I. Einleitung
Die Wärmebehandlung von Metallmaterialien soll das feste Metall in geeigneter Weise erwärmen, erwärmen und kühlen, manchmal mit sowohl chemischen als auch mechanischen Effekten, so dass die innere Struktur und Struktur der Metalllegierung verändert werden, wodurch ein Prozesswärmebehandlungsverfahren erhalten wird zur Verbesserung der Materialeigenschaften. Es ist ein wichtiges Mittel, um eine ausgezeichnete Leistung verschiedener Metallmaterialien zu erhalten. Eine vernünftige Auswahl von Materialien und verschiedenen Formgebungsverfahren in vielen praktischen Anwendungen kann die mechanischen Eigenschaften, physikalischen Eigenschaften und chemischen Eigenschaften, die für Metallwerkstücke erforderlich sind, nicht erfüllen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Wärmebehandlungsverfahren unverzichtbar.
Neben dem positiven Effekt des Wärmebehandlungsverfahrens wird es jedoch zwangsläufig mehr oder weniger Verformung im Prozess erzeugen, die wiederum im Bearbeitungsprozess vermieden werden muss. Die Koexistenz zwischen beiden muss vermieden werden. Beziehungen können nur mit möglichst wenig Verzerrung durch geeignete Methoden gesteuert werden.
Zweitens ist die Temperatur ein Schlüsselfaktor für die Verformung
Es gibt viele Arten von Wärmebehandlungsprozessen, die tatsächlich in der Industrie verwendet werden, aber ihre grundlegenden Prozesse sind alle thermischen Prozesse, die aus Heizung, Isolierung und Kühlung bestehen. Der gesamte Prozess kann durch verschiedene Parameter wie Heizrate, Heiztemperatur, Haltezeit, Kühlrate und Wärmebehandlungszyklus beschrieben werden. Bei dem Wärmebehandlungsverfahren werden verschiedene Heizöfen verwendet, und eine Metallwärmebehandlung wird in diesen Öfen durchgeführt (wie zum Beispiel Glühen bei der Grundwärmebehandlung, Abschrecken, Anlassen, chemische Wärmebehandlung des Aufkohlens, Nitrierens, Aluminierens und Gasphasen-Mehrfachcompoundieren Co-Permeation, Chromierung oder Dehydrierung usw.). Daher wird die Temperaturmessung im Heizofen zu einer wichtigen Prozessparametermessung der Wärmebehandlung. In jeder Wärmebehandlungsprozessspezifikation ist die Temperatur ein sehr wichtiger Inhalt. Wenn die Temperaturmessung nicht genau ist, kann die Wärmebehandlungsprozessspezifikation nicht richtig implementiert werden, was zu einer Abnahme der Produktqualität führt oder sogar verschrottet wird. Die Messung und Kontrolle der Temperatur ist der Schlüssel für den Wärmebehandlungsprozess, und es ist auch ein Schlüsselfaktor, der die Verformung beeinflusst.
(1) Nachdem die Prozesstemperatur reduziert ist, wird der Verlust der Hochtemperaturfestigkeit des Werkstücks relativ reduziert, und der Kunststoffwiderstand erhöht sich, so dass die Festigkeit des Werkstücks gegenüber Spannungsverformung, Entfrostungsverformung und Hochtemperaturkriechen umfassend ist um die Verformung zu verbessern, wird reduziert.
(2) Nachdem die Prozesstemperatur verringert wurde, wird das Werkstück erwärmt und der Kühltemperaturbereich wird reduziert. Infolgedessen wird auch die Temperaturinkonsistenz an jedem Standort verringert. Die resultierende thermische Belastung und Gewebespannung werden ebenfalls relativ reduziert, so dass die Verformung reduziert wird;
(3) Wenn die Prozesstemperatur verringert wird und die Wärmebehandlungsprozesszeit verkürzt wird, wird die Hochtemperatur-Kriechzeit des Werkstücks reduziert und die Verformung wird ebenfalls reduziert.
