Stálslökkviferli og flokkunarumsóknir

Slökkun er hitameðhöndlunarferli þar sem vinnustykkið er hitað að ákveðnu mikilvægu hitastigi, síðan valið kælt til að fá há-hörku martensít eða sterkt lægra bainít, fylgt eftir með mildun.

Slökkun bætir slitþol og styrk hluta, sem og þreytulíf þeirra.

 

 

Slökkvireglur og grunnferlisflæði

 

Stál og önnur efni verða fyrir fasabreytingum við upphitun og austenitization fasa umbreytingin er forsenda þess að slökkt sé.

Almennt er slökkt á blóðþynningarstáli í hitastig sem er 20 til 30 gráður yfir Ac3, en hástál er slökkt í hitastig 20 til 30 gráður yfir Ac1.

Þegar slökkt er er mikilvægt að forðast of mikla hitun. Halda tíma ætti að ákvarða út frá stærð vinnustykkisins og líkan ofnsins til að tryggja samræmda umbreytingu á örbyggingu.

Lykilferlið við að slökkva er kæling. Hin fullkomna kæliferill forðast perlít nefsvæðið, fyrst og fremst til að koma í veg fyrir myndun ó-martensitic mannvirkja. Einnig verður að stjórna kælihraðanum til að draga úr innri streitu og aflögun í hlutanum.

Athugið: Ac1 og Ac3 tákna hitastigið sem austenít byrjar að myndast við og hitastigið þar sem hypoeutectoid stál austenitizes að fullu þegar það er hitað, í sömu röð. Þetta eru mikilvæg viðmiðunarpunktar til að ákvarða glæðingarferlið.

 

Helstu aðferðir við slökkviferli og helstu rekstrarleiðbeiningar

 

1. Einstök-Vökvaslökkun

Einfljótandi-slökkvibúnaður er einfaldasta og einfaldasta slökkviaðferðin. Það er fyrst og fremst notað fyrir hluta með einföldum, samhverfum formum og lágmarks-þversniðsbreytingu, eins og stokka og pinna.

Fyrir staka-fljótandi slökkvun verður að velja viðeigandi kælivökva miðað við efni og þykkt vinnustykkisins. Lágt-kolefnisstál og lágt-blendi er almennt slökkt með vatni eða saltvatni, en há-blendistál og litla, flókna-laga hluta er hægt að slökkva með olíu eða fjölliðalausn.

Á meðan slökkt er á skal tryggja að vinnustykkið sé jafnt á kafi í miðlinum og að miðillinn sé rétt hrærður til að koma í veg fyrir að gufufilma hindri kælingu.

Einstök-vökvaslökkun býður upp á hágæða stöðugleika og er hentugur fyrir stór-framleiðsla, en ráðlagt er að gæta varúðar varðandi hættu á aflögun og sprungum af völdum of hröðrar kælingar.

 

2. Tvö-vökvaslökkun

Tvö-vökvaslökkun sameinar kosti hraðrar og hægrar kælingar. Í fyrsta lagi er fyrsti miðillinn, eins og vatn eða saltvatn, fluttur hratt í gegnum óstöðugasta austenítsvæði efnisins. Þegar hitastig efnisins nálgast martensít umbreytingarhitastigið er efnið fljótt flutt yfir í annan miðil, eins og olíu, til að ljúka martensítumbreytingunni.

Tvö-vökvaslökkun er sérstaklega algeng fyrir miðlungs-til-stór vinnustykki úr háu-kolefnisstáli og meðalstáli-til-háu álblendi, svo sem mótum og tannhjólaeyðum.

Lykillinn að þessari aðgerð er nákvæmlega að stjórna dvalartíma vinnustykkisins í fyrsta miðlinum. Venjulega er slökkvitíminn 1 sekúnda á hverja 3-5 mm af virkri þykkt vinnustykkisins notaður, þó það sé einnig hægt að ákvarða það með því að fylgjast með því að loftbólur hverfa á yfirborði vinnustykkisins.

Flutningur frá fyrsta miðli yfir í annan miðil verður að vera hraður og stöðugur til að forðast hitastigshækkun sem gæti valdið niðurbroti efnisbyggingarinnar.

Tvö-vökvaslökkun dregur verulega úr hita- og byggingarálagi, sem gerir það að áhrifaríkri aðferð til að stjórna aflögun og koma í veg fyrir sprungur.

 

3. Skrefslökkun

Til að slökkva þrepa þarf að hita vinnustykkið til austenitization, síðan slökkva það í heitt bað aðeins fyrir ofan Ms-punktinn, eins og nítratbað eða basískt bað, til að halda. Þegar hitastigið er jafnt yfir þversnið vinnustykkisins- er vinnustykkið fjarlægt og loft-kælt.

Skrefslökkun er oft notuð á verkfærum og hlutum með flókin lögun og miklar nákvæmni kröfur, svo sem krana, lítil gír og nákvæmni stokka.

