Sammutetaan ja karkaiseminen

Valu- ja väärentämislämpökäsittely

Johdanto:

Sammutus ja karkaisu ovat välttämättömiä lämpökäsittelyprosesseja, joita käytetään parantamaan teräksen ja muiden rautaseosten mekaanisia ominaisuuksia, Ne ovat ihanteellisia suorituskykyisiin sovelluksiin, joissa vahvuus, sitkeys ja kestävyys ovat kriittisiä. Prosessiin kuuluu kaksi päävaihetta: sammutus, jossa materiaali jäähdytetään nopeasti kovettuneen tilan saavuttamiseksi, ja sen jälkeen karkaistus, jossa materiaali lämmitetään vähentää haurasuutta ja lisätä sitkeyttä. Tämä prosessien yhdistelmä auttaa tuottamaan valu- ja taajuuksien optimaalisen tasapainon lujuutta, kovuutta ja dutiliteettiä.

Tavoitteena on vaimentaa ja karkaista valu- ja väärinkäytöksiä

Sammuttamisen ja karkaisemisen ensisijaiset tavoitteet ovat:

• Lisää kovuutta: Sammutus lisää materiaalin kovuutta, tekevät sen kestävän kulumista ja parantaa sen kykyä kestää ankaraa mekaanista jännitystä.

• Parantaa voimaa: Sekä sammutus ja karkailu lisää materiaalin vetolujuutta, tarjoamalla kyky kestää suuria voima- ja painetta ilman muodonmuutoksia.

• Parantaa kovuutta ja Ductiliteettiä: tempering on ratkaisevaa vähentää sammutus aiheuttamaa haurasuutta, siten parantamalla materiaalin sitkeyttä ja kykyä vaikuttaa ilman murtumista.

• Saavuttaa halutut mekaaniset ominaisuudet: Prosessi on räätälöity saavuttamaan erityiset mekaaniset ominaisuudet, jotka tarvitaan komponentin käyttöön, tasapainottava voima, sitkeys ja väsymyskestävyys.

• Parantaa ulottuvuuden vakautta: Sammuttaminen ja karkainta auttaa vähentämään materiaalin sisäisiä jännityksiä, varmistetaan ulottuvuuden vakaus jatkokäsittelyn aikana tai käytön aikana.

Valu- ja väärentämisprosessit

1. Sammuttaminen (Kovettaminen:

• Valu tai taous lämmitetään kriittisen alueen ylälämpötilaan, tyypillisesti 800–900 °C (1, 470 °F – 1,650 °F), riippuen seoksen ja materiaalin vaatimuksista. Tämä prosessi saa teräksen kristallirakenteen muuttumaan martensiittiseksi vaiheeksi, joka on paljon vaikeampi kuin alkuperäinen rakenne.

• Kun materiaali saavuttaa kohdelämpötilan, se jäähdytetään nopeasti upottamalla sammuttavaan aineeseen, kuten veteen, öljyä tai ilmaa. Nopea jäähdytys lukitsee paikallaan martensiittisen rakenteen, mikä lisää kovuutta. Tämä kuitenkin tekee aineistosta haurasta, minkä vuoksi karkaiseminen seuraa.

2. Karkaiseminen:

• Sammutuksen jälkeen materiaali on liian kova ja hauras useimmissa sovelluksissa. Karkaisuun sisältyy sammutettu materiaali lämmittämään uudelleen alempaan lämpötilaan (tyypillisesti 150 °C – 650 °C tai 300 °F – 1200 °C °F), pitämällä sitä kyseisessä lämpötilassa tietyn ajan. Tämä prosessi vähentää sammuttamalla syntyneitä sisäisiä jännityksiä ja palauttaa osan materiaalin dutiliteetin ja sitkeyden.

• Järjestyksen lämpötila ja aika määräävät lopullisen tasapainon kovuus, voima ja sitkeys. Matalammat karkaistuslämpötilat pysyvät yleensä korkeammalla kovuudella, kun taas korkeammat karkaistuslämpötilat parantavat sitkeyttä ja dutiliteettia.

3. Jäähdytys:

• Karkaisemisen jälkeen materiaali jäähdytetään valvotulla nopeudella, tyypillisesti ilmassa. Jäähdytysprosessi karastuksen jälkeen auttaa yhdistämään muunnettua mikrorakennetta ja vakauttamaan saavutetut mekaaniset ominaisuudet.

