Der Zweck der Glühbehandlung für ausscheidungsgehärteten Edelstahl:
(1) Reduzieren Sie die Härte von Stahl, verbessern Sie die Plastizität und erleichtern Sie die Bearbeitung und Kaltverformung.
(2) Vereinheitlichung der chemischen Zusammensetzung und Struktur von Stahl, Verfeinerung der Körner, Verbesserung der Eigenschaften von Stahl oder Vorbereitung der Struktur für das Abschrecken;
(3) Eliminieren Sie innere Spannungen und Kaltverfestigungen, um Verformungen und Risse zu vermeiden.
Glühen und Normalisieren werden hauptsächlich zur Vorwärmebehandlung eingesetzt. Bei Teilen mit geringer Belastung und geringen Leistungsanforderungen können auch Glühen und Normalisieren als abschließende Wärmebehandlung eingesetzt werden.
Klassifizierung von Glühmethoden für Ausscheidungshärtender Edelstahl
Häufig verwendete Glühmethoden werden nach der Heiztemperatur unterteilt:
- Phasenwechsel-Rekristallisationsglühen oberhalb der kritischen Temperatur (Ac1 oder Ac3): vollständiges Glühen, Diffusionsglühen, unvollständiges Glühen, sphäroidisierendes Glühen.
- Glühen unterhalb der kritischen Temperatur (Ac1 oder Ac3): Rekristallisationsglühen, Spannungsarmglühen.
Glühbehandlung von ausscheidungshärtendem Edelstahl Sieben Arten von Glühmethoden
1. Vollständig geglüht
Prozess: Erhitzen Sie den Stahl auf 20–30 °C über Ac3, halten Sie ihn eine Zeit lang warm und kühlen Sie ihn dann langsam ab (mit dem Ofen), um einen Wärmebehandlungsprozess mit ausgewogener Struktur (vollständige Austenitisierung) zu erhalten.
Vollständiges Glühen wird hauptsächlich für übereutektoiden Stahl (c=0.3~0 %), im Allgemeinen Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt sowie Gussteile, Schmiedeteile und warmgewalzte Profile aus legiertem Stahl mit niedrigem und mittlerem Kohlenstoffgehalt, und manchmal auch für deren Schweißkonstruktionen verwendet. Die Härte von kohlenstoffarmem Stahl ist nach dem vollständigen Glühen gering, was dem Schneiden nicht förderlich ist. Wenn übereutektoider Stahl auf einen austenitischen Zustand über Accm erhitzt und langsam abgekühlt und geglüht wird, scheidet sich Fe6C3 in einem Netzwerk entlang der Korngrenzen aus, wodurch die Festigkeit, Härte und Plastizität des Stahls verringert wird. Und die Zähigkeit wird deutlich reduziert, sodass verborgene Gefahren für die abschließende Wärmebehandlung bestehen bleiben.
Zweck: Verfeinerung der Körnung, gleichmäßige Struktur, Beseitigung innerer Spannungen, Reduzierung der Härte und Verbesserung der Bearbeitbarkeit von Stahl. Das Gefüge von untereutektoidem Stahl ist nach dem vollständigen Glühen F+P. In der tatsächlichen Produktion wird das Glühen zur Verbesserung der Produktivität auf etwa 500 °C abgekühlt und anschließend luftgekühlt
2. Isothermes Glühen
Das vollständige Glühen dauert lange, insbesondere bei legierten Stählen, die bei unterkühlter Austenitisierung relativ stabil sind. Wenn beispielsweise der austenitisierte Stahl schnell auf eine isotherme Temperatur abgekühlt wird, die etwas unter Ar1 liegt, A in P umgewandelt und dann an der Luft auf Raumtemperatur abgekühlt wird, kann die Glühzeit erheblich verkürzt werden. Dieses Glühverfahren wird als isothermes Glühen bezeichnet.
Prozess: Erhitzen des Stahls auf eine Temperatur über AC3 (oder Ac1), Halten dieser Temperatur für einen geeigneten Zeitraum, schnelles Abkühlen auf eine bestimmte Temperatur in der Perlitzone und isotherme Aufrechterhaltung der Temperatur, um Austenit in Perlit und dann in Luft umzuwandeln Abkühlen auf Raumtemperatur. Wärmebehandlungsprozess
Zweck: Wie beim vollständigen Glühen ist die Umwandlung einfacher zu kontrollieren.