Die Verringerung von Wärmebehandlungsverzerrungen erfordert einen vernünftigen Wärmebehandlungsvorgang.
Zum Beispiel erfüllen auf den Oberflächen von wärmebehandelten 20CrNi2MoA-Stahlzahnrädern die Härte des Zahnkerns und die effektive Tiefe der gehärteten Schicht alle Anforderungen. Bild 1 zeigt den Härtegrad des Zahnkranzes mit Moduln MN = 12 mm nach unterschiedlichen Temperaturen. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Härtegradient nach dem Kugelglühen bei 650ºC und der Härtegradient bei 740ºC Kugelglühen plus 680ºC isothermische Behandlung ähnlich sind und die Härte des nicht sphäronisierten geglühten Zahnrades niedriger ist von den ehemaligen zwei. Dies liegt daran, dass das Sphäroidisierungsglühen die Menge an Restaustenit auf der Oberfläche der infiltrierten Schicht nach dem Abschrecken verringern kann, wodurch die Oberflächenhärte der Zähne erhöht wird. Daher sollte nach dem Aufkohlen des 20CrNi2MoA-Stahlhohlrads der Sphäroidisierungsglühprozess angewendet werden, und gleichzeitig sollte die Wärmebehandlungsverformung reduziert werden. Der 650 ° C Spheroidizing-Annealing-Effekt ist besser.
Drittens, andere Einflussfaktoren der Verformung und reduzierende Maßnahmen
(1) Bereiten Sie die Wärmebehandlung vor
Normierte Härte ist zu hoch, Mischkristalle, eine große Anzahl von Sorbit oder Widmans Struktur wird die Verformung des inneren Lochs zu erhöhen, so verwenden Temperaturregelung Normalisierung oder isothermisches Glühen, um mit Schmieden umzugehen. Die Normalisierung von Metall, das Glühen und Abschrecken vor dem Abschrecken haben alle einen gewissen Einfluss auf die endgültige Verformung des Metalls. Der direkte Einfluss auf die Metallstruktur ändert sich. Die Praxis hat bewiesen, dass die Verwendung von isothermem (Grading) Abschrecken während der Normalisierung die Metallstruktur wirksam vereinheitlichen und somit das Ausmaß der Verformung reduzieren kann.
(2) Verwenden Sie eine angemessene Kühlmethode
Der Einfluss des Abkühlprozesses auf die Verformung nach dem Abschrecken ist ebenfalls eine sehr wichtige Ursache für die Verformung. Im Fall der Härtbarkeit ist das Abschrecken mit heißem Öl weniger deformiert als das Abschrecken mit kaltem Öl und wird im Allgemeinen bei 100 ± 20 ° C kontrolliert. Die Kühlleistung des Öls ist auch entscheidend für die Verformung. Das Abschreckrührverfahren und die Geschwindigkeit beeinflussen alle die Verformung. Je schneller die Abkühlgeschwindigkeit der Metallwärmebehandlung ist, desto ungleichmäßiger ist die Abkühlung, je größer die erzeugte Spannung ist, desto größer ist die Verformung der Form. Es ist möglich, eine Vorkühlung zu verwenden, um die Härteanforderungen der Form sicherzustellen; die Verwendung von fraktioniertem Kühlen und Abschrecken kann die thermische Belastung und die Gewebespannung, die während des Abschreckens des Metalls erzeugt werden, signifikant reduzieren, was ein effektives Verfahren ist, um die Verformung einiger komplizierter Formen zu reduzieren; Oder Werkstücke mit hoher Präzision, mit isothermer (oder abgestufter) Abschreckung können die Verformung deutlich reduzieren.
