Denne artikel vil give en ret detaljeret redegørelse for, hvad rekrystalliseringsudglødning er. Derudover vil andre former for arbejde med stål blive overvejet til kendskab, som forbedrer dets struktur og metalbearbejdelighed, reducerer hårdhed og aflaster indre spændinger. Alle legeringens hovedegenskaber afhænger af legeringens struktur, og metoden, der ændrer strukturen, er varmebehandling. Omkrystallisationsudglødning og mange andre typer varmebehandling blev udviklet af D. K. Chernov, yderligere blev dette emne udviklet af G. V. Kurdyumov, A. A. Bochvar, A. P. Gulyaev.
Varmebehandling
Dette er en kombination af forskellige opvarmningsoperationer ved hjælp af specialudstyr og speciel teknologi, med holding og afkøling, som udføres strengt i en bestemt rækkefølge og under præcise tilstande for at ændre den indre struktur af legeringen og opnå de ønskede egenskaber. Varmebehandling er opdelt i flere typer. Udglødning af den førsteslags, som bruges til absolut alle metaller og legeringer, bringer ikke fasetransformationer i fast tilstand. Rekrystallisationsudglødning bruges til at opnå følgende egenskaber.
Når annealing af den første slags opvarmes, øges atomernes mobilitet, kemisk inhomogenitet elimineres helt eller delvist, og intern spænding falder. Det hele afhænger af opvarmningstemperaturen og holdetiden. Langsom afkøling er karakteristisk her. Variationer af denne metode er afspændingsudglødning efter støbning, svejsning eller smedning, diffusionsudglødning og omkrystallisationsudglødning.
Anden udglødning
Denne udglødning er også beregnet til metaller og legeringer, der gennemgår fasetransformationer under faststofglødning - både ved opvarmning og afkøling. Her er målene noget bredere end dem, der forfølges med omkrystallisationsudglødning af stål. Udglødning af den anden slags resulterer i en mere afbalanceret struktur til videre bearbejdning af materialet. Kornet forsvinder, knuses, viskositet og plasticitet øges, hårdhed og styrke reduceres væsentligt. Sådant metal kan allerede skæres. Opvarmning udføres til meget højere temperaturer end de kritiske, og afkøling sker sammen med ovnen - meget langsomt.
Varmebehandling omfatter også hærdning af legeringer for styrke og hårdhed. Her dannes der tværtimod en ikke-ligevægtsstruktur, som øger disse parametre på grund af sorbit, troostit og martensit. De anvendte temperaturer er også meget højere end de kritiske, men afkølingen foregår ved meget høje hastigheder. fjerde slagsvarmebehandling - anløbning, som aflaster indre spændinger, reducerer hårdhed og øger sejheden og duktiliteten af hærdede stål. Ved opvarmning til temperaturer under kritisk kan afkølingshastigheden være hvilken som helst. Transformationer reducerer ikke-ligevægtsstrukturen. Sådan fungerer rekrystallisationsudglødning af stål.
Tilstandsvalg
Varmebehandling kan være foreløbig og endelig. Den første bruges til at forberede materialets egenskaber og dets struktur til yderligere teknologiske operationer (forbedring af bearbejdelighed, skæring, trykbehandling). Den endelige varmebehandling danner alle det færdige produkts egenskaber. Hvordan rekrystallisationsudglødningstilstanden vælges afhænger af processen og målene for varmebehandlingen.
Indebærer opvarmning af en legering eller metal over krystallisationstemperaturen og ikke mindre end hundrede eller to hundrede grader. Dette efterfølges af eksponering ved denne temperatur i den nødvendige tid. Afkøling er den sidste fase af denne proces. Denne teknologi er opdelt i fuld, delvis og teksturerende udglødning, og valget afhænger af, hvad der er formålet med rekrystallisationsglødning.
