Podczas produkcji części formy zwykle stosuje się procesy obróbki cieplnej w celu uzyskania wymaganej twardości i wytrzymałości. Proces obróbki cieplnej metalu polega na zmianie powierzchni lub wewnętrznej struktury materiału i uzyskaniu wymaganej wydajności poprzez ogrzewanie, zachowanie ciepła i chłodzenie w stanie stałym materiału metalowego.
Jednak w rzeczywistej eksploatacji awarie są często spowodowane drobnymi szczegółami, o których nie warto wspominać, a nie problemami technicznymi, ani nie są spowodowane błędami w konkretnym zastosowaniu typowych teorii wymienionych w książkach. Należy wyciągać wnioski i ostrzegać. Dzisiaj uporządkowałem dla Was kilka pól minowych w procesie obróbki cieplnej, jak następuje:
Części hartowane, które wymagają większej twardości i większych gabarytów nie mogą być wykonane ze stali węglowej
Osiągalna twardość powierzchni części po hartowaniu zależy od hartowności stali, wielkości przekroju i środka hartującego. Gdy inne warunki są stałe, wraz ze wzrostem wielkości części, jej twardość powierzchni maleje po hartowaniu. Dlatego przy projektowaniu i doborze materiału hartowanych części należy uwzględnić wpływ twardości i wielkości hartowania.
W przypadku stali węglowej, ze względu na jej słabą hartowność, jej twardość po hartowaniu i efekt wymiarowy są bardziej oczywiste. Gdy projektowany przekrój poprzeczny części jest większy niż krytyczna średnica hartowanej wybranej stali, nie można osiągnąć założonego wymagania twardości. Dlatego do tego rodzaju przedmiotu należy stosować stal stopową o lepszej hartowności.
Dane dotyczące właściwości mechanicznych materiałów wymienionych w instrukcji nie mogą być po prostu zastosowane w projekcie mechanicznym
Liczba właściwości mechanicznych wymienionych w różnych podręcznikach jest ogólnie oparta na danych uzyskanych podczas testowania próbek o małych rozmiarach, które można utwardzić. Dlatego korzystając z tych danych należy zwrócić uwagę na wpływ wpływu wielkości na właściwości mechaniczne.
Gdy średnica (grubość) części jest zbliżona do krytycznej średnicy hartowania materiału, dane zawarte w instrukcji można wykorzystać jako podstawę do projektowania i doboru materiałów. Gdy rozmiar części jest większy niż krytyczna średnica materiału, właściwości mechaniczne stali zmniejszają się wraz ze wzrostem rozmiaru przekroju (zjawisko to nazywa się efektem rozmiaru), szczególnie w przypadku stali o niskiej hartowności, efekt rozmiaru jest szczególnie oczywiste.
Ze stali o dużych odkształceniach nie można wybrać części hartowanych o skomplikowanych kształtach
W przypadku detali o skomplikowanych kształtach, ze względu na efekt naprężeń termicznych i naprężeń strukturalnych podczas hartowania, wewnątrz detalu powstaną duże naprężenia wewnętrzne, które spowodują odkształcenie lub nawet pęknięcie i złomowanie detalu.
Aby wyeliminować skutki uboczne powstające podczas hartowania, musimy postarać się zmniejszyć szybkość chłodzenia hartowania. Aby móc hartować z mniejszą szybkością chłodzenia, należy wybierać gatunki stali o dobrej hartowności i niewielkim odkształceniu.
W zbiorniku oleju do hartowania należy ściśle zapobiegać przedostawaniu się wody
Olej jest powszechnie stosowanym środkiem do hartowania w przypadku niektórych stali stopowych o małych przekrojach. Jednakże, jeśli woda zostanie przypadkowo wprowadzona do zwykłego oleju hartowniczego i olej nie jest rozpuszczalny w wodzie, olej będzie emulgował z wodą tworząc emulsję. Wydajność chłodnicza tego medium jest porównywalna do słabego oleju. Jeśli olej jest niezemulgowaną cieczą, występuje warstwa wody i oleju, a woda znajduje się na dnie zbiornika oleju, co może powodować odkształcenia podczas hartowania i pękanie przedmiotu obrabianego podczas hartowania. Jeśli warstwa wody jest gruba, szybko wyparowująca woda podczas hartowania może spowodować wybuch.
Czasami nieuniknione jest zastosowanie podwójnego hartowania w wodzie i oleju, które należy regularnie rozprowadzać i rozdzielać.
Projektowanie i produkcja urządzeń do hartowania nie mogą być produkowane bez zasad
W celu zapewnienia, że hartowany przedmiot może być odpowiednio nagrzany i zanurzony w środku hartującym we właściwy sposób, aby poprawić wydajność produkcji, często konieczne jest zaprojektowanie i wyprodukowanie niektórych osprzętu w produkcji. Jakość projektu urządzenia do hartowania ma doskonały związek z jakością produktu, dlatego jakość urządzenia do hartowania Projekt i produkcja nie mogą być przeprowadzane do woli, a następujące wymagania muszą być spełnione:
1) Oprawy i wieszaki, które nie mogą wytrzymać obciążenia od przedmiotu obrabianego podczas czerwonego ciepła, a odkształcenie uchwytu podczas ogrzewania i chłodzenia uniemożliwia swobodne rozciąganie przedmiotu;
- Rozmiar i waga urządzenia są zbyt duże lub zbyt ciężkie do użycia;
- Nie należy używać opraw, które wpływają na chłodzenie przedmiotu obrabianego w konstrukcji;
- Stal wysokowęglowa nie powinna być używana jako materiał osprzętu, a stal niskowęglowa jest najlepsza, ponieważ stal wysokowęglowa jest trudna do spawania i łatwa do wyłamania z pęknięć, co wpływa na hartowanie. Stal wysokowęglowa jest łatwa do utleniania i odwęglania, pęka w wyniku wielokrotnego hartowania podczas wielokrotnego obróbki blacharskiej i ma krótką żywotność.
