Загартування та відпуск: процес термічної обробки сталі та оптимізація продуктивності
Загартування та відпуск (загартування + відпуск) — це звичайний процес термічної обробки сталі, який зазвичай використовується для поліпшення властивостей сталі. Основною метою загартування та відпустки є досягнення збалансованої організаційної структури сталі за допомогою відповідних процесів нагрівання та охолодження, тим самим покращуючи її міцність, твердість і в’язкість. Цей процес зазвичай включає такі кроки:
- Нагрівання (аустенітізація): сталь спочатку нагрівається вище її критичної температури (тобто температури аустенітізації), в результаті чого вона повністю перетворюється на аустеніт (аустеніт), який є високотемпературною структурою сталі.
- Замочування: сталь витримують при високій температурі протягом певного періоду часу, щоб забезпечити гомогенізацію структури. Цей крок допомагає підвищити міцність матеріалу.
- Охолодження (загартування): сталь швидко охолоджується, в результаті чого аустеніт швидко перетворюється на мартенсит, тим самим збільшуючи твердість. Вибір охолоджувального середовища та контроль швидкості охолодження дуже важливі для успіху процесу загартування та відпустки.
- Загартування: загартована та загартована сталь зазвичай занадто крихка та тверда, тому її потрібно загартувати, щоб зменшити твердість і підвищити міцність. Цей крок передбачає повторне нагрівання сталі до нижчої температури, витримування її в теплому стані протягом певного періоду часу, а потім охолодження.
Загартована та відпущена сталь має більш високу міцність і твердість, зберігаючи певний ступінь в'язкості. Це робить його придатним для багатьох інженерних застосувань, особливо там, де потрібен баланс міцності та міцності. Слід зазначити, що різні типи сталі та різні параметри загартування та відпустки (температура, час, швидкість охолодження тощо) призведуть до різних властивостей. Тому при виконанні загартування та відпустки необхідно розробити відповідний технологічний план, виходячи з конкретного складу сплаву та вимог застосування. Вуглецева сталь часто використовується без остаточної термічної обробки, але її можна відпалити, нормалізувати, загартувати або відпустити, щоб покращити її виробничі та механічні властивості.
М'яка сталь ss400
SSS400/Q235 — це звичайна низьковуглецева конструкційна сталь із вмістом вуглецю від 0,12% до 0,2%, що еквівалентно сталі №10 і №20. Теоретично його можна загартувати для отримання мартенситу, але завдяки мартенситному вуглецю перенасичення дуже низьке, а твердість після загартування дуже низька, лише близько 170HBS. Твердість цієї сталі в стані постачання становить приблизно 144HBS (вона була нормалізована перед виходом з заводу). Можна побачити, що під час загартування Q235 підвищення міцності та твердості не є очевидним, і він також має зіткнутися з недоліками термічної обробки, такими як деформація, розтріскування, окислення, зневуглецювання та витрати на термічну обробку, що є досить неекономічним. Ss400 Mild Steel зазвичай купується без термічної обробки. Як правило, він використовується в інженерних проектах, де потрібна велика кількість сталі. Кількість величезна. Зазвичай використовується після гарячої прокатки. Гаряча прокатка означає нормалізуючу термічну обробку. Існує кілька причин відмови від термічної обробки:
- Ці випадки не вимагають високих механічних вимог.
- Об'єм сталевих компонентів занадто великий, а термообробка непрактична.
- Матеріал дешевий, вимоги до якості відносно низькі, і це низьковуглецева сталь, тому ефект термічної обробки не дуже хороший.
- Якщо вам доведеться використовувати Q235 для його затвердіння, ви можете лише цементувати його, але це нерентабельно.
Вуглецева сталь 1045/S45C
Сталь 1045/S45C — це широко використовувана конструкційна сталь із загартуванням і відпуском вуглецю. Холоднопластичність цієї сталі середня. Відпал і нормалізація трохи краще загартування і відпустки. Має більш високу міцність і кращу оброблюваність. Після відповідної термічної обробки він може отримати певний ступінь міцності, пластичності та зносостійкості. Зручне джерело матеріалу. Підходить для водневого та аргонодугового зварювання, але не підходить для газового зварювання. Перед зварюванням необхідний попередній нагрів, а після зварювання слід провести відпал для зняття напруги. Нормалізація може покращити продуктивність різання заготовок із твердістю менше 160HBS. Після загартування та відпустки комплексні механічні властивості цієї сталі повинні бути оптимізовані порівняно з іншими середньовуглецевими конструкційними сталями. Однак загартовуваність цієї сталі низька. Критичний діаметр, який можна загартувати у воді, становить 12-17 мм, і він має тенденцію до розтріскування під час загартування водою. Коли діаметр перевищує 80 мм, його механічні властивості подібні після загартування та відпустки або нормалізації. Вищу міцність і в'язкість можна отримати після обробки загартуванням і відпуском для середніх і малих деталей форми.
Застосування вуглецевої сталі 1045/S45C:
- Може використовуватися як один із матеріалів для виготовлення клинових шпонок DIN 6883-1956; можна використовувати для виготовлення болтів класу 8.8 і 9.8 M16 і нижче, болтів класу 10.9 і M22 і нижче, гайок класу 8, 9 і 10 і шайб класу 300HV, див. JC/T 5057.40-1995 .
- Може використовуватися для виготовлення високоміцних великих шестигранних болтів для сталевих конструкцій класу 8.8S M20 і нижче, великих шестигранних гайок класу 10H або 8H і високоміцних шайб класу продуктивності 35~45HRC. Див. GB/T 1231-2006.
25CrMo4/35CrMo4/42CrMo4Сталь Q+T
Всі вищезазначені матеріали є низьковуглецевими легованими сталями, які містять легуючі елементи, такі як хром і молібден, і мають високу загартовуваність і не мають відпускної крихкості. Легована сталь 25CrMo4 має достатню високотемпературну міцність нижче 500 градусів, дуже хорошу зварюваність, незначну схильність до утворення холодних тріщин, хорошу оброблюваність і пластичність при холодній деформації. Сталь 35CrMo4 зазвичай використовується в загартованому та відпущеному стані або цементованому та загартованому стані. Специфікації термічної обробки для цієї сталі: загартування при 880 градусах, охолодження водою, охолодження маслом; загартування при 500 градусах, водяне охолодження, масляне охолодження. 42CrMo4 легована сталь використовується для виробництва труб високого тиску та різних кріплень, а також високоякісних науглерожених деталей, таких як шестерні та вали, які працюють у некорозійних середовищах та середовищах з робочою температурою нижче 250 градусів і містять суміші азоту та водню.
