje vremena držanja u bilo kojem trenutku ne samo da mogu ublažiti napon gašenja čeličnih odljevaka, već i transformirati nestabilni kaljeni martenzit u kaljeni martenzit, troostit ili sorbit. Čvrstoća i tvrdoća čeličnih odlivaka su smanjene, a plastičnost je značajno poboljšana. Za neke srednje legirane čelike sa legirajućim elementima koji snažno formiraju karbide (kao što su krom, molibden, vanadij i volfram, itd.), tvrdoća se povećava, a žilavost opada pri kaljenju na 400℃-500℃. Ova pojava se naziva sekundarno otvrdnjavanje, odnosno tvrdoća lijevanog čelika u kaljenom stanju doseže maksimum. U stvarnoj proizvodnji, srednjelegirani liveni čelik sa karakteristikama sekundarnog otvrdnjavanja treba više puta popuštati.
(1) Kaljenje na niskim temperaturama
Temperaturni opseg niskotemperaturnog kaljenja je 150℃-250℃. Kaljenje na niskim temperaturama može dobiti kaljenu martenzitnu strukturu, koja se uglavnom koristi za gašenje visokougljičnog čelika i gašenje visoko legiranog čelika. Kaljeni martenzit se odnosi na strukturu kriptokristalnog martenzita plus fino granulirani karbidi. Struktura hipoeutektoidnog čelika nakon kaljenja na niskim temperaturama je kaljeni martenzit; struktura hipereutektoidnog čelika nakon kaljenja na niskim temperaturama je kaljeni martenzit + karbidi + zadržani austenit. Svrha kaljenja na niskim temperaturama je da se na odgovarajući način poboljša žilavost kaljenog čelika uz održavanje visoke tvrdoće (58HRC-64HRC), visoke čvrstoće i otpornosti na habanje, uz značajno smanjenje naprezanja kaljenja i lomljivosti čeličnih odlivaka.
(2) Kaljenje na srednjim temperaturama
Temperatura kaljenja srednje temperature je uglavnom između 350℃-500℃. Struktura nakon kaljenja na srednjoj temperaturi je velika količina finozrnastog cementita dispergovanog i raspoređenog po feritnoj matrici, odnosno kaljenoj troostitnoj strukturi. Ferit u strukturi kaljenog troostita i dalje zadržava oblik martenzita. Unutarnje naprezanje čeličnih odljevaka nakon kaljenja je u osnovi eliminirano, te imaju višu granicu elastičnosti i granicu tečenja, veću čvrstoću i tvrdoću, te dobru plastičnost i žilavost.
(3) Kaljenje na visokim temperaturama
Visokotemperaturna temperatura kaljenja je općenito 500°C-650°C, a proces toplinske obrade koji kombinira kaljenje i naknadno visokotemperaturno kaljenje obično se naziva kaljenje i kaljenje. Struktura nakon kaljenja na visokim temperaturama je kaljeni sorbit, odnosno sitnozrni cementit i ferit. Ferit u kaljenom sorbitu je poligonalni ferit koji prolazi kroz rekristalizaciju. Čelični odljevci nakon kaljenja na visokim temperaturama imaju dobra sveobuhvatna mehanička svojstva u smislu čvrstoće, plastičnosti i žilavosti. Visokotemperaturno kaljenje se široko koristi u srednje ugljičnim čelicima, niskolegiranim čelicima i raznim važnim strukturnim dijelovima sa složenim silama.
5) Tretman čvrstim rastvorom
Glavna svrha tretmana otopinom je otapanje karbida ili drugih precipitiranih faza u čvrstoj otopini kako bi se dobila prezasićena jednofazna struktura. Odljevci od austenitnog nehrđajućeg čelika, austenitnog manganskog čelika i nehrđajućeg čelika koji se stvrdnjava putem taloženja treba općenito tretirati čvrstom otopinom. Izbor temperature rastvora zavisi od hemijskog sastava i faznog dijagrama livenog čelika. Temperatura odljevaka od austenitnog čelika od mangana je općenito 1000 ℃ - 1100 ℃; temperatura austenitnog krom-nikl odljevka od nehrđajućeg čelika je općenito 1000℃-1250℃.
Što je veći sadržaj ugljika u livenom čeliku i što je više nerastvorljivih legirajućih elemenata, to bi temperatura njegove čvrste otopine trebala biti viša. Kod čeličnih odlivaka koji sadrže bakar, tvrdoća čeličnih odlivaka se povećava usled taloženja tvrdih faza bogatih bakrom u stanju livenja tokom hlađenja. Da bi se struktura omekšala i poboljšale performanse obrade, čelični odlivci moraju biti tretirani čvrstim rastvorom. Temperatura njegovog čvrstog rastvora je 900℃-950℃.
