lavorazione cnc · 2021-12-01

Analiza uszkodzeń w procesie nagrzewania obróbki termicznej powierzchni

Obróbka cieplna powierzchni to proces obróbki cieplnej metalu, który zmienia właściwości mechaniczne warstwy wierzchniej poprzez ogrzewanie i chłodzenie powierzchni części stalowej.

Jedną z metod jest ogrzewanie podczas obróbki cieplnej. W tym procesie niewłaściwe ogrzewanie może spowodować następujące wady:

①Defekty spowodowane zmianą stanu chemicznego zewnętrznej warstwy półfabrykatu pod wpływem medium, takie jak utlenianie, odwęglanie, nawęglanie i siarkowanie, infiltracja miedzią itp.

② Defekty spowodowane nieprawidłowymi zmianami w wewnętrznej strukturze organizacyjnej, takie jak przegrzanie, przepalenie i niedogrzanie.

③Ponieważ temperatura jest nierównomiernie rozłożona wewnątrz półfabrykatu, naprężenia wewnętrzne (takie jak naprężenia temperaturowe, naprężenia strukturalne) są zbyt duże i półfabrykat pęka. Oto niektóre z typowych wad, a resztę można zobaczyć na powiązanych przykładach.

1. Dekarbonizacja

Odwęglenie odnosi się do zjawiska utleniania się węgla warstwy powierzchniowej metalu w wysokiej temperaturze, tak że zawartość węgla w warstwie powierzchniowej jest znacznie niższa niż wewnątrz.

Głębokość warstwy odwęglonej jest związana ze składem stali, składem gazu piecowego, temperaturą i czasem utrzymywania w tej temperaturze. Ogrzewanie w atmosferze utleniającej jest podatne na odwęglenie, stal wysokowęglowa jest łatwa do odwęglenia, a stal o wysokiej zawartości krzemu jest również łatwa do odwęglenia.

Odwęglenie zmniejsza wytrzymałość i wydajność zmęczeniową części oraz osłabia odporność na zużycie.

2. Zwiększ węgiel

Pandemia kucieOgrzewane przez piec olejowy często powodują wzrost zawartości węgla na powierzchni lub części powierzchni. Czasami grubość warstwy nawęglonej wynosi 1.5 ~ 1.6 mm, zawartość węgla w warstwie nawęglonej wynosi około 1% (ułamek masowy), a zawartość węgla w punktach lokalnych nawet przekracza 2% (ułamek masowy), co skutkuje strukturą ledeburytu .

Dzieje się tak głównie w przypadku ogrzewania pieca olejowego, gdy położenie kęsa jest blisko dyszy pieca olejowego lub w miejscu, gdzie dwie dysze przecinają się z paliwem, ponieważ olej i powietrze nie są dobrze wymieszane, spalanie nie jest zakończone, a wynikiem jest redukcyjna atmosfera nawęglania na powierzchni półfabrykatu, powodując w ten sposób efekt nawęglania powierzchniowego.

Nawęglanie pogarsza wydajność obróbki odkuwek, a podczas cięcia łatwo o uderzenie noża.

Analiza uszkodzeń w procesie nagrzewania obróbki termicznej powierzchni

3. Przegrzanie

Przegrzanie odnosi się do zjawiska polegającego na tym, że temperatura nagrzewania metalowego półfabrykatu jest zbyt wysoka lub czas przebywania jest zbyt długi w określonym zakresie temperatur kucia i obróbki cieplnej lub wzrost temperatury jest zbyt wysoki z powodu efektu termicznego.

Stal węglowa (stal podeutektoidalna lub nadeutektoidalna) często po przegrzaniu pojawia się struktura Widmanstatten. Po przegrzaniu stali martenzytycznej często pojawia się tekstura wewnątrzkrystaliczna, a stale narzędziowe i matrycowe często charakteryzują się rogowaceniem węglika w celu określenia struktury przegrzanej. Po przegrzaniu stopu tytanu widoczne są granice ziaren fazy β oraz prosta i smukła struktura Widmanstattena. Po przegrzaniu stali stopowej nastąpi pęknięcie w kształcie kamienia lub w kształcie paska. Przegrzana struktura, ze względu na grube ziarna, spowoduje pogorszenie właściwości mechanicznych, zwłaszcza udarności.

