Kaljenje jekla: temperatura, vrste in metode

Toplotna obdelava kovin je obvezen proces v metalurgiji. Hvala za pravilno toplotno obdelano jeklo Možno je doseči izboljšanje ene ali drugih mehanskih lastnosti izdelka. Na to temo lahko govorite že kar nekaj časa. Poglejmo z vami, kaj je kaljenje jekla, za kaj je in kakšna je tehnologija. Na prvi pogled se lahko zdi, da je vse to zelo težko, vendar če pogledamo podrobneje, to ni tako.

Nekaj ​​splošnih informacij

Hlajenje je proces spreminjanja kristalne rešetke jekla in njegovih zlitin z doseganjem kritične temperature, ki je različna za vsak material. Praviloma po doseganju zahtevanega temperaturnega praga, ki mu sledi ostro hlajenje. Voda ali olje lahko deluje kot hladilo, vendar bomo o tem podrobneje govorili kasneje.

Treba je omeniti, da za orodna jekla pogosteje se uporablja nepopolno strjevanje. Njegovo bistvo je v tem, da se doseže temperatura, pri kateri nastajajo presežne faze. Za druge vrste jekla se uporablja popolno strjevanje. V tem primeru se temperatura ogrevanja poveča za 50 stopinj. Barvne kovine so izpostavljene toplotni obdelavi brez polimorfne transformacije in jeklo - s polimorfno transformacijo.

Odstranjevanje trdote

Počitnice so tehnološki proces hlajenja izdelka, katerega bistvo je pridobiti bolj duktilen in manj krhek material. Hkrati pa skuša ohraniti moč na enaki ravni. Če želite to narediti, se izdelek da v peč s temperaturo od 150 do 650 stopinj, kjer se postopoma ohladi. Na voljo so tri vrste počitnic:

• Nizka temperatura - daje obdelovancu visoko odpornost proti obrabi, vendar je to jeklo slabše zaznano dinamično obremenitev. Postopek poteka pri temperaturi 260 stopinj. Izdelki iz nizko legiranih in ogljikovih jekel so izpostavljeni nizkotemperaturnemu popuščanju (rezanje in. T merilnih orodij).
• Srednja temperatura - se pojavi pri temperaturi od 350 do 500 stopinj. Najpogosteje uporabljene počitniške vzmeti, vzmeti, matrice itd. Ta izdelek ima dobro elastičnost in vzdržljivost.
• Visokotemperaturno popuščanje poteka pri temperaturi 500-680 stopinj. Po koncu postopka ima izdelek visoko trdnost in duktilnost. Visoka temperatura je primerna za nadaljnjo izdelavo težkih delov. (zobnik, gredi itd.).

Kaljenje jekla doma

Če imate potrebo po povečanju moči domačega orodja, potem sploh ni potrebno teči k kovaču, saj lahko to storite sami. Za to potrebujete minimalno opremo in znanje. Kot primer vzemimo sekiro. Če je bil izdelek izdelan v ZSSR, ste lahko prepričani, da je narejen, da traja. Vendar pa sodobne osi ne sijajo s kakovostjo. Vrtenje ali sekanje kaže, da tehnologija utrjevanja ni bila upoštevana. Toda nič nam ne preprečuje, da bi sami naredili vse.

To naredite tako, da vžgate ogenj. Slednja mora biti bolj bela. To kaže na njihovo visoko temperaturo. Pred tem pripravite dve posodi. Napolnite z oljem, možno je z običajno obdelavo stroja, drugo s čisto hladno vodo. Ko rob postane rdeč, morate dobiti sekiro. Za držanje lahko uporabite kovaške klešče ali kaj takega. Hitro potopite sekiro v maslo in jo držite tri sekunde, nato vzemite enako količino in jo ponovno potopite. Torej morate storiti, preden izgubite svetle barve. Ko potopite sekiro v vodo, jo ne pozabite mešati. To utrjevanje jekla doma je konec. In zdaj gremo še dlje.

