Den här artikeln ger en ganska detaljerad redogörelse för vad omkristallisationsglödgning är. Dessutom, för bekantskap, kommer andra typer av arbete med stål att övervägas, som förbättrar dess struktur och metallbearbetbarhet, minskar hårdheten och lindrar inre spänningar. Alla huvudegenskaper hos legeringen beror på legeringens struktur, och metoden som förändrar strukturen är värmebehandling. Omkristallisationsglödgning och många andra typer av värmebehandling utvecklades av D. K. Chernov, vidare utvecklades detta ämne av G. V. Kurdyumov, A. A. Bochvar, A. P. Gulyaev.
Värmebehandling
Detta är en kombination av olika uppvärmningsoperationer med hjälp av specialutrustning och speciell teknik, med hållning och kylning, som utförs strikt i en viss sekvens och under exakta lägen för att ändra legeringens inre struktur och få de önskade egenskaperna. Värmebehandling är indelad i flera typer. Glödgning den förstaslag, som används för absolut alla metaller och legeringar, ger inte fasomvandlingar i fast tillstånd. Omkristallisationsglödgning används för att uppnå följande egenskaper.
När glödgning av det första slaget värms upp ökar atomernas rörlighet, kemisk inhomogenitet elimineras helt eller delvis och inre spänningar minskar. Allt beror på uppvärmningstemperaturen och hålltiden. Långsam kylning är karakteristisk här. Variationer av denna metod är avspänningsglödgning efter gjutning, svetsning eller smide, diffusionsglödgning och omkristallisationsglödgning.
Andra glödgning
Denna glödgning är också avsedd för metaller och legeringar som genomgår fasomvandlingar under glödgning i fast tillstånd - både vid uppvärmning och kylning. Här är målen något bredare än de som eftersträvas med omkristallisationsglödgning av stål. Glödgning av det andra slaget resulterar i en mer balanserad struktur för vidare bearbetning av materialet. Kornighet försvinner, krossas, viskositet och plasticitet ökar, hårdhet och styrka reduceras avsevärt. Sådan metall kan redan skäras. Uppvärmning sker till mycket högre temperaturer än de kritiska, och kylning sker tillsammans med ugnen - mycket långsamt.
Värmebehandling inkluderar även härdning av legeringar för styrka och hårdhet. Här bildas tvärtom en icke-jämviktsstruktur, vilket ökar dessa parametrar på grund av sorbit, troostit och martensit. Temperaturerna som används är också mycket högre än de kritiska, men kylningen sker med mycket höga hastigheter. fjärde sortenvärmebehandling - anlöpning, som lindrar inre spänningar, minskar hårdheten och ökar segheten och duktiliteten hos härdade stål. Vid upphettning till temperaturer under kritiska kan kylhastigheten vara vilken som helst. Transformationer minskar icke-jämviktsstrukturen. Så här fungerar rekristallisationsglödgning av stål.
Lägeval
Värmebehandling kan vara preliminär och slutgiltig. Den första används för att förbereda materialets egenskaper och dess struktur för vidare tekniska operationer (förbättring av bearbetbarhet, skärning, tryckbehandling). Den slutliga värmebehandlingen bildar alla egenskaper hos den färdiga produkten. Hur rekristallisationsglödgningsläget väljs beror på processen och målen för värmebehandlingen.
Antyder uppvärmning av en legering eller metall över kristallisationstemperaturen och inte mindre än hundra eller tvåhundra grader. Detta följs av exponering vid denna temperatur under den tid som krävs. Kylning är det sista steget i denna process. Denna teknik är uppdelad i hel, partiell och texturerande glödgning, och valet beror på vad som är syftet med rekristallisationsglödgning.
