Slukning er det mest afgørende trin i stålvarmebehandling.
Enkelt sagt:
Opvarm stålet til en rød-varm tilstand (hvor dets indre struktur omdannes til "austenit"), og afkøl det derefter hurtigt (til vand/olie/andet medium), hvilket forhindrer, at den indre struktur "langsomt vender tilbage" og låser den til en hård og skør "martensit".
Nedbryder det, det involverer tre handlinger:
- Opvarmning (austenitisering)- Opvarm stålet til omkring 800-950 grader, hvilket får de indre atomer til at omarrangere i højtemperaturstrukturen "austenit". Dette er forudsætningen; utilstrækkelig temperatur betyder, at det er spild af tid.
- Holder - Lad varmen trænge ind i kernen for at sikre, at hele stykket er grundigt opvarmet, og strukturen er ensartet.
- Rhurtig afkøling- Dette er essensen af ordet "slukke". Nøglen er hastighed: køl den ned inden for sekunder til snesevis af sekunder. Der er ikke tid nok til, at kulstofatomer kan om-fordeles og arrangeres i blødt væv (lamellær perlit/ferrit), så atomerne er "frosset" i et overmættet, forvrænget gitter, som er martensit - det er ekstremt hårdt, men også ekstremt skørt.
F.eks: Ligesom at koge en gryde med vand (austenitisering), hvis det får lov at køle naturligt, vil det danne almindelig is (blødt væv); hvis det straks fryses ved at hælde det i flydende nitrogen, kan vandmolekylerne ikke stå i kø og danne uordnet hård is (martensit). Slukning er som "øjeblikkelig frysning".
Nøgleegenskaber:
- Efter bratkøling bliver stålet hårdere, stærkere og mere slidstærkt-(takket være martensit).
- Men den bliver også skør og har høj indre belastning, hvilket gør den tilbøjelig til at revne, når den bruges direkte.
- Derfor bruges quenching næsten aldrig alene; det skal straks efterfølges af en tempereringsproces (genopvarmning ved lav temperatur og holde i et stykke tid), for at reducere skørhed og indre stress og genoprette sejheden. Quenching + temperering=tempereringsbehandling, som er den faktiske ting, der bruges i teknik.
Så husk en mnemonik:
Slukning er "hærdning", temperering er "redder skørhed", de er et par, begge uundværlige.
Hvordan udfører man temperering?
Tempereringsprocessen er meget "skånsommere" end bratkøling - der er ikke behov for hurtig afkøling. Nøgleparametrene er tre: tempereringstemperatur, holdetid og kølemetode efter出炉. Blandt dem bestemmer temperaturen alt.
I. Klassificering ved hærdning af temperatur i tre kategorier (kerneramme)
| Type | Temperaturområde | Organisk forandring | Opnåede ejendomme |
Typiske anvendelser |
| Lav-temperaturtempering | 150 ~ 250 grader | Overgang fra martensit til hærdet martensit | Hårdheden forbliver stort set uændret (HRC over 55), hvilket eliminerer en vis indre belastning | Anvendes til værktøjer, måleværktøjer og dele, der kræver høj hårdhed og slidstyrke |
| Medium-temperering | 350 ~ 500 grader | → Hærdet perlit | Høj elastikgrænse + vis sejhed | Anvendes til fjedre, fjedre og dele, der kræver elasticitet |
| Høj-temperering | 500 ~ 650 grader | → Hærdet sorbit | Optimal balance mellem styrke og sejhed (tempereret tilstand) | Anvendes til aksler, plejlstænger og sømløse rør med høj-styrke (N80/P110 type) |
For stålrør er de almindelige hærdede rør, du ofte ser, dem, der gennemgår høj-temperaturtempering: Efter bratkøling skal du anløbe ved 550~650 grader for at opnå "høj styrke + god sejhed" sorbitstruktur.
II. Specifikke trin i hærdningsoperationen
1. Temperer umiddelbart efter bratkøling - princippet er "sluk straks og temperer", det er bedst at overføre til tempereringsovnen, så snart emnet ikke er helt afkølet for at undgå revner på grund af langvarig bratkølingstilstand.
2. Indlæs i ovnen til opvarmning - emnet fyldes i ovnen og opvarmes eller placeres i ovnen ved måltemperaturen. Temperaturen vælges i henhold til målstrukturen i tabellen, såsom 550~620 grader for høj-temperaturtempering.
3. Holdning (nøgleparameter) - tillader transformationen af strukturen at være tilstrækkelig og den indre spænding elimineres ensartet.
Den empiriske formel er:
For kulstofstål og legeret stål, estimeres generelt med 1,5~2,5 minutter/mm effektiv tykkelse;
Brug også almindeligvis "Større end eller lig med 2 timer som den nedre grænse" til isolering;
Legeret stål kræver mere grundig isolering end kulstofstål, fordi legeringselementer diffunderer langsomt.
4. Aflæsning og afkøling - afkølingsmetoden efter anløbning har en relativt lille indvirkning. Den almindelige praksis er:
Kulstofstål: luftkøling er tilstrækkelig;
Legeret stål (især dem, der indeholder Cr, Mn, Ni) skal langsomt afkøles (i ovn eller sandkøling) for at forhindre den anden type hærdningsskørhed.
5. Inspektion - brug en hårdhedstester til at inspicere, om hårdheden er inden for målområdet for at afgøre, om tempereringstemperaturen er passende (hvis hårdheden er for høj, øg tempereringstemperaturen næste gang; hvis den er for lav, reducer den).
III. Tre faldgruber i drift
Pit Forklaring
Undgå hærdningsskørhedszonen En del af legeret stål vil opleve et pludseligt fald i slagstyrken ved 250-400 grader (første type) og langsom afkøling (anden type) - vælg en blid afkøling, eller undgå denne zone
Utilstrækkelig holdetid Kernen hærder ikke helt, ydre er blød og indre er hård, ujævn ydeevne
Temperaturafvigelse 20-30 graders forskel i højtemperaturtempering kan få hårdheden til at falde adskillige HRC, ensartethed af ovntemperaturen er meget vigtig
IV. Overvejes i kombination med quenching (hele quenching og tempereringsprocessen)
Opvarmning (austenitisering 800~950 grader) → Holdning → Hurtig afkøling (vand/olie/PAG) → [Quenching er afsluttet, opnået martensit]
→ Overfør øjeblikkeligt til tempereringsovnen → Hold ved måltemperaturen (såsom 580 grader ×2 timer) → Luftkøling/Langsom afkøling → [Quenching og temperering er afsluttet, opnået sorbit]
→ Hårdhed/Ydeevnekontrol
En mnemonic: Slukning bestemmer "hårdhed", anløbning bestemmer "sejhed", temperaturvalg er nøjagtigt, tid er tilstrækkelig, afkøling afhænger af ståltypen.