6) Precipitation Hardening Treatment
Tretman taložnim očvršćavanjem je tretman za jačanje disperzije koji se izvodi unutar temperaturnog raspona kaljenja, također poznat kao umjetno starenje. Suština tretmana taložnim kaljenjem je da se na višim temperaturama karbidi, nitridi, intermetalna jedinjenja i druge nestabilne međufaze talože iz prezasićene čvrste otopine i raspršuju u matrici, čime se liveni čelik čini sveobuhvatnim. Poboljšana mehanička svojstva i tvrdoća.
Temperatura obrade starenjem direktno utiče na konačne performanse čeličnih odlivaka. Ako je temperatura starenja preniska, faza taložnog stvrdnjavanja će se sporo taložiti; ako je temperatura starenja previsoka, akumulacija precipitirane faze će uzrokovati prekomjerno starenje i neće se postići najbolji učinak. Stoga, ljevaonica treba odabrati odgovarajuću temperaturu starenja u skladu sa vrstom lijevanog čelika i specificiranim performansama čeličnog odljevka. Temperatura starenja austenitnog čelika otpornog na toplinu je općenito 550℃-850℃; temperatura starenja lijevanog čelika visoke čvrstoće koja se stvrdnjava pri taloženju je općenito 500 ℃.
7) Tretman za ublažavanje stresa
Svrha termičke obrade za ublažavanje naprezanja je eliminacija naprezanja odljevka, napona gašenja i naprezanja nastalog obradom, kako bi se stabilizirala veličina odljevka. Toplinska obrada za ublažavanje naprezanja se generalno zagreva na 100°C-200°C ispod Ac1, zatim se drži neko vreme i na kraju se hladi u peći. Struktura čeličnog odlivaka nije se promenila tokom procesa rasterećenja. Odljevci od ugljičnog čelika, odljevci od niskolegiranih čelika i odljevci od visokolegiranih čelika mogu se podvrgnuti tretmanu za smanjenje naprezanja.
4. Utjecaj toplinske obrade na svojstva čeličnih odljevaka
Pored performansi čeličnih odlivaka u zavisnosti od hemijskog sastava i procesa livenja, mogu se koristiti i različite metode termičke obrade kako bi se dobila odlična sveobuhvatna mehanička svojstva. Opšta svrha procesa termičke obrade je poboljšanje kvaliteta odlivaka, smanjenje težine odlivaka, produženje veka trajanja i smanjenje troškova. Toplinska obrada je važno sredstvo za poboljšanje mehaničkih svojstava odlivaka; mehanička svojstva odlivaka su važan pokazatelj za procenu efekta termičke obrade. Pored sledećih svojstava, livnica mora uzeti u obzir i faktore kao što su postupci obrade, performanse rezanja i zahtevi upotrebe odlivaka prilikom termičke obrade čeličnih odlivaka.
1) Utjecaj toplinske obrade na čvrstoću odljevaka
Pod uslovima istog sastava livenog čelika, čvrstoća čeličnih odlivaka nakon različitih procesa termičke obrade ima tendenciju povećanja. Općenito govoreći, vlačna čvrstoća odljevaka od ugljičnog čelika i niskolegiranih čeličnih odljevaka može doseći 414 Mpa-1724 MPa nakon toplinske obrade.
2) Utjecaj toplinske obrade na plastičnost čeličnih odljevaka
Lijevana struktura čeličnih odljevaka je gruba, a plastičnost je niska. Nakon termičke obrade, njegova mikrostruktura i plastičnost će se u skladu s tim poboljšati. Posebno će se značajno poboljšati plastičnost čeličnih odlivaka nakon tretmana kaljenja i otpuštanja (kaljenje + kaljenje na visokim temperaturama).
3) Žilavost čeličnih odlivaka
Indeks žilavosti čeličnih odlivaka često se procenjuje testovima na udar. Pošto su čvrstoća i žilavost čeličnih odlivaka par kontradiktornih pokazatelja, livnica mora da izvrši sveobuhvatna razmatranja kako bi odabrala odgovarajući proces termičke obrade kako bi se postigla sveobuhvatna mehanička svojstva koja zahtevaju kupci.
4) Utjecaj toplinske obrade na tvrdoću odljevaka
Kada je kaljivost livenog čelika ista, tvrdoća livenog čelika nakon termičke obrade može otprilike odražavati čvrstoću livenog čelika. Stoga se tvrdoća može koristiti kao intuitivan indeks za procjenu performansi livenog čelika nakon termičke obrade. Općenito govoreći, tvrdoća odljevaka od ugljičnog čelika može doseći 120 HBW - 280 HBW nakon termičke obrade.
Vrijeme objave: Jul-12-2021