Çelik dökümlerin ısıl işlemi, gerekli performansı elde etmek için çelik dökümlerin mikro yapısını kontrol etmek için Fe-Fe3C faz diyagramına dayanmaktadır.Isıl işlem, çelik dökümlerin üretiminde önemli işlemlerden biridir.Isıl işlemin kalitesi ve etkisi, çelik dökümlerin nihai performansı ile doğrudan ilişkilidir.
Çelik dökümlerin döküm yapısı, kimyasal bileşime ve katılaşma sürecine bağlıdır.Genel olarak, nispeten ciddi dendrit ayrışması, çok düzensiz yapı ve iri taneler vardır.Bu nedenle, çelik dökümlerin mekanik özelliklerini iyileştirmek için yukarıdaki sorunların etkisini ortadan kaldırmak veya azaltmak için çelik dökümlerin genellikle ısıl işleme tabi tutulması gerekir.Ek olarak, çelik dökümlerin yapısındaki ve duvar kalınlığındaki farklılıklar nedeniyle, aynı dökümün çeşitli parçaları farklı organizasyon biçimlerine sahiptir ve önemli miktarda artık iç gerilim oluşturur.Bu nedenle çelik dökümler (özellikle alaşımlı çelik dökümler) genellikle ısıl işlem görmüş halde teslim edilmelidir.
1. Çelik Dökümlerin Isıl İşleminin Özellikleri
1) Çelik dökümlerin döküm yapısında genellikle kaba dendritler ve ayrışma vardır.Isıl işlem sırasında, ısıtma süresi, aynı bileşimdeki dövme çelik parçalarınkinden biraz daha yüksek olmalıdır.Aynı zamanda, östenitlemenin bekleme süresinin uygun şekilde uzatılması gerekir.
2) Bazı alaşımlı çelik dökümlerin döküm yapısındaki ciddi ayrışma nedeniyle, dökümlerin nihai özellikleri üzerindeki etkisini ortadan kaldırmak için ısıl işlem sırasında homojenleşmeye yönelik önlemler alınmalıdır.
3) Karmaşık şekillere ve büyük et kalınlığı farklılıklarına sahip çelik dökümler için ısıl işlem sırasında kesit etkileri ve döküm stres faktörleri dikkate alınmalıdır.
4) Çelik dökümlere ısıl işlem yapıldığında, yapısal özelliklerine göre makul olmalı ve dökümlerin deformasyonunu önlemeye çalışmalıdır.
2. Çelik Dökümlerin Isıl İşleminin Ana Proses Faktörleri
Çelik dökümlerin ısıl işlemi üç aşamadan oluşur: ısıtma, ısı koruma ve soğutma.Proses parametrelerinin belirlenmesi, ürün kalitesinin sağlanması ve maliyet tasarrufu sağlanması amacına dayandırılmalıdır.
1) Isıtma
Isıtma, ısıl işlem prosesinde en fazla enerji tüketen prosestir.Isıtma işleminin ana teknik parametreleri, uygun bir ısıtma yöntemi, ısıtma hızı ve şarj yöntemi seçmektir.
(1) Isıtma yöntemi.Çelik dökümlerin ısıtma yöntemleri esas olarak radyan ısıtma, tuz banyosu ısıtma ve indüksiyon ısıtmayı içerir.Isıtma yönteminin seçim prensibi hızlı ve tekdüze, kontrolü kolay, yüksek verim ve düşük maliyetlidir.Dökümhane, ısıtma sırasında genellikle dökümün yapısal boyutunu, kimyasal bileşimini, ısıl işlem sürecini ve kalite gereksinimlerini göz önünde bulundurur.