Full glödgning
I praktiken använder vi oftast helglödgning, men här måste du vara uppmärksam på att stålglödgning och härdning är olika processer. Under rekristallisationsglödgningsprocessen utförs vissa procedurer som föregår kallbearbetningen av metallen under tryck för att underlätta vidare arbete med den, ellerglödgning är den utgående typen av värmebehandling, när den färdiga produkten eller halvfabrikatet får de önskade egenskaperna. Antingen är detta en mellanoperation, till exempel - för effektivt avlägsnande av kallhärdning
För enhetlig upplösning av legeringselement i matrisen och för att få en homogen mikrostruktur med samma materialegenskaper utförs glödgning i en speciell lösning. Järnmetaller kräver omkristallisationsglödgning vid temperaturer mellan 950 och 1200ºC med en Durferrit Glühkohle eller Durferrit GS 960 s altlösning.
Mål
Oftast utförs omkristallisationsglödgning av stål för att få materialets struktur till de önskade parametrarna som är nödvändiga för vidare arbete. Den används efter tryckbehandling, om den långsamma omkristallisationen inte har passerat helt, och detta inte tillåter att härdningen tas bort.
Sådan teknik används vanligtvis för varmvalsade legeringsrullar, där basen är aluminium, samt efter kallvalsning av plåt, band, folier från olika legeringar och icke-järnmetaller (här är det nödvändigt att nämna nickelrekristallisationsglödgning), stavar och trådar, kallformade stål och kalldragna rör. En separat procedur är glödgning vid tillverkning av halvfabrikat och produkter från icke-järnmetaller (inklusive nickel).
Temperaturförhållanden
Olika material kräver olika värmebehandlingslägen. Vanligtvis tar hela processen inte mer än en timme att slutföra omkristallisationsglödgningen, men temperaturregimen för varje legering är sin egen. Så magnesiumbaserade legeringar krävs från 300 till 400 ° С, nickellegeringar krävs från 800 till 1150 ° С, kolstål krävs från 650 till 710 ° С, för vilka omkristallisationsglödgning är obligatorisk. Smältpunkten uppnås naturligtvis inte.
Aluminiumlegeringar behöver inte så mycket, tillräckligt från 350 till 430 °C, och rent aluminium omkristalliseras vid temperaturer från 300 till 500 °C. Från 670 till 690 °C krävs titan för omkristallisation, från 700 till 850 °C koppar- och nickelkompositioner krävs, från 600 till 700 °C behövs brons och mässing, och ännu mindre ren koppar, det börjar omkristallisera från 500 °C. Sådana metoder för omkristallisationsglödgning krävs för vissa metaller och legeringar.
Diffusionsbearbetning av metaller
Denna typ av glödgning kallas annars homogenisering, och den utförs för att eliminera konsekvenserna av dendritisk segregation. Diffusionsglödgning behövs för legerade stål där duktilitets- och seghetsindex reduceras på grund av intrakristallin segregation, vilket leder till lamellära eller spröda frakturer. Det är nödvändigt att uppnå en jämviktsstruktur, och därför är diffusionsbehandling av gjuten metall nödvändig. Dessutom förbättrar det både de mekaniska egenskaperna och ökar enhetligheten i egenskaperna i hela den färdiga produkten.
Här är vad som händerprocess: överskottsfaser löses upp, den kemiska sammansättningen utjämnas, porer uppträder och växer, kornstorleken ökar. Denna typ av värmebehandling kräver lång exponering av metallen vid temperaturer över kritiska (här kan vi prata om 1200 grader Celsius).
Isotermisk värmebehandling
Denna typ av glödgning rekommenderas för legerade stål där austenit vid konstant temperatur sönderdelas till ferrit och cementit i blandningen. Sådan sönderdelning kan ske vid andra typer av glödgning om det sker en gradvis avkylning på grund av en konstant och successiv minskning av temperaturen. På så sätt uppnås strukturens enhetlighet, tiden för värmebehandling reduceras.