Á meðan á notkun stendur verður að hafa strangt eftirlit með sveiflum í baðhitastigi, venjulega á bilinu plús eða mínus tíu gráður á Celsíus. Biðtíminn er reiknaður út frá stærsta-þversniði, almennt áætlaður fimm millimetrar á mínútu.

Skrefslökkun dregur í raun úr varmaálagi, sem gerir martensitic umbreytingu kleift að halda áfram smám saman við loftkælingu. Þetta leiðir til lítillar álags á örbyggingu og lágmarks aflögunar. Hins vegar, vegna takmarkaðrar kæligetu bráðna salta, hentar það aðeins fyrir vinnustykki með skilvirka þykkt sem er ekki meira en 20 mm.

 

4. Isothermal quenching

Isothermal quenching felur í sér að fullkomlega slökkva vinnustykki sem er hitað að austenitizing hitastigi í heitt bað á bainite umbreytingarsvæðinu. Langur geymslutími gerir austenítinu kleift að umbreytast algjörlega í lægra bainít, fylgt eftir með loftkælingu. Austempering er fyrst og fremst notað fyrir hluta sem krefjast mikils styrks, seigleika og víddarstöðugleika, svo sem legur og nákvæmnismót. Jafnhitastigið og lengdin eru ákvörðuð út frá TTT feril stálsins, með hitastig venjulega á milli 250 og 400 gráður.

Eftir austemprun verður efnið bainít, sem sýnir framúrskarandi styrk og seigleika, með litla tilhneigingu til aflögunar eða sprungna. Hins vegar hefur austempering langa framleiðsluferil, háan kostnað og takmarkast við vinnustykki með smærri-þversnið.

 

Algeng vandamál og gæðaeftirlit

 

Slökkun hefur oft í för með sér galla eins og ófullnægjandi hörku, mjúka bletti, aflögun, sprungur, oxun og afkolun.

Ófullnægjandi hörku stafar almennt af upphitun við of lágt hitastig eða ófullnægjandi kælingu. Önnur orsök er afkolun yfirborðs á vinnustykkinu.

Mjúkir blettir eru almennt af völdum mengaðs slökkviefnis eða tilvistar oxíðhúða á yfirborði vinnustykkisins. Aflögun og sprungur geta stafað af of mikilli hitauppstreymi eða burðarvirki.

Þess vegna krefst gæðaeftirlits meðan á slökkvi stendur yfirgripsmikið ferlieftirlit, sérstaklega nákvæma hitastýringu meðan á hitunarstiginu stendur. Á meðan á kælingu stendur verður hitastig, styrkur og hringrásarhraði miðilsins að vera stöðugur. Hitun er nauðsynleg strax eftir slökkvun til að koma í veg fyrir leifar álags í hlutunum.

Við fjöldaframleiðslu ætti að framkvæma reglubundnar skyndiskoðun á málmfræðilegri uppbyggingu og hörkustigli. Óeyðileggjandi prófun er hægt að nota á mikilvægum hlutum til að greina sprungur.

 

Efnissamhæfi og ferlival

 

Mismunur á samsetningu milli efna leiðir til mismunandi herslugetu, byrjunarhitastigs umbreytinga á martensitic umbreytingu og mikilvægum kælihraða. Því þarf að velja ákveðið slökkviferli út frá eiginleikum efnisins.

Lágt-kolefnisstál og lágt-blandað burðarstál hafa tiltölulega litla herðni og eru almennt slökkt með vatni eða tveimur-fljótandi slökkviefnum til að bæta yfirborðshörku og slitþol hlutanna.

Miðlungs-kolefnisslökkt og hert stál þarf að tryggja ítarlega herðingu á kjarnanum, svo olíuslökkvun eða hröð olíuslökkun er almennt notuð til að forðast aflögun og sprungur.

Hátt-kolefnisstál á verkfærum er viðkvæmt fyrir ofhitnun, sem eykur líkur á aflögun. Þess vegna er hægt að nota skrefslökkvun eða lág-basískt baðslökkvun við lágan hita.

Há-blendistál eins og H13 hefur framúrskarandi herðni, svo hægt er að gasslökkva þau eða herða þau í há-saltbaði til að lágmarka röskun.

Carburized workpieces þurfa sérstaklega mikla kjarna seigju, svo þeir þurfa tiltölulega lágt hitastig, annaðhvort beina slökkva eða herða í saltbaði.

Ryðfrítt stál og háhraðastál krefjast forhitunar og saltbaðsslökkvunar til að koma í veg fyrir sprungur og karbíðútfellingu.

Slökkvun er flókið og mikilvægt ferli, þannig að viðeigandi slökkviaðferð verður að vera valin út frá efniseiginleikum, lögun hluta og rekstrarskilyrðum.

Slökkun krefst strangrar eftirlits með hitunar- og kælingarferlunum til að ná fram æskilegri örbyggingu og eiginleikum, á sama tíma og stöðug og áreiðanleg vörugæði eru tryggð.