(2) Isıtma hızı.Genel çelik dökümler için ısıtma hızı sınırlandırılamaz ve ısıtma için fırının maksimum gücü kullanılır.Sıcak fırın şarjının kullanılması, ısıtma süresini ve üretim döngüsünü büyük ölçüde kısaltabilir.Aslında, hızlı ısıtma koşulu altında, döküm yüzeyi ile maça arasında belirgin bir sıcaklık histerezisi yoktur.Yavaş ısıtma, üretim verimliliğinin düşmesine, enerji tüketiminin artmasına ve döküm yüzeyinde ciddi oksidasyon ve dekarbürizasyona neden olacaktır.Bununla birlikte, ısıtma işlemi sırasında karmaşık şekil ve yapılara, büyük duvar kalınlıklarına ve büyük termal gerilimlere sahip bazı dökümler için ısıtma hızı kontrol edilmelidir.Genellikle düşük sıcaklık ve yavaş ısıtma (600 °C'nin altında) veya düşük veya orta sıcaklıkta kalma kullanılabilir ve daha sonra yüksek sıcaklıktaki alanlarda hızlı ısıtma kullanılabilir.
(3) Yükleme yöntemi.Çelik dökümlerin ocağa yerleştirilmesi prensibi, etkin alandan tam olarak yararlanmak, üniform ısıtma sağlamak ve dökümleri deforme olacak şekilde yerleştirmektir.
2) Yalıtım
Çelik dökümlerin östenitlenmesi için tutma sıcaklığı, döküm çeliğin kimyasal bileşimine ve gerekli özelliklere göre seçilmelidir.Tutma sıcaklığı genellikle aynı bileşimdeki çelik parçaların dövülmesinden biraz daha yüksektir (yaklaşık 20 °C).Ötektoid çelik dökümler için, karbürlerin ostenite hızlı bir şekilde dahil edilebilmesi ve ostenitin ince taneleri koruyabilmesi sağlanmalıdır.
Çelik dökümlerin ısı koruma süresi için iki faktör göz önünde bulundurulmalıdır: ilk faktör, döküm yüzeyinin ve çekirdeğin sıcaklığının muntazam hale getirilmesi ve ikinci faktör ise yapının yeknesaklığının sağlanmasıdır.Bu nedenle, bekletme süresi esas olarak dökümün ısıl iletkenliğine, kesitin et kalınlığına ve alaşım elementlerine bağlıdır.Genel olarak konuşursak, alaşımlı çelik dökümler, karbon çelik dökümlerden daha uzun tutma süresi gerektirir.Dökümün et kalınlığı genellikle bekleme süresinin hesaplanmasında temel esastır.Temperleme işleminin ve yaşlandırma işleminin bekletme süresi için ısıl işlemin amacı, bekletme sıcaklığı ve element difüzyon hızı gibi faktörler dikkate alınmalıdır.
3) Soğutma
Çelik dökümler, metalografik dönüşümü tamamlamak, gerekli metalografik yapıyı elde etmek ve belirtilen performans göstergelerini elde etmek için ısı korumasından sonra farklı hızlarda soğutulabilir.Genel olarak konuşursak, soğutma hızının arttırılması iyi bir yapı elde edilmesine ve tanelerin incelmesine yardımcı olabilir, böylece dökümün mekanik özelliklerini iyileştirir.Bununla birlikte, soğutma hızı çok hızlıysa, dökümde daha fazla strese neden olmak kolaydır.Bu, karmaşık yapılara sahip dökümlerin deformasyonuna veya çatlamasına neden olabilir.
Çelik dökümlerin ısıl işlemi için soğutma ortamı genellikle hava, yağ, su, tuzlu su ve erimiş tuzu içerir.
3. Çelik Dökümlerin Isıl İşlem Yöntemi
Farklı ısıtma yöntemlerine, tutma süresine ve soğutma koşullarına göre, çelik dökümlerin ısıl işlem yöntemleri esas olarak tavlama, normalleştirme, su verme, tavlama, çözelti işlemi, çökelme sertleştirme, gerilim giderme işlemi ve hidrojen giderme işlemini içerir.
1) Tavlama.
Tavlama, yapısı denge durumundan sapan çeliği, işlem tarafından önceden belirlenen belirli bir sıcaklığa kadar ısıtmak ve daha sonra, ısıl korumadan sonra (genellikle fırınla soğutma veya kireç içinde gömme) yavaş yavaş soğutmak ve buna yakın bir ısıl işlem işlemi elde etmektir. yapının denge durumu.Çeliğin bileşimine ve tavlamanın amacına ve gereksinimlerine göre tavlama, tam tavlama, izotermal tavlama, küreselleştirme tavlaması, yeniden kristalleştirme tavlaması, gerilim giderme tavlaması vb.