(3) Angemessene Teile Struktur
Nach der Metallwärmebehandlung ist während des Kühlprozesses der dünne Teil immer kalt und der dicke Teil ist kalt. In dem Fall, dass die tatsächlichen Produktionsanforderungen erfüllt werden, sollte die Dicke und Dicke des Werkstücks minimiert werden und der Abschnitt des Teils sollte gleichförmig sein, um die Verzerrungs- und Rissbildungsneigung der Übergangszone aufgrund der Spannungskonzentration zu verringern; das Werkstück sollte versuchen, die Symmetrie der Struktur und der Materialzusammensetzung und -organisation zu erhalten, um durch ungleichmäßige Kühlung, die durch Verzerrung verursacht wird, zu reduzieren; Werkstücke sollten möglichst scharf sein, um scharfe Ecken, Nuten etc. zu vermeiden. Am Übergang der Werkstückdicke sollte die Stufe einen gerundeten Übergang haben; so weit wie möglich, um das Loch im Werkstück zu reduzieren, die Struktur der gerillten Asymmetrie; Dicke ungleichmäßig Das Teil übernimmt die Methode des reservierten Verarbeitungsvolumens.
(4) Verwenden Sie eine angemessene Spannung und Spannvorrichtungen
Zweck Um das Werkstück gleichmäßig zu erwärmen und zu kühlen, um die ungleichmäßige thermische Belastung und ungleichmäßige Gewebespannung zu verringern, um die Deformation zu verringern. Die Klemmmethode kann geändert werden. Die Scheibenteile stehen senkrecht zur Öloberfläche. Wellenteile sind vertikal installiert. Die Unterlegscheibe wird verwendet, um die Unterlegscheibe zu stützen. , Überlagerte Unterlegscheiben, Keillochteile, Aufkohlungsdorne usw.
(5) Mechanische Bearbeitung
Wenn die Wärmebehandlung der abschließende Prozess des Werkstückbearbeitungsprozesses ist, sollte der zulässige Wert der Wärmebehandlungsverzerrung die Größe des auf dem Muster spezifizierten Werkstücks erfüllen und die Verzerrung sollte gemäß der Bearbeitungsgröße des vorherigen Prozesses bestimmt werden. Aus diesem Grund wird gemäß dem Gesetz der Verformung des Werkstücks die Vorkorrektur der Abmessungen vor der Wärmebehandlung durchgeführt, so dass die Verzerrung der Wärmebehandlung innerhalb des akzeptablen Bereichs liegt. Wenn die Wärmebehandlung ein Zwischenprozess ist, sollte die Bearbeitungszugabe vor der Wärmebehandlung als die Summe der Bearbeitungszugabe und der Wärmebehandlungsverzerrung angesehen werden. Im Allgemeinen ist die Bearbeitungszugabe leicht zu bestimmen, und die Wärmebehandlung ist aufgrund vieler Einflussfaktoren kompliziert. Daher ist eine ausreichende Bearbeitungszugabe für die Bearbeitung reserviert, und der Rest kann als Wärmebehandlung verwendet werden, um eine Verformung zu ermöglichen. Wärmebehandlung und dann Verarbeitung, entsprechend der Verformung des Werkstücks, die Anwendung der Antideformation, Kontraktion des Endes der Vorexpansion, erhöhen die Rate der Deformation nach dem Abschrecken qualifiziert.
(6) Verwenden Sie ein geeignetes Medium
Unter der Prämisse, die gleichen Härteanforderungen zu erfüllen, versuchen Sie ölige Medien zu verwenden. Experimente und Praxis haben bewiesen, dass unter der Voraussetzung keiner anderen Bedingungen die Abkühlgeschwindigkeit des öligen Mediums langsamer ist und die Abkühlgeschwindigkeit des wässrigen Mediums relativ schneller ist. Darüber hinaus hat die Änderung der Wassertemperatur im Vergleich zu dem öligen Medium einen großen Einfluss auf die Kühleigenschaften des wässrigen Mediums. Unter den gleichen Wärmebehandlungsbedingungen muss die Verformungsmenge des öligen Mediums nach dem Abschrecken relativ zu dem wässrigen Medium relativ klein und stabil sein.