HET VERSCHIL TUSSEN BK, GBK, BKS, NBK IN STAAL.

HET VERSCHIL TUSSEN BK, GBK, BKS, NBK IN STAAL.

ABSTRACT:

Gloeien en normaliseren van staal zijn twee veel voorkomende warmtebehandelingsprocessen.
Doel van de voorlopige warmtebehandeling: om enkele defecten in de blanco's en halffabrikaten te elimineren en de organisatie voor te bereiden op de daaropvolgende koude bewerking en de laatste warmtebehandeling.
Het uiteindelijke doel van de warmtebehandeling: om de vereiste prestaties van het werkstuk te verkrijgen.
Het doel van gloeien en normaliseren is om bepaalde defecten te elimineren die worden veroorzaakt door de hete verwerking van staal, of om zich voor te bereiden op het daaropvolgende snijden en de laatste warmtebehandeling.

 

 Gloeien van staal:
1. Concept: Het warmtebehandelingsproces waarbij stalen onderdelen worden verwarmd tot een geschikte temperatuur (boven of onder Ac1), deze gedurende een bepaalde periode wordt bewaard en vervolgens langzaam wordt afgekoeld om een ​​structuur te verkrijgen die bijna in evenwicht is, wordt uitgloeien genoemd.
2. Doel:
(1) Verminder de hardheid en verbeter de plasticiteit
(2) Verfijn korrels en elimineer structurele defecten
(3) Elimineer interne stress
(4) Bereid de organisatie voor op blussen
Type: (Afhankelijk van de verwarmingstemperatuur, kan deze worden onderverdeeld in gloeien boven of onder de kritische temperatuur (Ac1 of Ac3). De eerste wordt ook faseveranderingsherkristallisatie-gloeigloeien genoemd, inclusief volledig uitgloeien, diffusie-uitgloeien, homogeniseren, onvolledig uitgloeien en sferoïdiserend gloeien; Dit laatste omvat herkristallisatiegloeien en spanningsontlastingsgloeien.)

  •  Volledig ontharden (GBK+A):

1) Concept: verwarm het hypo-eutectische staal (Wc=0.3%~0.6%) tot AC3+(30~50)℃, en nadat het volledig geaustenitiseerd is, hittebehoud en langzame koeling (na de oven, begraven in zand, kalk), Het warmtebehandelingsproces om een ​​structuur te verkrijgen die dicht bij de evenwichtstoestand ligt, wordt volledig uitgloeien genoemd.2) Doel: Verfijn korrels, uniforme structuur, elimineer interne spanning, verminder de hardheid en verbeter de snijprestaties.
2) Proces: volledig gloeien en langzame koeling met de oven kunnen zorgen voor de precipitatie van proeutectoid-ferriet en de transformatie van onderkoeld austeniet in perliet in het hoofdtemperatuurbereik onder Ar1.De houdtijd van het werkstuk bij de gloeitemperatuur zorgt er niet alleen voor dat het werkstuk doorbrandt, dat wil zeggen dat de kern van het werkstuk de vereiste verwarmingstemperatuur bereikt, maar zorgt er ook voor dat al het gehomogeniseerde austeniet volledige herkristallisatie bereikt.De houdtijd van volledig gloeien is gerelateerd aan factoren zoals staalsamenstelling, werkstukdikte, ovenlaadcapaciteit en ovenlaadmethode.In de werkelijke productie kunnen, om de productiviteit te verbeteren, gloeien en afkoelen tot ongeveer 600 ℃ uit de oven en luchtkoeling.
Toepassingsgebied: gieten, lassen, smeden en walsen van medium koolstofstaal en medium koolstofgelegeerd staal, enz. Opmerking: Laag koolstofstaal en hypereutectoid staal mogen niet volledig worden uitgegloeid.De hardheid van koolstofarm staal is laag nadat het volledig is gegloeid, wat niet bevorderlijk is voor de snijverwerking.Wanneer het hypereutectoïde staal wordt verwarmd tot austeniettoestand boven Accm en langzaam wordt afgekoeld en gegloeid, wordt een netwerk van secundair cementiet geprecipiteerd, wat de sterkte, plasticiteit en slagvastheid van het staal aanzienlijk vermindert.