(1) Tam Tavlama.Tam tavlamanın genel süreci şudur: çelik dökümü Ac3'ün 20 °C-30 °C üzerinde ısıtmak, bir süre tutmak, böylece çelikteki yapı tamamen ostenite dönüştürülür ve ardından yavaşça soğutulur (genellikle fırınla soğutma) 500 ℃ - 600 ℃'de ve son olarak havada soğutulur.Tam olarak adlandırılan, ısıtıldığında tam bir ostenit yapısının elde edildiği anlamına gelir.
Tam tavlamanın amacı esas olarak şunları içerir: birincisi, sıcak işlemden kaynaklanan kaba ve düzensiz yapıyı iyileştirmektir;ikincisi karbon çeliği ve alaşımlı çelik dökümlerin sertliğini orta karbonun üzerine düşürmek, böylece kesme performanslarını iyileştirmektir (genel olarak, iş parçasının sertliği 170 HBW-230 HBW arasında olduğunda, kesilmesi kolaydır. Sertlik bu aralıktan daha yüksek veya daha düşükse, kesimi zorlaştırır);üçüncüsü, çelik dökümün iç stresini ortadan kaldırmaktır.
Tam tavlamanın kullanım aralığı.Tam tavlama esas olarak karbon içeriği %0.25 ila %0.77 arasında değişen ötektoid altı bileşimli karbon çeliği ve alaşımlı çelik dökümler için uygundur.Ötektoid üstü çelik tamamen tavlanmamalıdır, çünkü ötektoid üstü çelik Accm'nin üzerine ısıtıldığında ve yavaşça soğutulduğunda, ikincil sementit, çeliğin mukavemetini, plastisitesini ve darbe tokluğunu önemli kılan bir ağ şeklinde östenit tane sınırı boyunca çökecektir. reddetmek.
(2) İzotermal Tavlama.İzotermal tavlama, çelik dökümlerin Ac3 (veya Ac1) üzerinde 20 °C - 30 °C'ye ısıtılması, bir süre bekletildikten sonra aşırı soğutulmuş östenit izotermal dönüşüm eğrisinin en yüksek sıcaklığına hızla soğutulması ve ardından bir süre tutulması anlamına gelir. (Perlit dönüşüm bölgesi).Ostenit perlite dönüştükten sonra yavaş yavaş soğur.
(3) Küreselleştirme Tavlama.Küreselleştirme tavlaması, çelik dökümleri Ac1'den biraz daha yüksek bir sıcaklığa ısıtmak ve daha sonra uzun bir ısı koruma süresinden sonra, çelikteki ikincil sementit kendiliğinden granüler (veya küresel) sementite dönüşür ve daha sonra yavaş bir hızda Isıl işlem oda sıcaklığına soğutma işlemi.
Küreselleştirme tavlamanın amacı şunları içerir: sertliğin azaltılması;metalografik yapının tek tip hale getirilmesi;kesme performansını iyileştirmek ve su verme için hazırlamak.
Küreselleştirme tavlaması esas olarak ötektoid çelikler ve ötektoid üstü çelikler (%0.77'den fazla karbon içeriği) için geçerlidir, örneğin karbon takım çeliği, alaşımlı yay çeliği, rulman çeliği ve alaşımlı takım çeliği.