Fuld udglødning
I praksis bruger vi oftest fuldglødning, men her skal du være opmærksom på, at stålglødning og hærdning er forskellige processer. Under rekrystallisationsudglødningsprocessen udføres visse procedurer, der går forud for koldbearbejdning af metallet under tryk for at lette yderligere arbejde med det, ellerudglødning er udgangstypen for varmebehandling, når det færdige produkt eller halvfabrikata får de ønskede egenskaber. Enten er dette for eksempel en mellemoperation - til effektiv fjernelse af koldhærdning
For ensartet opløsning af legeringselementer i matrixen og for at opnå en homogen mikrostruktur med samme materialeegenskaber udføres udglødning i en speciel opløsning. Jernholdige metaller kræver omkrystallisationsudglødning ved temperaturer mellem 950 og 1200ºC ved brug af en Durferrit Glühkohle eller Durferrit GS 960 s altopløsning.
Goals
Oftest udføres omkrystallisationsudglødning af stål for at bringe materialets struktur til de ønskede parametre, som er nødvendige for det videre arbejde. Det bruges efter trykbehandling, hvis den langsomme omkrystallisation ikke er helt passeret, og dette ikke tillader hærdningen at blive fjernet.
Sådan teknologi bruges sædvanligvis til varmvalsede legeringsspoler, hvor basen er aluminium, samt efter koldvalsning af plader, bånd, folier fra forskellige legeringer og ikke-jernholdige metaller (her er det nødvendigt at nævne nikkelrekrystallisationsudglødning), stænger og tråde, koldformede stål og koldtrukne rør. En separat procedure er udglødning ved fremstilling af halvfabrikata og produkter af ikke-jernholdige metaller (inklusive nikkel).
Temperaturforhold
Forskellige materialer kræver forskellige varmebehandlingstilstande. Norm alt tager hele processen ikke mere end en time at fuldføre rekrystallisationsudglødningen, men temperaturregimet for hver legering er sit eget. Så magnesiumbaserede legeringer kræves fra 300 til 400 ° С, nikkellegeringer kræves fra 800 til 1150 ° С, kulstofstål kræves fra 650 til 710 ° С, for hvilke omkrystallisationsudglødning er obligatorisk. Smeltepunktet er naturligvis ikke nået.
Aluminiumslegeringer behøver ikke så meget, nok fra 350 til 430 °C, og rent aluminium omkrystalliserer ved temperaturer fra 300 til 500 °C. Fra 670 til 690 °C titanium er påkrævet til omkrystallisation, fra 700 til 850 °C kobber- og nikkelsammensætninger er påkrævet, fra 600 til 700 °C bronze og messing er nødvendigt, og endnu mindre rent kobber, det starter omkrystallisation fra 500 °C. Sådanne metoder til rekrystallisationsudglødning er påkrævet for visse metaller og legeringer.
Diffusionsbehandling af metaller
Denne type annealing kaldes ellers homogenisering, og den udføres for at eliminere konsekvenserne af dendritisk segregation. Diffusionsudglødning er nødvendig for legeret stål, hvor duktilitets- og sejhedsindekset er reduceret på grund af intrakrystallinsk segregation, hvilket fører til lamellære eller sprøde brud. Det er nødvendigt at opnå en ligevægtsstruktur, og derfor er diffusionsbehandling af støbt metal nødvendig. Derudover forbedrer det både de mekaniske egenskaber og øger ensartetheden af egenskaberne i hele det færdige produkt.
Her er, hvad der skerproces: overskydende faser opløses, den kemiske sammensætning udjævnes, porer vises og vokser, kornstørrelsen øges. Denne type varmebehandling kræver langvarig eksponering af metallet ved temperaturer over kritiske (her kan man tale om 1200 grader Celsius).
Isotermisk varmebehandling
Denne type udglødning anbefales til legeret stål, hvor austenit ved en konstant temperatur nedbrydes til ferrit og cementit i blandingen. En sådan nedbrydning kan forekomme ved andre typer af udglødning, hvis der sker en gradvis afkøling på grund af et konstant og successivt fald i temperaturen. Således opnås ensartetheden af strukturen, tiden til varmebehandling reduceres.