Anwendbar auf einen relativ stabilen Stahl: Kohlenstoffstahl (wc>0.6 %), legierter Werkzeugstahl, hochlegierter Stahl (Gesamtmenge an Legierungselementen >10 %). Isothermes Glühen ist ebenfalls vorteilhaft, um eine gleichmäßige Struktur und Eigenschaften zu erhalten. Es ist jedoch nicht für Stahlteile mit großem Querschnitt und große Chargen geeignet, da es beim isothermen Glühen nicht einfach ist, das Innere des Werkstücks oder der Werkstückcharge auf die isotherme Temperatur zu bringen.
3. Unvollständiges Glühen
Prozess: Erhitzen Sie den Stahl nach der Wärmekonservierung auf ACI~Ac3 (hypereutektoider Stahl) oder AcI~Accm (hypereutektoider Stahl) und kühlen Sie ihn dann langsam ab, um einen Wärmebehandlungsprozess nahe der Gleichgewichtsstruktur zu erhalten.
Es wird hauptsächlich in übereutektoidem Stahl verwendet, um eine kugelförmige Perlitstruktur zu erhalten, um innere Spannungen zu beseitigen, die Härte zu reduzieren und die Bearbeitbarkeit zu verbessern. Das sphäroidisierende Glühen ist eine Art unvollständiges Glühen.
4. Sphäroidisierendes Glühen
Ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem Karbide in Stahl sphäroidisiert werden, um körniges Perlit zu erhalten.
Prozess: Erhitzen auf eine Temperatur von 2030 °C über AC1, die Haltezeit sollte nicht zu lang sein, im Allgemeinen 2 bis 4 Stunden. Die Kühlmethode ist in der Regel eine Ofenkühlung oder eine längere Vergleichstemperatur bei etwa 20 °C unter Ar1.
Wird hauptsächlich für eutektoiden Stahl und übereutektoiden Stahl verwendet, z. B. Kohlenstoff-Werkzeugstahl, legierten Werkzeugstahl, Lagerstahl usw. Die Struktur von übereutektoidem Stahl, der nach dem Walzen und Schmieden luftgekühlt wird, besteht aus lamellarem Perlit und retikulärem Zementit. Diese Struktur ist hart und spröde, was nicht nur schwer zu schneiden ist, sondern auch anfällig für Verformungen und Risse beim anschließenden Abschreckprozess. Durch das kugelförmige Glühen entsteht kugelförmiger Perlit. Im kugelförmigen Perlit liegt Zementit in Form kugelförmiger feiner Partikel vor, die auf der Ferritmatrix verteilt sind.
Im Vergleich zu flockigem Perlit ist kugelförmiger Perlit nicht nur weniger praktisch, sondern auch einfacher zu verarbeiten. Beim Abschrecken und Erhitzen besteht jedoch eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass die Austenitkörner grob werden, und sie neigen weniger dazu, sich beim Abkühlen zu verformen und zu reißen. Wenn retikulärer Zementit in übereutektoidem Stahl vorhanden ist, muss er durch den Normalisierungsprozess vor dem Sphäroidglühen entfernt werden, um einen normalen Fortschritt des Sphäroidglühens sicherzustellen.
Zweck: Reduzieren Sie die Härte und ein gleichmäßiges Gefüge, verbessern Sie die Zerspanbarkeit und bereiten Sie das Gefüge auf das Abschrecken vor. Es gibt viele Verfahren zum sphäroidisierenden Glühen, die wichtigsten sind:
- a) Einmaliger Sphäroidisierungsglühprozess: Erhitzen Sie den Stahl auf 20″30 °C über Ac1, halten Sie ihn eine angemessene Zeit lang warm und kühlen Sie ihn dann langsam im Ofen ab. Es ist erforderlich, dass die ursprüngliche Struktur vor dem Glühen aus feinlamellarem Perlit besteht und kein Zementitnetzwerk vorhanden sein darf.
- b) Isothermes sphäroidisierendes Glühverfahren: Nachdem der Stahl erhitzt und warm gehalten wurde, wird er anschließend im Ofen auf eine Temperatur abgekühlt, die etwas unter Ar1 liegt, um eine isotherme Behandlung durchzuführen (normalerweise 1030 °C unter Ar1). Nach der isothermen Fertigstellung wird es im Ofen langsam auf etwa 500″C abgekühlt und verlässt dann den Ofen zur Luftkühlung. Es bietet die Vorteile einer kurzen Zykluszeit, einer gleichmäßigen Sphäroidisierungsstruktur und einer einfachen Qualitätskontrolle.