(4) Gerilim giderme tavlaması ve yeniden kristalleştirme tavlaması.Gerilim giderme tavlaması aynı zamanda düşük sıcaklıkta tavlama olarak da adlandırılır.Çelik dökümlerin Ac1 sıcaklığının (400 °C - 500 °C) altına kadar ısıtılıp, belli bir süre bekletildikten sonra yavaş yavaş oda sıcaklığına soğutulması işlemidir.Gerilim giderme tavlamanın amacı, dökümün iç gerilimini ortadan kaldırmaktır.Çeliğin metalografik yapısı, gerilim giderme tavlama işlemi sırasında değişmeyecektir.Yeniden kristalleştirme tavlama esas olarak soğuk deformasyon işleminin neden olduğu çarpık yapıyı ortadan kaldırmak ve iş sertleşmesini ortadan kaldırmak için kullanılır.Yeniden kristalleşme tavlaması için ısıtma sıcaklığı, yeniden kristalleşme sıcaklığının 150 °C - 250 °C üzerindedir.Yeniden kristalleştirme tavlaması, soğuk deformasyondan sonra uzun kristal tanelerini tek tip eş eksenli kristallere yeniden şekillendirebilir, böylece iş sertleşmesinin etkisini ortadan kaldırabilir.
2) Normalleştirme
Normalleştirme, çeliğin Ac3 (hipoötektoid çelik) ve Acm (hiperötektoid çelik) üzerinde 30 °C - 50 °C'ye ısıtıldığı ve bir süre ısı korumasından sonra havada veya içinde oda sıcaklığına soğutulduğu bir ısıl işlemdir. basincli hava.yöntem.Normalleştirme, tavlamaya göre daha hızlı bir soğuma hızına sahiptir, bu nedenle normalleştirilmiş yapı tavlanmış yapıdan daha incedir ve mukavemeti ve sertliği de tavlanmış yapınınkinden daha yüksektir.Kısa üretim döngüsü ve normalleştirmenin yüksek ekipman kullanımı nedeniyle, normalleştirme çeşitli çelik dökümlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Normalleştirmenin amacı aşağıdaki üç kategoriye ayrılır:
(1) Nihai ısıl işlem olarak normalleştirme
Düşük mukavemet gereksinimleri olan metal dökümler için, son ısıl işlem olarak normalleştirme kullanılabilir.Normalleştirme, taneleri inceltebilir, yapıyı homojenleştirebilir, ötektoid altı çelikteki ferrit içeriğini azaltabilir, perlit içeriğini artırabilir ve iyileştirebilir, böylece çeliğin mukavemetini, sertliğini ve tokluğunu iyileştirebilir.
(2) Ön ısıl işlem olarak normalleştirme
Daha büyük kesitli çelik dökümler için, su verme veya su verme ve temperlemeden (su verme ve yüksek sıcaklıkta temperleme) önce normalleştirme, Widmanstatten yapısını ve bantlı yapıyı ortadan kaldırabilir ve ince ve düzgün bir yapı elde edebilir.Karbon içeriği %0.77'den fazla olan karbon çeliklerinde ve alaşımlı takım çeliklerinde bulunan ağ sementiti için normalleştirme, ikincil sementit içeriğini azaltabilir ve sürekli bir ağ oluşturmasını engelleyerek organizasyonu küreselleştirme tavlaması için hazırlayabilir.
(3) Kesme performansını iyileştirin
Normalleştirme, düşük karbonlu çeliğin kesme performansını iyileştirebilir.Düşük karbonlu çelik dökümlerin sertliği tavlamadan sonra çok düşüktür ve kesme sırasında bıçağa yapışması kolaydır, bu da aşırı yüzey pürüzlülüğüne neden olur.Isıl işlemin normalleştirilmesi yoluyla, düşük karbonlu çelik dökümlerin sertliği, optimum kesme sertliğine yakın olan 140 HBW - 190 HBW'ye yükseltilebilir, böylece kesme performansı iyileştirilir.
3) Söndürme
Su verme, çelik dökümlerin Ac3 veya Ac1'in üzerindeki bir sıcaklığa ısıtıldığı ve daha sonra tam bir martenzitik yapı elde etmek için bir süre bekletildikten sonra hızla soğutulduğu bir ısıl işlemdir.Çelik dökümler, su verme stresini ortadan kaldırmak ve gerekli kapsamlı mekanik özellikleri elde etmek için en sıcaktan sonra zamanında temperlenmelidir.