Den isotermiske udglødningsordning er som følger: først opvarmning til en indikator, der vil overstige det øvre kritiske punkt med 50-70 grader, derefter sænke temperaturen med 150 grader. Derefter overføres den opvarmede del til en ovn eller et bad, hvor temperaturen ikke holdes mere end 700 °C. Varigheden af proceduren vil afhænge af sammensætningen af metallet og delens geometriske dimensioner. Legeringsforbindelser kan tage timer, mens varmvalsede kulstofstålplader tager minutter.
Differences
Med fuld udglødning sikres omkrystallisation af stål, hvilket aflaster metallet for forskellige strukturelle defekter. Stål får sine vigtigste og karakteristiske egenskaber, blødgører til efterfølgende skæring. Brug foropvarm den først til en temperatur over Ac3 med 30-50 grader, varm den op, og afkøl den derefter langsomt.
Oftest varer eksponeringen mindst en halv time, men ikke mere end en time pr. ton stål med en opvarmningshastighed på 100 grader Celsius i timen. Afkølingshastigheden varierer afhængigt af stålets sammensætning og af austenittens stabilitet. Hvis den afkøles hurtigt, kan den ferritic-cementit-dispergerede struktur være for hård.
Køler ned
Kølehastigheden reguleres ved at afkøle ovnen med dens gradvise nedlukning og åbne lågen. Med fuld udglødning er det vigtigste ikke at overophede legeringen. Delvis udglødning udføres ved temperaturer under Ac3, men lidt over Ac1.
Så vil stålet delvist omkrystallisere, og derfor slipper det ikke for defekter. Sådan behandles stål uden ferritisk bånd, hvis de blot skal blødgøres inden videre bearbejdning og skæring. Ud over fuld og ufuldstændig er der også teksturerende omkrystallisationsudglødning.
Application
Nogle gange supplerer udglødning varmbearbejdning (varmvalsede bredbånd, såsom aluminiumslegeringer, udglødes før koldvalsning for at fjerne hårdt arbejde, der sandsynligvis vil forekomme som følge af varmvalsning).
Udglødning af denne type er meget mere udbredt i produktionen af produkter og halvfabrikata af legeringer og rene ikke-jernholdige metaller. Dette er allerede en uafhængig varmebehandlingsoperation. Sammenlignet med stål udsættes et stort antal ikke-jernholdige metaller for koldbearbejdning, hvorefter omkrystallisationsudglødning er nødvendig.
I branchen
Hvis der kræves en granulær form for cementit, kan det vare længe - adskillige timer at holde legeringen under udglødning indtil fuldstændig omkrystallisation. Til kold deformation, som norm alt følger efter udglødning, er det den granulære form af cementit, der er mest gunstig, som opstår under omkrystallisation i processen med nukleation og vækst af udeformerede korn, og dette kræver opvarmning til en vis temperatur.
Omkrystallisationsudglødning i industrien er den indledende operation for at give en legering eller metal plasticitet før koldbearbejdning. Det er ikke mindre ofte til stede i intervallet mellem kolde deformationsoperationer for at fjerne hærdning, og også som en afsluttende varmebehandlingsproces, så produktet eller halvfabrikata får de egenskaber, det har brug for.
Sådan sker det
Når det opvarmes, øger det deformerede metal atomernes mobilitet. Gamle korn strækkes ud, bliver sårbare, nye korn, allerede afbalancerede og fri for spændinger, fødes intensivt og vokser. De kolliderer med gamle, aflange, absorberer dem i deres vækst indtil deres fuldstændige forsvinden. Omkrystallisation af stål og legeringer er hovedmålet med omkrystallisationsudglødning. Ved opvarmning efter at have nået den krævede temperatur falder materialets flydespænding og styrke ret kraftigt.
Men plasticiteten øges, det virker for at forbedre bearbejdeligheden. Temperaturen, ved hvilken omkrystallisation begynder, kaldes tærsklen.omkrystallisation. Når det er nået, blødgøres metallet. Temperaturen kan ikke være konstant. For en bestemt legering eller metal spiller varigheden af opvarmningen, graden af fordeformation, den oprindelige kornstørrelse og meget mere en lige så vigtig rolle.