  • Sferoïdiserend gloeien:

1) Concept: Het gloeiproces om carbiden in staal te sferoïdiseren wordt sferoïdiserend gloeien genoemd.
2) Proces: Algemeen sferoïdiserend gloeiproces Ac1+(10~20)℃ wordt gekoeld met een oven tot 500~600℃ met luchtkoeling.
3) Doel: hardheid verminderen, organisatie verbeteren, plasticiteit en snijprestaties verbeteren.
4) Toepassingsgebied: voornamelijk gebruikt voor snijgereedschappen, meetgereedschappen, mallen, enz. van eutectoid staal en hypereutectoid staal.Wanneer het hypereutectoïde staal een netwerk van secundair cementiet heeft, heeft het niet alleen een hoge hardheid en is het moeilijk te snijden, maar verhoogt het ook de broosheid van het staal, dat vatbaar is voor afschrikkende vervorming en barsten.Om deze reden moet een sferoïdiserend gloeiproces worden toegevoegd na de hete bewerking van het staal om het vlokinfiltraat in het verknoopte secundaire cementiet en perliet te sferoïdiseren om korrelig perliet te verkrijgen.
Koelsnelheid en isotherme temperatuur zullen ook het effect van carbidesferoïdisatie beïnvloeden.Een hoge afkoelsnelheid of een lage isotherme temperatuur zorgt ervoor dat perliet bij een lagere temperatuur wordt gevormd.De carbidedeeltjes zijn te fijn en het aggregatie-effect is klein, waardoor er gemakkelijk vlokkige carbiden gevormd kunnen worden.Hierdoor is de hardheid hoog.Als de afkoelsnelheid te laag is of de isotherme temperatuur te hoog is, zullen de gevormde carbidedeeltjes grover zijn en zal het agglomeratie-effect zeer sterk zijn.Het is gemakkelijk om korrelige carbiden van variërende dikte te vormen en de hardheid laag te maken.

  •  Homogenisatiegloeien (diffusiegloeien):

1) Proces: het warmtebehandelingsproces van het verwarmen van gelegeerd staal ingots of gietstukken tot 150 ~ 00 boven Ac3, 10 ~ 15 uur vasthouden en vervolgens langzaam afkoelen om de ongelijke chemische samenstelling te elimineren.
2) Doel: Elimineer dendrietsegregatie tijdens kristallisatie en homogeniseer de samenstelling.Door de hoge verhittingstemperatuur en lange tijd zullen de austenietkorrels sterk grover worden.Daarom is het over het algemeen noodzakelijk om een ​​volledige gloeiing of normalisatie uit te voeren om de korrels te verfijnen en oververhittingsdefecten te elimineren.
3) Toepassingsgebied: voornamelijk gebruikt voor ingots, gietstukken en smeedstukken van gelegeerd staal met hoge kwaliteitseisen.
4) Opmerking: Diffusiegloeien bij hoge temperatuur heeft een lange productiecyclus, een hoog energieverbruik, ernstige oxidatie en ontkoling van het werkstuk en hoge kosten.Slechts enkele hoogwaardige gelegeerde staalsoorten en gietstukken van gelegeerd staal en stalen blokken met ernstige segregatie gebruiken dit proces.Voor gietstukken met kleine algemene afmetingen of gietstukken van koolstofstaal, vanwege hun lichtere mate van segregatie, kan volledig uitgloeien worden gebruikt om korrels te verfijnen en gietstress te elimineren.

  • Ontlasting van stress

1) Concept: Gloeien om de spanning te verwijderen die wordt veroorzaakt door plastische vervormingsverwerking, lassen, enz. En de restspanning in het gietstuk wordt spanningsontlastingsgloeien genoemd.(Er treedt geen vervorming op tijdens het ontlaten van spanning)
2) Proces: verwarm het werkstuk langzaam tot 100 ~ 200 (500 ~ 600 ) onder Ac1 en bewaar het gedurende een bepaalde periode (1 ~ 3 uur), koel het dan langzaam af tot 200 ℃ met de oven en koel dan af het uit de oven.
Staal is over het algemeen 500~600℃
Gietijzer overschrijdt over het algemeen 550 gespen bij 500-550 ℃, wat gemakkelijk de grafitisering van perliet zal veroorzaken.Lasonderdelen zijn over het algemeen 500~600℃.
3) Toepassingsgebied: Elimineer restspanning in gegoten, gesmede, gelaste onderdelen, koudgestampte onderdelen en machinaal bewerkte werkstukken om de grootte van stalen onderdelen te stabiliseren, vervorming te verminderen en scheuren te voorkomen.

Normaliseren van staal:
1. Concept: het staal verhitten tot 30-50°C boven Ac3 (of Accm) en het gedurende een bepaalde tijd vasthouden;het warmtebehandelingsproces van koeling in stilstaande lucht wordt normalisatie van staal genoemd.
2. Doel: verfijn korrel, uniforme structuur, pas hardheid aan, enz.
3. Organisatie: Eutectoid staal S, hypoeutectoid staal F+S, hypereutectoid staal Fe3CⅡ+S
4. Proces: Het normaliseren van de warmtebehoudtijd is hetzelfde als volledig gloeien.Het moet gebaseerd zijn op het werkstuk door verbranding, dat wil zeggen dat de kern de vereiste verwarmingstemperatuur bereikt, en er moet ook rekening worden gehouden met factoren zoals staal, originele structuur, ovencapaciteit en verwarmingsapparatuur.De meest gebruikte normaliserende koelmethode is om het staal uit de verwarmingsoven te halen en het op natuurlijke wijze in de lucht af te koelen.Voor grote onderdelen kan blazen, spuiten en het aanpassen van de stapelafstand van stalen onderdelen ook worden gebruikt om de koelsnelheid van stalen onderdelen te regelen om de vereiste organisatie en prestaties te bereiken.