(1) Söndürme sıcaklığı
Ötektoid altı çeliğin söndürme ısıtma sıcaklığı Ac3'ün 30 ℃-50 ℃ üzerindedir;ötektoid çeliğin ve ötektoid üstü çeliğin söndürme ısıtma sıcaklığı Ac1'in 30 ℃-50 ℃ üzerindedir.Ötektoid altı karbon çeliği, ince taneli östenit elde etmek için yukarıda belirtilen söndürme sıcaklığında ısıtılır ve söndürme sonrası ince martensit yapısı elde edilebilir.Ötektoid çelik ve ötektoid üstü çelik, söndürme ve ısıtmadan önce küreselleştirildi ve tavlandı, bu nedenle Ac1'in üzerinde 30 ℃ -50 ℃'ye ısıtıldıktan ve tamamen östenitlendikten sonra yapı östenit ve kısmen çözünmemiş ince taneli sızma Karbon gövde parçacıkları.Söndürmeden sonra ostenit martensite dönüştürülür ve çözünmemiş sementit parçacıkları tutulur.Sementitin yüksek sertliği nedeniyle çeliğin sertliğini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda aşınma direncini de artırır.Ötektoid üstü çeliğin normal söndürülmüş yapısı ince pul pul martensittir ve ince taneli sementit ve az miktarda tutulan östenit matris üzerinde eşit olarak dağılmıştır.Bu yapı yüksek mukavemete ve aşınma direncine sahiptir, ancak aynı zamanda belirli bir derecede tokluğa da sahiptir.
(2) Isıl işlem sürecini söndürmek için soğutma ortamı
Su vermenin amacı tam martenzit elde etmektir.Bu nedenle, söndürme sırasında dökme çeliğin soğuma hızı, dökme çeliğin kritik soğuma hızından daha büyük olmalıdır, aksi takdirde martensit yapısı ve ilgili özellikler elde edilemez.Bununla birlikte, çok yüksek bir soğutma hızı, dökümde kolaylıkla deformasyona veya çatlamaya yol açabilir.Yukarıdaki gereksinimleri aynı anda karşılamak için, döküm malzemesine göre uygun soğutma ortamı seçilmeli veya kademeli soğutma yöntemi benimsenmelidir.650 ℃ -400 ℃ sıcaklık aralığında, aşırı soğutulmuş çelik östenitinin izotermal dönüşüm hızı en büyüktür.Bu nedenle döküme su verildiğinde bu sıcaklık aralığında hızlı soğutma sağlanmalıdır.Ms noktasının altında, deformasyon veya çatlamayı önlemek için soğutma hızı daha yavaş olmalıdır.Söndürme ortamı genellikle su, sulu çözelti veya yağ kullanır.Söndürme veya östemperleme aşamasında, yaygın olarak kullanılan ortamlar arasında sıcak yağ, erimiş metal, erimiş tuz veya erimiş alkali bulunur.
650℃-550℃ yüksek sıcaklık bölgesinde suyun soğutma kapasitesi güçlüdür ve 300℃-200℃ düşük sıcaklık bölgesinde suyun soğutma kapasitesi çok güçlüdür.Basit şekillere ve büyük kesitlere sahip karbon çelik dökümlerin su verme ve soğutma için su daha uygundur.Su verme ve soğutma için kullanıldığında, su sıcaklığı genellikle 30°C'den yüksek değildir.Bu nedenle, su sıcaklığını makul bir aralıkta tutmak için genellikle su sirkülasyonunu güçlendirmek benimsenmiştir.Ek olarak, suda tuz (NaCl) veya alkali (NaOH) ısıtmak, çözeltinin soğutma kapasitesini büyük ölçüde artıracaktır.
Yağın bir soğutma ortamı olarak ana avantajı, 300 ℃ - 200 ℃ düşük sıcaklık bölgesindeki soğutma hızının, su verilmiş iş parçasının iç stresini büyük ölçüde azaltabilen ve deformasyon olasılığını azaltabilen sudan çok daha düşük olmasıdır. ve dökümün çatlaması.Aynı zamanda, 650 ℃ -550 ℃ yüksek sıcaklık aralığında yağın soğutma kapasitesi nispeten düşüktür, bu da bir söndürme ortamı olarak yağın ana dezavantajıdır.Söndürme yağının sıcaklığı genellikle 60℃-80℃'de kontrol edilir.Yağ esas olarak karmaşık şekilli alaşımlı çelik dökümlerin su vermesinde ve küçük kesitli ve karmaşık şekilli karbonlu çelik dökümlerin su vermesinde kullanılır.
