RAZLIKA IZMEĐU BK, GBK, BKS, NBK U ČELIKU.

RAZLIKA IZMEĐU BK, GBK, BKS, NBK U ČELIKU.

SAŽETAK:

Žarenje i normalizacija čelika su dva uobičajena procesa termičke obrade.
Svrha preliminarne termičke obrade: otklanjanje nekih nedostataka u zalihama i poluproizvodima i priprema organizacije za naknadnu hladnu obradu i završnu termičku obradu.
Konačna svrha termičke obrade: postizanje potrebnih performansi radnog komada.
Svrha žarenja i normalizacije je otklanjanje određenih nedostataka uzrokovanih vrućom obradom čelika, odnosno priprema za naknadno rezanje i završnu termičku obradu.

 

 Žarenje čelika:
1. Koncept: Proces toplinske obrade zagrijavanja čeličnih dijelova na odgovarajuću temperaturu (iznad ili ispod Ac1), zadržavanja u određenom vremenskom periodu, a zatim polaganog hlađenja kako bi se dobila struktura blizu ravnoteže naziva se žarenje.
2. Svrha:
(1) Smanjite tvrdoću i poboljšajte plastičnost
(2) Rafinirati zrna i eliminirati strukturne nedostatke
(3) Uklonite unutrašnji stres
(4) Pripremite organizaciju za gašenje
Tip: (Prema temperaturi grijanja, može se podijeliti na žarenje iznad ili ispod kritične temperature (Ac1 ili Ac3). Prvi se također naziva rekristalizacijsko žarenje s promjenom faze, uključujući potpuno žarenje, difuzijsko žarenje homogenizacijsko žarenje, nepotpuno žarenje i sferoidizirajuće žarenje; Ovo posljednje uključuje rekristalizacijsko žarenje i žarenje za ublažavanje naprezanja.)

  •  Potpuno žarenje (GBK+A):

1) Koncept: Zagrijati hipoeutektoidni čelik (Wc=0,3%~0,6%) na AC3+(30~50)℃, a nakon što je potpuno austenitiziran, očuvanje topline i sporo hlađenje (praćenje peći, zakopavanje u pijesak, kreč), Proces toplinske obrade kako bi se dobila struktura bliska ravnotežnom stanju naziva se potpuno žarenje.2) Svrha: Rafiniranje zrna, ujednačena struktura, eliminacija unutrašnjeg naprezanja, smanjenje tvrdoće i poboljšanje performansi rezanja.
2) Proces: potpuno žarenje i sporo hlađenje u peći može osigurati taloženje proeutektoidnog ferita i transformaciju superohlađenog austenita u perlit u glavnom temperaturnom rasponu ispod Ar1.Vrijeme držanja obratka na temperaturi žarenja ne samo da čini da obradak izgori, odnosno da jezgro obratka dostigne potrebnu temperaturu zagrijavanja, već također osigurava da se sav homogenizirani austenit vidi kako bi se postigla potpuna rekristalizacija.Vrijeme držanja potpunog žarenja povezano je s faktorima kao što su sastav čelika, debljina obratka, nosivost peći i način punjenja peći.U stvarnoj proizvodnji, kako bi se poboljšala produktivnost, žarenje i hlađenje na oko 600 ℃ može biti van peći i hlađenje zrakom.
Područje primjene: livenje, zavarivanje, kovanje i valjanje srednjeg ugljičnog čelika i srednjeg ugljičnog legiranog čelika, itd. Napomena: Niskougljični čelik i hipereutektoidni čelik ne treba u potpunosti žariti.Tvrdoća niskougljičnog čelika je niska nakon potpunog žarenja, što nije pogodno za obradu rezanja.Kada se hipereutektoidni čelik zagrije do austenitnog stanja iznad Accm i polagano ohladi i žari, taloži se mreža sekundarnog cementita, što značajno smanjuje čvrstoću, plastičnost i udarnu žilavost čelika.