Powierzchniowe detale utwardzane indukcyjnie o średniej i wysokiej częstotliwości muszą zostać poddane wstępnej obróbce cieplnej
Obrabiany przedmiot jest hartowany przez urządzenia do nagrzewania indukcyjnego średniej częstotliwości i urządzenia do nagrzewania indukcyjnego wysokiej częstotliwości i ma wyższą twardość powierzchni, wyższą wytrzymałość i wyższą wytrzymałość zmęczeniową niż zwykłe hartowane. Te doskonałe osiągi wynikają głównie z faktu, że ogrzewanie wysokiej i średniej częstotliwości jest rodzajem szybkiego ogrzewania bez zachowania ciepła. Ten stan nagrzewania powoduje nierównomierny skład austenitu, rozdrobnienie ziaren i podstruktur austenitu oraz w warstwie utwardzonej po hartowaniu. Igły martenzytu są niezwykle małe, a węgliki mają wysoki stopień dyspersji.
Te doskonałe organizacje i doskonałe wyniki można uzyskać tylko w małej oryginalnej organizacji. Jeśli w pierwotnej strukturze znajdują się duże kawałki wolnego ferrytu, grubość utwardzonej warstwy po hartowaniu będzie nierówna, co wpłynie na jednolitość twardości utwardzonej warstwy, zmniejszając wydajność utwardzonej warstwy lub pojawią się miękkie plamy po hartowaniu. Dlatego przed hartowaniem części hartowane o wysokiej i średniej częstotliwości należy normalizować lub hartować i odpuszczać, aby uzyskać delikatną i jednolitą strukturę.
Odległość między przedmiotami do nawęglania gazowego nie powinna być zbyt mała
Nawęglanie gazowe wykorzystuje wentylator do intensywnej cyrkulacji atmosfery w piecu w celu uzyskania jednolitej atmosfery w piecu. Aby osiągnąć cel dobrej cyrkulacji gazu piecowego w zbiorniku do nawęglania, odległość pomiędzy detalami nie powinna być zbyt mała. Zwłaszcza w przypadku niektórych małych cementytów nie tylko przedmioty obrabiane nie mogą stykać się ze sobą podczas instalacji pieca, ale także odstępy nie mogą być zbyt małe, w przeciwnym razie utrudni cyrkulację atmosfery pieca. Atmosfera w piecu jest nierówna, a nawet powoduje martwy kąt w części pieca, co powoduje słabe nawęglanie. W normalnych warunkach szczelina między obrabianymi przedmiotami powinna wynosić 5-10 mm.
Hartowanych części naprawczych ze stali wysokowęglowej i wysokostopowej nie należy hartować bezpośrednio
Wysokostopowa stal wysokowęglowa ma niski punkt Ms i dużą objętość właściwą hartowania. Dlatego część hartowana ma duże naprężenia wewnętrzne. Jeśli jest bezpośrednio ponownie hartowany, łatwo się odkształca i pęka. Dlatego przed ponownym hartowaniem należy wykonać zabieg wyżarzania, aby wyeliminować naprężenia wewnętrzne.
Formy wysokostopowe z hartowaniem w wysokiej temperaturze nie mogą być używane przez długi czas odpuszczania zamiast wielokrotnego odpuszczania
Formy wysokostopowe, które są hartowane w wysokich temperaturach, muszą być wielokrotnie odpuszczane, takie jak matryce do kucia na gorąco ze stali 3Cr2W8, które muszą być odpuszczane więcej niż dwa razy. Dzieje się tak, ponieważ te wysokostopowe elementy obrabiane hartowane w wysokiej temperaturze mają więcej austenitu zatrzymanego w strukturze po hartowaniu. Celem wielokrotnego odpuszczania jest zakończenie przemiany austenitu szczątkowego w martenzyt podczas odpuszczania i chłodzenia, tak aby austenit szczątkowy został następnie przekształcony w martenzyt odpuszczony.
Wspomniane przekształcenie strukturalne jest trudne do osiągnięcia przy zastosowaniu długotrwałego odpuszczania. Niewystarczające odpuszczanie spowoduje nieznaczne utwardzenie wtórne, słabą stabilność wymiarową przedmiotu obrabianego, większą kruchość i niską żywotność.
Stal wysokowęglowa z węglikami sieciowymi nie nadaje się do wyżarzania sferoidyzującego
W celu zmniejszenia twardości i uzyskania lepszej wydajności obróbki, stal wysokowęglowa nie jest podatna na przegrzewanie, deformację i pękanie podczas hartowania. Ogólnie przyjmuje się wyżarzanie sferoidalne. Jednak przed wyżarzaniem sferoidalnym w stali nie powinno być żadnych poważnych węglików sieciowych. Jeśli istnieją węgliki sieciowe, uniemożliwi to postęp sferoidyzacji.
W przypadku stali wysokowęglowych o ciężkiej strukturze węglika sieci, przed wyżarzaniem sferoidyzującym należy zastosować obróbkę normalizującą, aby wyeliminować węgliki sieciowe, a następnie wyżarzanie sferoidyzujące.
KONIEC