Buna ek olarak, erimiş tuz da su verme ortamı olarak yaygın olarak kullanılır ve bu sırada tuz banyosu haline gelir.Tuz banyosu yüksek kaynama noktası ile karakterize edilir ve soğutma kapasitesi su ile yağ arasındadır.Tuz banyosu genellikle östemperleme ve aşamalı su verme için ve ayrıca karmaşık şekillere, küçük boyutlara ve katı deformasyon gereksinimlerine sahip dökümlerin işlenmesi için kullanılır.
4) Temperleme
Temperleme, su verilmiş veya normalize edilmiş çelik dökümlerin Ac1 kritik noktasından daha düşük bir seçilmiş sıcaklığa ısıtıldığı ve bir süre bekletildikten sonra uygun bir hızda soğutulduğu bir ısıl işlem sürecini ifade eder.Temperleme ısıl işlemi, çelik dökümlerin stresini ortadan kaldırmak ve plastikliğini ve tokluğunu iyileştirmek için su verme veya normalleştirme işleminden sonra elde edilen kararsız yapıyı kararlı bir yapıya dönüştürebilir.Genel olarak, su verme ve yüksek sıcaklıkta tavlama işleminin ısıl işlemine su verme ve tavlama işlemi denir.Su verilmiş çelik dökümler zamanında, normalize edilmiş çelik dökümler gerektiğinde temperlenmelidir.Temperleme sonrası çelik dökümlerin performansı, temperleme sıcaklığına, süresine ve kez sayısına bağlıdır.Temperleme sıcaklığının artması ve bekleme süresinin herhangi bir zamanda uzatılması sadece çelik dökümlerin su verme stresini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda kararsız söndürülmüş martenziti temperlenmiş martensite, troostite veya sorbite dönüştürür.Çelik dökümlerin mukavemeti ve sertliği azalır ve plastisite önemli ölçüde iyileştirilir.Güçlü bir şekilde karbür oluşturan (krom, molibden, vanadyum ve tungsten vb. gibi) alaşım elementlerine sahip bazı orta alaşımlı çelikler için, 400℃-500℃'de tavlama sırasında sertlik artar ve tokluk azalır.Bu olaya ikincil sertleşme denir, yani dökme çeliğin temperlenmiş haldeki sertliği maksimuma ulaşır.Gerçek üretimde, ikincil sertleşme özelliklerine sahip orta alaşımlı dökme çeliğin birçok kez temperlenmesi gerekir.
(1) Düşük sıcaklıkta temperleme
Düşük sıcaklıkta tavlamanın sıcaklık aralığı 150 ℃-250 ℃'dir.Düşük sıcaklıkta tavlama, esas olarak yüksek karbonlu çeliği söndürmek ve yüksek alaşımlı çeliği söndürmek için kullanılan tavlanmış martensit yapısını elde edebilir.Temperlenmiş martensit, kriptokristalin martensit artı ince taneli karbürlerin yapısını ifade eder.Düşük sıcaklıkta tavlamadan sonra ötektoid altı çeliğin yapısı tavlanmış martensittir;ötektoid üstü çeliğin düşük sıcaklıkta temperlemeden sonraki yapısı temperlenmiş martensit + karbürler + kalıntı östenittir.Düşük sıcaklıkta tavlamanın amacı, yüksek sertliği (58HRC-64HRC), yüksek mukavemeti ve aşınma direncini korurken su verilmiş çeliğin tokluğunu uygun şekilde iyileştirmek ve çelik dökümlerin su verme stresini ve kırılganlığını önemli ölçüde azaltmaktır.