  • Sferoidizirajuće žarenje:

1) Koncept: Proces žarenja za sferoidizaciju karbida u čeliku naziva se sferoidizirajuće žarenje.
2) Proces: Opšti proces sferoidizirajućeg žarenja Ac1+(10~20)℃ se hladi u peći na 500~600℃ uz hlađenje zraka.
3) Svrha: smanjiti tvrdoću, poboljšati organizaciju, poboljšati plastičnost i performanse rezanja.
4) Opseg primjene: uglavnom se koristi za rezne alate, mjerne alate, kalupe, itd. od eutektoidnog čelika i hipereutektoidnog čelika.Kada hipereutektoidni čelik ima mrežu sekundarnog cementita, on ne samo da ima visoku tvrdoću i teško ga je izvesti, već i povećava krtost čelika, koji je sklon gašenju deformacija i pucanja.Iz tog razloga, nakon vruće obrade čelika mora se dodati proces sferoidizirajućeg žarenja kako bi se infiltrat ljuskica sferoidizirao u mrežastom sekundarnom cementitu i perlitu kako bi se dobio granulirani perlit.
Brzina hlađenja i izotermna temperatura će također uticati na efekat karbidne sferoidizacije.Brza brzina hlađenja ili niska izotermna temperatura će uzrokovati formiranje perlita na nižoj temperaturi.Čestice karbida su previše fine i efekat agregacije je mali, što olakšava formiranje ljuskastih karbida.Kao rezultat toga, tvrdoća je visoka.Ako je brzina hlađenja suviše spora ili je izotermna temperatura previsoka, formirane čestice karbida će biti grublje i efekat aglomeracije će biti vrlo jak.Lako je formirati granulirane karbide različite debljine i učiniti tvrdoću niskom.

  •  Homogenizacijsko žarenje (difuzijsko žarenje):

1) Proces: Proces termičke obrade zagrijavanja ingota ili odljevaka od legiranog čelika na 150 ~ 00 ℃ iznad Ac3, zadržavanje 10 ~ 15 h, a zatim polagano hlađenje kako bi se eliminisao neujednačen hemijski sastav.
2) Svrha: Eliminisati segregaciju dendrita tokom kristalizacije i homogenizovati kompoziciju.Zbog visoke temperature zagrijavanja i dugog vremena, zrna austenita će biti jako gruba.Stoga je općenito potrebno izvršiti potpuno žarenje ili normalizaciju kako bi se zrna rafinirala i eliminirali defekti pregrijavanja.
3) Opseg primjene: uglavnom se koristi za ingote, odljevke i otkovke od legiranog čelika sa visokim zahtjevima kvaliteta.
4) Napomena: Visokotemperaturno difuzijsko žarenje ima dug proizvodni ciklus, visoku potrošnju energije, ozbiljnu oksidaciju i dekarbonizaciju radnog komada i visoku cijenu.Samo neki visokokvalitetni legirani čelici i odljevci od legiranog čelika i čelični ingoti sa jakom segregacijom koriste ovaj proces.Za odljevke malih općih veličina ili odljevke od ugljičnog čelika, zbog njihovog manjeg stepena segregacije, potpuno žarenje se može koristiti za rafiniranje zrna i eliminaciju naprezanja odljevka.

  • Žarenje za ublažavanje stresa

1) Koncept: žarenje radi uklanjanja naprezanja uzrokovanog obradom plastične deformacije, zavarivanjem itd. i zaostalog naprezanja u odljevku naziva se žarenje za ublažavanje naprezanja.(Ne dolazi do izobličenja tokom žarenja za ublažavanje naprezanja)
2) Proces: polako zagrijte radni komad na 100~200℃ (500~600℃) ispod Ac1 i držite ga određeni vremenski period (1~3h), zatim ga polako ohladite na 200℃ u peći, a zatim ohladite iz peći.
Čelik je općenito 500~600℃
Lijevano željezo općenito prelazi 550 kopči na 500-550 ℃, što će lako uzrokovati grafitizaciju perlita.Dijelovi za zavarivanje su općenito 500~600℃.
3) Opseg primene: Eliminišite zaostalo naprezanje u livenim, kovanim, zavarenim delovima, hladno štancanim delovima i mašinski obrađenim delovima za stabilizaciju veličine čeličnih delova, smanjenje deformacije i sprečavanje pucanja.

Normalizacija čelika:
1. Koncept: zagrijavanje čelika na 30-50°C iznad Ac3 (ili Accm) i zadržavanje odgovarajućeg vremena;proces toplinske obrade hlađenja u mirnom zraku naziva se normalizacija čelika.
2. Svrha: Rafinirati zrno, ujednačenu strukturu, prilagoditi tvrdoću, itd.
3. Organizacija: Eutektoidni čelik S, hipoeutektoidni čelik F+S, hipereutektoidni čelik Fe3CⅡ+S
4. Proces: Normaliziranje vremena očuvanja topline je isto kao i potpuno žarenje.Trebalo bi da se bazira na radnom komadu kroz sagorevanje, odnosno da jezgro dostiže potrebnu temperaturu grejanja, a treba uzeti u obzir i faktore kao što su čelik, originalna struktura, kapacitet peći i oprema za grejanje.Najčešće korištena metoda normalizirajućeg hlađenja je vađenje čelika iz peći za grijanje i prirodno hlađenje na zraku.Za velike dijelove, puhanje, prskanje i podešavanje razmaka slaganja čeličnih dijelova također se mogu koristiti za kontrolu brzine hlađenja čeličnih dijelova kako bi se postigla potrebna organizacija i performanse.