Podrobnosti o ogrevanju kovine

Celoten proces gašenja lahko razdelimo v tri stopnje:

• ogrevanje jekla;
• vzdržljivost je potrebna za dokončanje vseh strukturnih sprememb in segrevanje;
• hlajenje (nastavljiva hitrost).

Če govorimo o izdelkih, izdelanih iz ogljikovega jekla, potem so utrjeni v komornih pečeh. Ne zahteva predgrevanja zaradi odpornosti materiala na upogibanje in razpoke. Kompleksni izdelki, na primer ostri prehodi in fine linije, zahtevajo predgrevanje. To storijo:

• v solnih pečeh s 3-kratno potopitvijo za 3-4 sekunde;
• v posameznih pečeh pri temperaturi 400–500 stopinj Celzija.

Razumeti morate, da tehnologija pomeni enotno ogrevanje. Če tega ni mogoče zagotoviti z enim pristopom, je potrebna hitrost zaklopa za ogrevanje. Več izdelkov je v pečici, daljše je potrebno jih segrevati. Na primer, enojni disk za rezkanje s premerom 2,4 cm zahteva držanje 13 minut, ducat enakih izdelkov pa je treba segreti 18 minut.

Metode kaljenja jekla

Trenutno se aktivno uporablja:

• Hlajenje v enem hladilniku. Njegovo bistvo je v tem, da se izdelek namesti v tekočino za gašenje, kjer je pred popolnim ohlajanjem. Takšno gašenje se lahko izvaja doma.
• Utrjevanje v dveh medijih - metoda je primerna za obdelavo ogljikovega jekla. Bistvo metode je v tem, da se del najprej potopi v vodo (hitro hladilno sredstvo) in nato v olje.
• Streaming - bistvo metode je, da se obdelovanec poškropi s tokom vode. Ta način utrjevanja se uporablja, kadar je potrebno samo del dela strditi. Poleg tega se ne tvori plašč, ki poveča učinkovitost.
• Korak - hlajenje jekla se izvaja v mediju za gašenje pri temperatura višja martenzit. Po tem sledi hitrost zaklopa. Na tej stopnji mora imeti del enako temperaturo v vseh odsekih, ki mora ustrezati temperaturi hladilne kopeli.

Zaščita izdelka pred zunanjimi vplivi

Pogosto je potrebno zaščititi dele pred škodljivimi učinki, kot so lestvica in izguba ogljika. V ta namen najpogosteje uporabljamo posebne pline, ki se dovajajo v peč, kjer se nahaja obdelovanec. Seveda je to mogoče le s polnim tesnjenjem peči. V večini primerov je vir plina poseben generator, ki deluje na pline ogljikovodikov (metan, amoniak itd.).

V vsakem primeru je treba zaščititi celotno utrjevanje jekla. Če plin ne uspe, je smiselno uporabiti zapečateno posodo. Kot tesnilno maso se uporablja glina, ki ne dopušča, da bi zrak prodrl v notranjost. Pred tem je zaželeno pršiti del z železnimi ostružki.

Solne kopeli

Popolno ali površinsko utrjevanje jekla mora potekati v solni kopeli. Zaščitijo obdelovanec pred oksidacijo, vendar ne od razogljičenja. Iz tega preprostega razloga se deoksidirajo z boraksom ali soljo krvi večkrat v 8-12 urah. Solne kopeli, ki delujejo pri temperaturi 760-1000 stopinj, so deoksidirane z ogljem. Za to potrebujete steklo, ki ima veliko lukenj, napolnjenih s suhim ogljem. Nato steklo zapremo s pokrovom, da se izognemo vzponu premoga in spustimo na dno solne kopeli. Sčasoma se število plamenov postopoma zmanjšuje. Pravzaprav, bolj ko se takšne deaktivacije pojavijo v enem izdelku, boljša je zaščita pred razogljičenjem.