(2) Orta sıcaklıkta tavlama
Orta sıcaklığın tavlama sıcaklığı genellikle 350℃-500℃ arasındadır.Orta sıcaklıkta temperlemeden sonraki yapı, ferrit matrisi, yani temperlenmiş troostit yapısı üzerinde dağılmış ve dağıtılmış büyük miktarda ince taneli sementittir.Temperlenmiş troostit yapısındaki ferrit, hala martensit şeklini korur.Temperleme sonrası çelik dökümlerin iç gerilimi temel olarak ortadan kaldırılır ve daha yüksek elastik limit ve akma limiti, daha yüksek mukavemet ve sertliğe ve iyi plastisite ve tokluğa sahiptirler.
(3) Yüksek sıcaklık tavlama
Yüksek sıcaklıkta tavlama sıcaklığı genellikle 500°C-650°C'dir ve su verme ve ardından yüksek sıcaklıkta tavlamayı birleştiren ısıl işlem işlemine genellikle su verme ve tavlama işlemi denir.Yüksek sıcaklıkta tavlamadan sonraki yapı, tavlanmış sorbit, yani ince taneli sementit ve ferrittir.Temperlenmiş sorbitteki ferrit, yeniden kristalleşmeye uğrayan poligonal ferrittir.Yüksek sıcaklıkta tavlamadan sonra çelik dökümler, mukavemet, plastisite ve tokluk açısından iyi kapsamlı mekanik özelliklere sahiptir.Yüksek sıcaklıkta temperleme, orta karbonlu çelikte, düşük alaşımlı çelikte ve karmaşık kuvvetlere sahip çeşitli önemli yapısal parçalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
5) Katı ÇözümTedavi
Çözelti işleminin ana amacı, aşırı doymuş tek fazlı bir yapı elde etmek için karbürleri veya diğer çökelmiş fazlar katı çözelti içinde çözmektir.Östenitik paslanmaz çelik, östenitik manganez çelik ve çökeltme ile sertleşen paslanmaz çelikten yapılan dökümler genellikle katı çözelti ile muamele edilmelidir.Çözelti sıcaklığının seçimi, dökme çeliğin kimyasal bileşimine ve faz diyagramına bağlıdır.Östenitik manganlı çelik dökümlerin sıcaklığı genellikle 1000 ℃ - 1100 ℃;östenitik krom-nikel paslanmaz çelik dökümlerin sıcaklığı genellikle 1000℃-1250℃'dir.
Dökme çelikteki karbon içeriği ve çözünmeyen alaşım elementleri ne kadar yüksek olursa, katı çözelti sıcaklığı o kadar yüksek olmalıdır.Bakır içeren çökelme ile sertleşen çelik dökümler için, soğutma sırasında döküm halindeki sert bakırca zengin fazların çökelmesi nedeniyle çelik dökümlerin sertliği artar.Yapıyı yumuşatmak ve işleme performansını iyileştirmek için çelik dökümlerin katı çözelti ile işlenmesi gerekir.Katı çözelti sıcaklığı 900 ℃ -950 ℃'dir.
6) Yağış Sertleştirme Tedavisi
Yağış sertleştirme işlemi, suni yaşlandırma olarak da bilinen, temperleme sıcaklığı aralığında gerçekleştirilen bir dispersiyon güçlendirme işlemidir.Çökelme sertleştirme işleminin özü, daha yüksek sıcaklıklarda, karbürler, nitrürler, intermetalik bileşikler ve diğer kararsız ara fazların aşırı doymuş katı çözeltiden çökeltilmesi ve matris içinde dağılması, böylece dökme çeliği kapsamlı hale getirmesidir Geliştirilmiş mekanik özellikler ve sertlik.
Yaşlandırma işleminin sıcaklığı, çelik dökümlerin nihai performansını doğrudan etkiler.Yaşlandırma sıcaklığı çok düşükse, çökelme sertleşme aşaması yavaş yavaş çökecektir;yaşlanma sıcaklığı çok yüksekse, çöken fazın birikmesi aşırı yaşlanmaya neden olacak ve en iyi performans elde edilemeyecektir.Bu nedenle dökümhane, çelik döküm kalitesine ve çelik dökümün belirtilen performansına göre uygun yaşlandırma sıcaklığını seçmelidir.Östenitik ısıya dayanıklı dökme çeliğin yaşlanma sıcaklığı genellikle 550℃-850℃'dir;yüksek mukavemetli yağışla sertleşen dökme çeliğin yaşlanma sıcaklığı genellikle 500 ℃'dir.