Tutkimuksen ja tempaamisen edut

1. Parannettu kovuus ja kuluminen kestävyys:

• Sammutusprosessi lisää materiaalin kovuutta merkittävästi, mikä tarjoaa parempaa kulutuksenkestävyyttä. Tämä tekee sammuttamisen ja karkaisemisen ihanteellisen sovelluksille, joissa komponenttia kohdistuu suuria kitkaa, hankausta, tai raskas mekaaninen kuormitus.

2. Vahvistettu voima:

• Sekä sammutus ja karkaisuun lisäävät vetolujuuden materiaalin, niin, että se soveltuu rakenteellisiin osiin, joiden on vastustettava muodonmuutosta tai vikaa suurissa kuormituksissa. Karkaisu auttaa hienosäätä vahvuutta tiettyihin sovelluksiin.

3. Lisääntynyt kovuus ja Ductiliteetti:

• Samalla kun sammutus luo erittäin kovaa materiaalia, se tekee myös haurasta. TemperiniG prosessi palauttaa valuutta ja vähentää haurasuutta, mikä parantaa materiaalin kykyä absorboida vaikutuksia halkeamatta tai murtumista. Tämä on ratkaisevan tärkeää niiden osien kannalta, joilla on dynaaminen kuormitus- tai iskunvaikutus.

4. Vähennetyt jäännökset:

• Sammuttaminen aiheuttaa merkittäviä jännityksiä materiaalissa nopean jäähdytysprosessin vuoksi. Järjestelmä lievittää näitä rasituksia, varmistetaan, että materiaali säilyttää mittasuuntainen stabiili ja vähentää vääristymisen tai halkeamisen riskiä jatkokäsittelyn tai käytönaikaisen käytön aikana.

5. Muokattavat mekaaniset ominaisuudet:

• Yksi keskeisistä etuista sammuttamisen ja karkaisemisen on kyky hienosäätää materiaalin ominaisuuksia vastaamaan erityisvaatimuksia. Säätämällä sammutus ja karkaiseminen parametrit (kuten lämpötila ja aika), voimme saavuttaa täydellisen tasapainon kovuus, vahvuus ja sitkeys loppukäyttöön.

6. Parannettu väsymys vastus:

• Sammutuksella ja karkaistulla käsitellyt komponentit osoittavat lisääntyneen väsymyskestävyyden, joka on välttämätön niille osille, joilla on toistuvia lastaus- ja purkujaksoja. Tämä tekee prosessista ihanteellinen auto-, ilmailu- ja raskaiden koneiden sovelluksiin.

7. Tarkkuus ja vakaus:

• Sisäisten jännitteiden vähentäminen karkaisemisen avulla parantaa ulottuvuusvakautta, joka on välttämätön valujen tarkkuuden ja tarkkuuden säilyttämiseksi erityisesti niiden osien osalta, joilla on tiukat toleranssit.

Sovellukset vaimennus ja tempaaminen valu ja väärentäminen

Sammutamista ja karkaistua käytetään laajalti teollisuudessa, joissa komponenttien on kestettävä raskaita mekaanisia rasituksia, korkea kulumista, ja äärimmäiset toimintaolosuhteet. Tärkeimpiä sovelluksia ovat muun muassa seuraavat:

· Autoteollisuus:

Vaihteet, akselit, kampiakselit ja jousitusosat, jotka vaativat suurta lujuutta, kulutuksenkestävyyttä, ja uupumuskestävyys pitkäkestoiseen suorituskykyyn.

· Rakennuskoneet:

Rakenteelliset osat, käsivarsien ja vaihteiden osat, joiden on oltava sekä vahvoja että kovia dynaamisissa kuormitusolosuhteissa.

· Raskaat koneet:

Korkean suorituskyvyn vaihteet, akselit ja osat, joita käytetään rakentamisessa, kaivostoiminnassa, ja maatalouskoneita, joissa kuluu jatkuvasti ja raskaita kuormia.

· Öljy & kaasu:

Työkalut, venttiilit ja pumput ja muut osat, joita käytetään porauksessa, tutkimuksessa ja uuttamisessa, jossa kestävyys kulumiseen, suuri lujuus, ja väsymyskestävyys ovat välttämättömiä.

· Energia-ala:

Sähköntuotantolaitteet, turbiinin komponentit, ja venttiilit, jotka vaativat suuri lujuus kestämään voimalaitosten paineita ja lämpötiloja.