Potrebno je redno preverjati stopnjo deoksidacije. Če želite to narediti, vzemite običajno jekleno rezilo in ga postavite za 5-7 minut v kopel. Če se zlomi in se ne upogne, se šteje, da je kopel precej deoksidirana. Treba je omeniti, da nekaterih vrst utrjevanja jekla ni treba izvajati takšnih dejavnosti.

Hladilna sredstva

Enostavno je mogoče sklepati, da se voda uporablja kot glavna tekočina za hlajenje jeklenih izdelkov. Hkrati z dodajanjem soli ali mila lahko spremenite hitrost hlajenja dela. Obstajajo primeri, ko je bil rezervoar za gašenje uporabljen za druge namene, npr. Za umivanje rok. Količina mila, ki smo jo ujeli, je zadostovala, da je proces hlajenja šel narobe in izdelek ni dobil zahtevanih lastnosti.

Da se del ohladi enakomerno po celotni površini, temperatura v posodi ne sme biti manjša od 20 in nad 30 stopinj. Poleg tega ne uporabljajte tekoče vode. Obstajajo pomembne pomanjkljivosti takšnega hlajenja, ki zajemajo razpokanje in upogibanje izdelka. Zato je vodno hlajenje najpogosteje uporabljeno za nekomplicirane nekritične dele in orodja ali pa za cementirano prevleko. Pod vodnim hlajenjem se utrjuje ogljikovo jeklo.

Hlajenje strukturnega in legiranega jekla

Konstrukcijsko jeklo je višje kakovosti in večina izdelkov ima kompleksno konfiguracijo. Za hlajenje uporabite 50% raztopino kavstične sode, ki je segreta na temperaturo 50-60 stopinj. Po takšnem raztapljanju bodo deli svetle barve, kar pomeni, da se je tehnologija upoštevala. Pomembno je, da se raztopina kavstične sode nad 60 stopinj ne pregreje.

Zlitina je utrjena v mineralnem olju. Enako velja za zelo tanke izdelke iz ogljikovega jekla, kot so robovi rezalnih orodij. Ključna značilnost te metode je, da hitrost hlajenja ni odvisna od temperature olja. Torej bo postopek enak pri 20 in pri 120 stopinjah.

O temperaturi popuščanja

Struktura jekla po kaljenju se lahko nekoliko razlikuje, odvisno od izbrane temperature. Vendar morate razumeti, da je treba temperaturo izbrati glede na vrsto jekla. Na primer, če potrebujete izdelek s trdoto 60 HRC, potem se popuščanje izvaja pri temperaturi, ki ni višja od 200 stopinj. V tem primeru pride do rahlega zmanjšanja trdote in zmanjšanja notranjih napetosti. Toda hitrostno jeklo je treba sprostiti pri temperaturi, ki ni nižja od 540 stopinj. V tem primeru lahko govorimo o znatnem povečanju trdote izdelka.

Zaključek

Temperatura popuščanja jekla ne sme nikoli preseči 1.300 stopinj, kar velja za kritični prag. Barva izdelka, ko doseže to točko, bo bela, normalna - običajno rdeča ali škrlatna. Minimalna temperatura kaljenja jeklenih delov je 550 stopinj. V tem primeru bo izdelek svetel rdeč.

Mimogrede, je treba omeniti, da je gašenje nerjavnega jekla poteka pri temperaturi 1050-1080 stopinj v vodi. Za mehanske lastnosti proizvoda na koncu postopka je značilno, da se trdnost in trdota nekoliko zmanjšata, vendar se duktilnost in žilavost znatno povečata. To lahko konča pogovor o tej temi. Kot lahko vidite, je za doseganje potrebnih mehanskih lastnosti pomembno upoštevati tehnologijo, saj najmanjša odstopanja vodijo do neželenih rezultatov. Če je vse narejeno pravilno, tudi doma, boste opazili pomembne spremembe na pozitiven način.