- c) Hin- und hergehender sphäroidisierender Glühprozess.
5. Diffusionsglühen (Homogenisierungsglühen)
Prozess: Ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem Stahlbarren, Gussteile oder Schmiedeteile auf eine Temperatur etwas unterhalb der Soliduslinie erhitzt und lange Zeit warm gehalten werden und dann langsam abgekühlt werden, um eine ungleichmäßige chemische Zusammensetzung zu beseitigen.
Zweck: Beseitigung der Dendritensegregation und regionalen Segregation, die während des Erstarrungsprozesses der Gusskette entsteht, und Homogenisierung der Zusammensetzung und Struktur. Die Heiztemperatur beim Diffusionsglühen ist sehr hoch, normalerweise Ac3 oder Accm oder über 100–200 °C. Die spezifische Temperatur hängt vom Grad der Entmischung und der Stahlsorte ab. Die Haltezeit beträgt im Allgemeinen 10 bis 15 Stunden. Nach dem Diffusionsglühen ist ein vollständiges Glühen und Normalisieren erforderlich, um die Struktur zu verfeinern.
Es wird in einigen legierten Stählen, Gussteilen und Stahlbarren mit starker Entmischung verwendet.
6. Spannungsarmglühen
Prozess: Die Stahlteile werden auf eine bestimmte Temperatur unterhalb von Ac1 (normalerweise 500–650 °C) erhitzt, warm gehalten und dann im Ofen abgekühlt.
Die Spannungsarmglühtemperatur ist niedriger als A1, sodass das Spannungsarmglühen keine Strukturveränderungen verursacht.
Zweck: Eigene Restspannung beseitigen.
7. Rekristallisationsglühen
Rekristallisationsglühen, auch Zwischenglühen genannt, ist ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem das kaltverformte Metall über einen angemessenen Zeitraum auf über die Rekristallisationstemperatur erhitzt wird, um die verformten Körner in gleichmäßige gleichachsige Körner umzuwandeln und Kaltverfestigung und Eigenspannung zu beseitigen.
Damit das Rekristallisationsphänomen auftritt, muss erstens eine gewisse Kaltplastikverformung vorliegen und zweitens muss es auf über eine bestimmte Temperatur erhitzt werden. Die niedrigste Temperatur, bei der die Rekristallisation auftritt, wird als niedrigste Rekristallisationstemperatur bezeichnet. Die minimale Rekristallisationstemperatur allgemeiner Metallmaterialien beträgt:
T re=0.4T Schmelzen
Die Heiztemperatur für das Rekristallisationsglühen sollte 100 bis 200 °C höher sein als die niedrige Rekristallisationstemperatur (die minimale Rekristallisationstemperatur von Stahl beträgt etwa 450 °C) und nach ordnungsgemäßer Wärmekonservierung langsam abgekühlt werden.
Auswahl der Glühmethode
Die Auswahl der Glühmethoden folgt im Allgemeinen den folgenden Grundsätzen:
(1) Verschiedene Stähle mit untereutektoidem Gefüge werden im Allgemeinen vollständig geglüht. Um die Glühzeit zu verkürzen, kann isothermes Glühen eingesetzt werden;
(2) Übereutektoider Stahl verwendet im Allgemeinen ein sphäroidisierendes Glühen. Wenn die Anforderungen nicht hoch sind, kann eine unvollständige Glühung eingesetzt werden. Das Sphäroidglühen wird häufig für Werkzeugstahl und Lagerstahl eingesetzt. Kaltfließgepresste Teile und kaltgeprägte Teile aus Stahl mit niedrigem oder mittlerem Kohlenstoffgehalt werden manchmal sphäroidisiert geglüht;
(3) Um die Kaltverfestigung zu beseitigen, kann Rekristallisationsglühen eingesetzt werden;
(4) Um die durch verschiedene Verarbeitungsprozesse verursachten inneren Spannungen zu beseitigen, kann Spannungsarmglühen eingesetzt werden: Bei einigen großen Stahlgussteilen aus hochwertigem legiertem Stahl, um die Inhomogenität der Organisationsstruktur und der chemischen Zusammensetzung sowie die Diffusion zu verbessern wird häufig verwendet. Glühen.