Karastus ja karastamine: terase kuumtöötlusprotsess ja jõudluse optimeerimine
Karastus ja karastamine (karastamine + karastamine) on terase tavaline kuumtöötlusprotsess, mida tavaliselt kasutatakse terase omaduste parandamiseks. Karastamise ja karastamise peamine eesmärk on saavutada terase tasakaalustatud organisatsiooniline struktuur sobivate kuumutamis- ja jahutusprotsesside abil, parandades seeläbi selle tugevust, kõvadust ja sitkust. See protsess sisaldab tavaliselt järgmisi samme:
- Kuumutamine (austenitiseerimine): terast kuumutatakse esmalt üle selle kriitilise temperatuuri (st austenitiseerimistemperatuuri), mistõttu see muutub täielikult austeniidiks (austeniidiks), mis on kõrge temperatuuriga teraskonstruktsioon.
- Leotamine: terast hoitakse mõnda aega kõrgel temperatuuril, et tagada struktuuri homogeniseerimine. See samm aitab parandada materjali kõvenemist.
- Jahutamine (jahutamine): teras jahutatakse kiiresti, põhjustades austeniidi kiire muutumise martensiidiks, suurendades seeläbi kõvadust. Jahutuskeskkonna valik ja jahutuskiiruse juhtimine on karastus- ja karastamisprotsessi õnnestumiseks väga olulised.
- Karastus: karastatud ja karastatud teras on tavaliselt liiga rabe ja kõva, seetõttu tuleb seda kõvaduse vähendamiseks ja sitkuse parandamiseks karastada. See samm hõlmab terase soojendamist madalamale temperatuurile, selle teatud aja jooksul soojas hoidmist ja seejärel jahutamist.
Karastatud ja karastatud terasel on suurem tugevus ja kõvadus, säilitades samal ajal teatud sitkuse. See muudab selle sobivaks paljudeks insenerirakendusteks, eriti kui on vaja tugevuse ja sitkuse tasakaalu. Tuleb märkida, et erinevat tüüpi teras ning erinevad karastamise ja karastamise parameetrid (temperatuur, aeg, jahutuskiirus jne) annavad tulemuseks erinevad omadused. Seetõttu tuleb karastamise ja karastamise teostamisel välja töötada sobiv protsessiplaan, mis põhineb konkreetse sulami koostise ja kasutusnõuetega. Süsinikterast kasutatakse sageli ilma lõpliku kuumtöötlemiseta, kuid selle tootmis- ja mehaaniliste omaduste parandamiseks saab seda lõõmutada, normaliseerida, karastada või karastada.
ss400 pehme teras
SSS400/Q235 on tavaline madala süsinikusisaldusega konstruktsiooniteras, mille süsinikusisaldus jääb vahemikku 0,12–0,2%, mis vastab nr 10 ja nr 20 terasele. Teoreetiliselt saab seda martensiidi saamiseks karastada, kuid martensiitse süsiniku tõttu on üleküllastus väga madal ja kõvadus pärast kustutamist on väga madal, ainult umbes 170 HBS. Selle terase kõvadus tarneseisundis on umbes 144HBS (see on normaliseeritud enne tehasest lahkumist). On näha, et Q235-ga kustutamisel ei ole tugevuse ja kõvaduse suurenemine ilmne ning see peab seisma silmitsi ka kuumtöötluse puudustega, nagu deformatsioon, pragunemine, oksüdatsioon, dekarburiseerimine ja kuumtöötluse maksumus, mis on üsna ebaökonoomne. ss400 Mild Steel ostetakse üldjuhul ilma kuumtöötluseta. Üldiselt kasutatakse seda inseneriprojektides, kus on vaja suures koguses terast. Kogus on tohutu. Tavaliselt kasutatakse seda pärast kuumvaltsimist. Kuumvaltsimine tähendab termotöötluse normaliseerimist. Kuumtöötlemata jätmisel on mitu põhjust:
- Need sündmused ei nõua suuri mehaanilisi nõudeid.