Po normalnej obróbce cieplnej (normalizacja, hartowanie) ogólnie przegrzanej stali konstrukcyjnej można ulepszyć konstrukcję, a wydajność zostanie przywrócona. To przegrzanie jest często nazywane niestabilnym przegrzaniem; podczas gdy silne przegrzanie stali konstrukcyjnej stopowej jest znormalizowane (w tym normalizacja w wysokiej temperaturze), wyżarzanie lub hartowanie, przegrzana struktura nie może być całkowicie wyeliminowana, ten rodzaj przegrzania jest często nazywany stabilnym przegrzaniem.

4. Przepalenie

Nadpalanie odnosi się do faktu, że temperatura nagrzewania kęsa metalowego jest zbyt wysoka lub czas przebywania w wysokotemperaturowej strefie grzewczej jest zbyt długi. Eutektyka topliwego tlenku zostaje zniszczona, połączenie między ziarnami kryształu zostaje zniszczone, a plastyczność materiału jest drastycznie zmniejszona. Mocno spalony metal pęknie przy jednym uderzeniu, gdy zostanie zagęszczony, a poprzeczne pęknięcia pojawią się w spalonym obszarze, gdy zostanie wyciągnięty.

Nie ma ścisłej granicy temperatur między przegrzaniem a przegrzaniem. Generalnie nadpalenie ocenia się na podstawie pojawienia się utleniania i topnienia ziaren kryształu. W przypadku stali węglowej granica ziaren topi się podczas przepalania, a gdy stal narzędziowa (stal szybkotnąca, stal Cr12 itp.) ulega przepaleniu, granica ziaren topi się i pojawia się ledeburyt przypominający jodełkę. Gdy stop aluminium jest przepalony, pojawia się trójkątny obszar topnienia granicy ziaren i kula do przetapiania. Po przepaleniu odkuwek często nie da się ich naprawić i trzeba je złomować.

5. Pęknięcia grzewcze

Podczas ogrzewania dużych wlewków stalowych o dużych przekrojach oraz kęsów ze stali wysokostopowej i stopów wysokotemperaturowych o słabej przewodności cieplnej, jeśli prędkość nagrzewania jest zbyt duża w fazie niskiej temperatury, kęs wygeneruje duże naprężenia termiczne z powodu duża różnica temperatur między wnętrzem a zewnętrzem. Ponadto w tym czasie blank ma słabą plastyczność z powodu niskiej temperatury. Jeśli wartość naprężenia termicznego przekroczy granicę wytrzymałości półfabrykatu, powstaną pęknięcia nagrzewające promieniujące od środka do obrzeża, powodujące pękanie całego przekroju.

6, kruche miedź

Kruchość miedzi pęka na powierzchni odkuwki. Przy dużym powiększeniu jasnożółta miedź (lub stały roztwór miedzi) jest rozprowadzona wzdłuż granicy ziaren.

Gdy kęs jest ogrzewany, jeśli złom tlenku miedzi pozostaje w piecu, tlenek stali jest redukowany do wolnej miedzi w wysokich temperaturach, a atomy roztopionej stali rozszerzają się wzdłuż granic ziaren austenitu, osłabiając połączenie między ziarnami. Ponadto, gdy zawartość miedzi w stali jest wysoka [>2% (ułamek masowy)], podczas ogrzewania w atmosferze utleniającej, pod zgorzeliną tlenku żelaza utworzy się warstwa bogata w miedź, co spowoduje również kruchość stali.

Link do tego artykułu: Analiza awarii w procesie nagrzewania termicznego obróbka powierzchniowa

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Analiza uszkodzeń w procesie nagrzewania obróbki termicznej powierzchniBlachy, beryl, stal węglowa, magnez, druk 3D, precyzja Obróbka CNC usługi dla przemysłu ciężkiego, budowlanego, rolniczego i hydraulicznego. Nadaje się do tworzyw sztucznych i rzadkich obróbka stopów. Może toczyć części o średnicy do 15.7 cala. Procesy obejmują obróbka szwajcarskaprzeciąganie, toczenie, frezowanie, wytaczanie i gwintowanie. Zapewnia również polerowanie metali, malowanie, szlifowanie powierzchni i wał usługi prostowania. Zakres produkcji (m.in. aluminium odlewanie dzięki odlewanie ciśnieniowe cynku,) wynosi do 50,000 XNUMX sztuk. Nadaje się do śrub, złączy, Łożyskopompa, biegobudowa skrzyniowa, suszarka bębnowa i podajnik obrotowy zawór Applications.PTJ opracuje strategię z Tobą, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą Ci osiągnąć swój cel, Zapraszamy do kontaktu z nami ( [email protected] ) bezpośrednio do nowego projektu.