Det isotermiska glödgningsschemat är som följer: först, uppvärmning till en indikator som överstiger den övre kritiska punkten med 50-70 grader, sänk sedan temperaturen med 150 grader. Därefter överförs den uppvärmda delen till en ugn eller ett bad, där temperaturen inte hålls mer än 700 °C. Varaktigheten av proceduren kommer att bero på metallens sammansättning och delens geometriska dimensioner. Legeringsblandningar kan ta timmar, medan varmvalsade kolstålplåtar tar minuter.
Differences
Med full glödgning säkerställs omkristallisation av stål, vilket befriar metallen från olika strukturella defekter. Stål får sina viktigaste och karakteristiska egenskaper, mjukar upp för efterföljande skärning. Behövervärm den först till en temperatur över Ac3 med 30-50 grader, värm upp den och kyl sedan långsamt.
Oftast varar exponeringen minst en halvtimme, men inte mer än en timme per ton stål med en uppvärmningshastighet på 100 grader Celsius per timme. Kylhastigheten varierar beroende på stålets sammansättning och på austenitens stabilitet. Om den kyls snabbt kan den ferritic-cementitdispergerade strukturen bli för hård.
Kylar ner
Kylningshastigheten regleras genom att kyla ugnen med dess gradvisa avstängning och öppna luckan. Med full glödgning är det viktigaste att inte överhetta legeringen. Partiell glödgning utförs vid temperaturer under Ac3, men något över Ac1.
Då kommer stålet att delvis omkristallisera, och därför blir det inte av med defekter. Så här behandlas stål utan ferritiska band, om de bara behöver mjukas upp innan vidare bearbetning och skärning. Förutom full och ofullständig, finns det även texturerande omkristallisationsglödgning.
Application
Ibland kompletterar glödgning varmbearbetning (varmvalsade rullar, t.ex. aluminiumlegeringar, glödgas före kallvalsning för att avlägsna hårt arbete som kommer att uppstå som en konsekvens av varmvalsning).
Glödgning av denna typ används i mycket större utsträckning vid tillverkning av produkter och halvfabrikat av legeringar och rena icke-järnmetaller. Detta är redan en oberoende värmebehandlingsoperation. Jämfört med stål utsätts ett stort antal icke-järnmetaller för kallbearbetning, varefter omkristallisationsglödgning är nödvändig.
I branschen
Om en granulär form av cementit krävs, kan det pågå länge - flera timmar att hålla legeringen under glödgningen tills fullständig omkristallisation är klar. För kalldeformation, som vanligtvis följer efter glödgning, är det den granulära formen av cementit som är mest gynnsam, som sker under omkristallisation i processen för kärnbildning och tillväxt av odeformerade korn, och detta kräver uppvärmning till en viss temperatur.
Återkristallisationsglödgning inom industrin är den första operationen för att ge en legering eller metall plasticitet före kallbearbetning. Det finns inte mindre ofta i intervallet mellan kalldeformationsoperationer för att avlägsna härdning, och även som en slutlig värmebehandlingsprocess så att produkten eller halvfabrikatet får de egenskaper den behöver.
Hur det händer
När den värms upp ökar den deformerade metallen atomernas rörlighet. Gamla korn töjs ut, blir sårbara, nya korn, redan balanserade och fria från spänningar, föds intensivt och växer. De kolliderar med gamla, långsträckta och absorberar dem i deras tillväxt tills de helt försvinner. Omkristallisering av stål och legeringar är huvudmålet med omkristallisationsglödgning. Vid upphettning efter att ha uppnått önskad temperatur minskar materialets sträckgräns och styrka ganska kraftigt.
Men plasticiteten ökar, det fungerar för att förbättra bearbetbarheten. Temperaturen vid vilken omkristallisationen börjar kallas tröskeln.omkristallisation. När den nås mjuknar metallen. Temperaturen kan inte vara konstant. För en viss legering eller metall spelar uppvärmningstiden, graden av fördeformation, den ursprungliga kornstorleken och mycket mer en lika viktig roll.