- Teraskomponentide maht on liiga suur ja kuumtöötlus pole otstarbekas.
- Materjal on odav, kvaliteedinõuded on suhteliselt madalad ja see on madala süsinikusisaldusega teras, nii et kuumtöötlemise efekt pole eriti hea.
- Kui peate selle kõvendamiseks kasutama Q235, saate seda ainult karburiseerida, kuid see pole kulutõhus.
1045/S45C süsinikterasest
1045/S45C teras on tavaliselt kasutatav keskmise süsinikusisaldusega karastatud ja karastatud konstruktsiooniteras. Selle terase külma plastilisus on keskmine. Lõõmutamine ja normaliseerimine on veidi paremad kui karastamine ja karastamine. Sellel on suurem tugevus ja parem töödeldavus. Pärast asjakohast kuumtöötlust võib see saavutada teatud tugevuse, plastilisuse ja kulumiskindluse. Materjali allikas mugav. Sobib vesinikkeevituseks ja argoonkaarega keevitamiseks, kuid ei sobi gaaskeevituseks. Enne keevitamist on vajalik eelsoojendus ja pärast keevitamist tuleks läbi viia pinget leevendav lõõmutamine. Normaliseerimine võib parandada toorikute lõikejõudlust, mille kõvadus on alla 160HBS. Pärast karastamise ja karastamise töötlemist tuleks selle terase kõikehõlmavad mehaanilised omadused optimeerida võrreldes teiste keskmise süsinikusisaldusega konstruktsiooniterastega. Selle terase karastus on aga madal. Kriitiline kõvastumise läbimõõt vees on 12–17 mm ja sellel on kalduvus veega karastamise ajal praguneda. Kui läbimõõt on suurem kui 80 mm, on selle mehaanilised omadused pärast karastamist ja karastamist või normaliseerimist sarnased. Suurema tugevuse ja sitkuse saab saavutada pärast keskmiste ja väikeste vormiosade karastamise ja karastamise töötlemist.
1045/S45C süsinikterase rakendused:
- Võib kasutada ühe materjalina DIN 6883-1956 kiilvõtmete valmistamisel; saab kasutada klasside 8.8 ja 9.8 M16 ja madalamate poltide, klasside 10.9 ja M22 ja madalamate poltide, klasside 8, 9 ja 10 mutrite ning klassi 300HV seibide valmistamiseks, vt JC/T 5057.{15}} .
- Saab kasutada kõrgtugevate suurte kuuskantpoltide valmistamiseks teraskonstruktsioonidele klassiga 8.8S M20 ja alla selle, suurte kuuskantmutrite klassiga 10H või 8H ja kõrgtugevate seibide valmistamiseks jõudlusklassiga 35–45HRC. Vt GB/T 1231-2006.
25CrMo4/35CrMo4/42CrMo4Terasest Q+T
Ülaltoodud materjalid on kõik madala süsinikusisaldusega legeerterased, mis sisaldavad legeerelemente, nagu kroom ja molübdeen, ning neil on kõrge karastatavus ja need ei ole rabedad. 25CrMo4 legeerterasel on piisav tugevus kõrgel temperatuuril alla 500 kraadi, väga hea keevitatavus, väike kalduvus külmade pragude tekkeks ning hea töödeldavus ja külma deformatsiooni plastilisus. 35CrMo4 terast kasutatakse tavaliselt karastatud ja karastatud või karbureeritud ja karastatud olekus. Selle terase kuumtöötluse spetsifikatsioonid: karastamine 880 kraadi juures, vesijahutus, õlijahutus; karastamine 500 kraadi juures, vesijahutus, õlijahutus. 42CrMo4 legeerterast kasutatakse kõrgsurvetorude ja erinevate kinnitusdetailide ning kõrgema kvaliteediga karbureeritud osade (nt hammasrataste ja võllide) tootmiseks, mis töötavad mittesöövitavas keskkonnas ja keskkonnas, mille töötemperatuur on alla 250 kraadi ning mis sisaldab lämmastiku ja vesiniku segusid.