7) Stres Giderici Tedavi
Gerilim giderme ısıl işleminin amacı, dökümün boyutunu stabilize etmek için döküm stresini, söndürme stresini ve işleme ile oluşan stresi ortadan kaldırmaktır.Gerilim giderme ısıl işlemi genellikle Ac1'in altında 100°C-200°C'ye ısıtılır, daha sonra bir süre tutulur ve son olarak fırınla soğutulur.Çelik dökümün yapısı, gerilim giderme işlemi sırasında değişmedi.Karbon çelik dökümler, düşük alaşımlı çelik dökümler ve yüksek alaşımlı çelik dökümlerin tümü gerilim giderme işlemine tabi tutulabilir.
4. Isıl İşlemin Çelik Dökümlerin Özelliklerine Etkisi
Kimyasal bileşime ve döküm işlemine bağlı olarak çelik dökümlerin performansına ek olarak, mükemmel kapsamlı mekanik özelliklere sahip olması için farklı ısıl işlem yöntemleri de kullanılabilir.Isıl işlem prosesinin genel amacı, dökümlerin kalitesini iyileştirmek, dökümlerin ağırlığını azaltmak, servis ömrünü uzatmak ve maliyetleri düşürmektir.Isıl işlem, dökümlerin mekanik özelliklerini iyileştirmenin önemli bir yoludur;dökümlerin mekanik özellikleri, ısıl işlemin etkisini değerlendirmek için önemli bir göstergedir.Aşağıdaki özelliklere ek olarak dökümhane, çelik dökümlere ısıl işlem uygularken işleme prosedürleri, kesme performansı ve dökümlerin kullanım gereksinimleri gibi faktörleri de dikkate almalıdır.
1) Isıl İşlemin Dökümlerin Mukavemeti Üzerindeki Etkisi
Aynı dökme çelik bileşimi koşulu altında, farklı ısıl işlem işlemlerinden sonra çelik dökümlerin mukavemeti artma eğilimindedir.Genel olarak konuşursak, karbon çelik dökümlerin ve düşük alaşımlı çelik dökümlerin çekme mukavemeti, ısıl işlemden sonra 414 Mpa-1724 MPa'ya ulaşabilir.
2) Isıl İşlemin Çelik Dökümlerin Plastisitesine Etkisi
Çelik dökümlerin döküm yapısı kabadır ve plastisitesi düşüktür.Isıl işlemden sonra mikro yapısı ve plastisitesi buna göre geliştirilecektir.Özellikle çelik dökümlerin su verme ve temperleme işleminden (su verme + yüksek sıcaklıkta temperleme) sonra plastisitesi önemli ölçüde iyileşecektir.
3) Çelik Dökümlerin Tokluğu
Çelik dökümlerin tokluk indeksi genellikle darbe testleri ile değerlendirilir.Çelik dökümlerin gücü ve tokluğu bir çift çelişkili gösterge olduğundan, müşterilerin ihtiyaç duyduğu kapsamlı mekanik özellikleri elde etmek için dökümhane uygun bir ısıl işlem süreci seçmek için kapsamlı değerlendirmeler yapmalıdır.
4) Isıl İşlemin Dökümlerin Sertliğine Etkisi
Dökme çeliğin sertleşebilirliği aynı olduğunda, ısıl işlemden sonra dökme çeliğin sertliği, dökme çeliğin gücünü kabaca yansıtabilir.Bu nedenle sertlik, ısıl işlemden sonra dökme çeliğin performansını tahmin etmek için sezgisel bir indeks olarak kullanılabilir.Genel olarak konuşursak, karbon çelik dökümlerin sertliği ısıl işlemden sonra 120 HBW - 280 HBW'ye ulaşabilir.
Gönderim zamanı: Temmuz-12-2021