5. Toepassingsbereik:

  • 1) Verbeter de snijprestaties van staal.Koolstofstaal en laaggelegeerd staal met een koolstofgehalte van minder dan 0,25% hebben een lagere hardheid na gloeien en zijn gemakkelijk te "plakken" tijdens het snijden.Door een normaliserende behandeling kan vrij ferriet worden verminderd en kan perlietvlokken worden verkregen.Het verhogen van de hardheid kan de bewerkbaarheid van staal verbeteren, de levensduur van het gereedschap en de oppervlakteafwerking van het werkstuk verlengen.
  • 2) Elimineer thermische verwerkingsfouten.Gietstukken, smeedstukken, rollende delen en gelaste delen van middelgroot koolstofstaal zijn gevoelig voor defecten door oververhitting en gestreepte structuren zoals grove korrels na verwarming.Door een normaliserende behandeling kunnen deze defecte structuren worden geëlimineerd en kan het doel van korrelverfijning, uniforme structuur en eliminatie van interne spanning worden bereikt.
  • 3) Elimineer de netwerkcarbiden van hypereutectoïde staal, waardoor sferoïdiserend gloeien wordt vergemakkelijkt.Hypereutectoid-staal moet vóór het afschrikken worden gesferoïdiseerd en gegloeid om de bewerking te vergemakkelijken en de structuur voor te bereiden op het afschrikken.Wanneer er echter ernstige netwerkcarbiden in het hypereutectoïde staal aanwezig zijn, zal er geen goed sferoïdiserend effect worden bereikt.Nettocarbide kan worden geëlimineerd door de behandeling te normaliseren.
  • 4) Verbeter de mechanische eigenschappen van gemeenschappelijke structurele delen.Sommige onderdelen van koolstofstaal en gelegeerd staal met weinig spanning en lage prestatie-eisen zijn genormaliseerd om een ​​bepaalde uitgebreide mechanische prestatie te bereiken, die de afschrik- en ontlaatbehandeling als de laatste warmtebehandeling van de onderdelen kan vervangen.

Keuze uit gloeien en normaliseren
Het belangrijkste verschil tussen gloeien en normaliseren:
1. De afkoelsnelheid van normalisatie is iets sneller dan die van uitgloeien en de mate van onderkoeling is groter.
2. De structuur die wordt verkregen na normalisatie is fijner en de sterkte en hardheid zijn hoger dan die van uitgloeien.De keuze van gloeien en normaliseren:

  • Voor koolstofarm staal met een koolstofgehalte van <0,25% wordt normalisatie meestal gebruikt in plaats van uitgloeien.Omdat de snellere afkoelsnelheid kan voorkomen dat het koolstofarme staal vrij tertiair cementiet langs de korrelgrens neerslaat, waardoor de koude vervormingsprestaties van de stempeldelen worden verbeterd;normaliseren kan de hardheid van het staal en de snijprestaties van het koolstofarme staal verbeteren;In het warmtebehandelingsproces kan normalisatie worden gebruikt om de korrels te verfijnen en de sterkte van koolstofarm staal te verbeteren.
  • Middelgroot koolstofstaal met een koolstofgehalte tussen 0,25 en 0,5% kan ook worden genormaliseerd in plaats van uitgloeien.Hoewel de hardheid van medium koolstofstaal dicht bij de bovengrens van het koolstofgehalte hoger is na normalisatie, kan deze nog steeds worden verlaagd en de kosten van normalisatie Lage en hoge productiviteit.
  • Staal met een koolstofgehalte tussen 0,5 en 0,75%, vanwege het hoge koolstofgehalte, is de hardheid na normalisatie aanzienlijk hoger dan die van uitgloeien en is het moeilijk te snijden.Daarom wordt over het algemeen volledig uitgloeien gebruikt om de hardheid te verminderen en het snijden te verbeteren.Verwerkbaarheid.
  • Staalsoorten met een hoog koolstofgehalte of gereedschapsstaal met een koolstofgehalte van > 0,75% gebruiken over het algemeen sferoïdiserend gloeien als voorbereidende warmtebehandeling.Als er een netwerk van secundair cementiet is, moet dit eerst worden genormaliseerd.

Bron: Mechanische vakliteratuur.

Redacteur: Ali

 


Posttijd: 27 oktober-2021