5. Raspon primjene:

  • 1) Poboljšajte performanse rezanja čelika.Ugljični čelik i niskolegirani čelik sa sadržajem ugljika manjim od 0,25% imaju manju tvrdoću nakon žarenja i lako se „zalijepe“ tokom rezanja.Normalizujućim tretmanom može se smanjiti slobodni ferit i dobiti perlit u ljuspicima.Povećanje tvrdoće može poboljšati obradivost čelika, povećati vijek trajanja alata i završnu obradu površine obratka.
  • 2) Otkloniti nedostatke termičke obrade.Odlivci od srednjeg ugljeničnog konstrukcionog čelika, otkovci, delovi za valjanje i zavareni delovi su skloni pregrijavanju defekta i trakastih struktura kao što su krupna zrna nakon zagrevanja.Normalizujućim tretmanom ove defektne strukture se mogu eliminisati i postići svrha rafiniranja zrna, uniformne strukture i eliminacije unutrašnjeg naprezanja.
  • 3) Uklonite mrežne karbide hipereutektoidnog čelika, olakšavajući sferoidizirajuće žarenje.Hipereutektoidni čelik treba biti sferoidiziran i žaren prije gašenja kako bi se olakšala strojna obrada i pripremila struktura za kaljenje.Međutim, kada postoje ozbiljni mrežasti karbidi u hipereutektoidnom čeliku, neće se postići dobar efekat sferoidizacije.Neto karbid se može eliminisati normalizacijom tretmana.
  • 4) Poboljšati mehanička svojstva uobičajenih strukturnih dijelova.Neki dijelovi od ugljičnog čelika i legiranog čelika s malim naprezanjem i zahtjevima za niskim performansama normalizirani su kako bi se postigle određene sveobuhvatne mehaničke performanse, koje mogu zamijeniti kaljenje i kaljenje kao završnu toplinsku obradu dijelova.

Izbor žarenja i normalizacije
Glavna razlika između žarenja i normalizacije:
1. Brzina hlađenja normalizacije je nešto brža od žarenja, a stepen pothlađenja je veći.
2. Struktura dobijena nakon normalizacije je finija, a čvrstoća i tvrdoća su veće od one kod žarenja.Izbor žarenja i normalizacije:

  • Za čelik sa niskim udjelom ugljika sa sadržajem ugljika <0,25%, obično se umjesto žarenja koristi normalizacija.Budući da veća brzina hlađenja može spriječiti niskougljični čelik da istaloži slobodni tercijarni cementit duž granice zrna, čime se poboljšava učinak hladne deformacije dijelova za štancanje;normalizacija može poboljšati tvrdoću čelika i performanse rezanja niskougljičnog čelika;U procesu toplinske obrade, normalizacija se može koristiti za rafiniranje zrna i poboljšanje čvrstoće čelika s niskim udjelom ugljika.
  • Čelik srednjeg ugljika sa sadržajem ugljika između 0,25 i 0,5% također se može normalizirati umjesto žarenja.Iako je tvrdoća srednjeg ugljičnog čelika blizu gornje granice sadržaja ugljika veća nakon normalizacije, ipak se može smanjiti i trošak normalizacije Niska i visoka produktivnost.
  • Čelik sa udjelom ugljika između 0,5 i 0,75%, zbog visokog sadržaja ugljika, tvrdoća nakon normalizacije je znatno veća nego kod žarenja i teško se reže.Stoga se potpuno žarenje općenito koristi za smanjenje tvrdoće i poboljšanje rezanja.Procesabilnost.
  • Visokougljični čelici ili alatni čelici sa sadržajem ugljika >0,75% općenito koriste sferoidizirajuće žarenje kao preliminarnu toplinsku obradu.Ako postoji mreža sekundarnog cementita, treba je prvo normalizirati.

Izvor: Mašinska stručna literatura.

Urednik: Ali

 


Vrijeme objave: 27.10.2021