Những vấn đề cần chú ý trong quá trình xử lý nhiệt

 Khi sản xuất các bộ phận khuôn, các quy trình xử lý nhiệt thường được sử dụng để đạt được độ cứng và độ bền cần thiết. Quá trình nhiệt luyện kim loại là thay đổi bề mặt hoặc cấu trúc bên trong của vật liệu và đạt được hiệu suất cần thiết bằng cách nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội ở trạng thái rắn của vật liệu kim loại.

  Tuy nhiên, trong thực tế vận hành, các hỏng hóc thường do những chi tiết nhỏ không đáng nói hơn là các sự cố kỹ thuật chính, cũng không phải do lỗi trong việc áp dụng cụ thể các lý thuyết điển hình đã nêu trong sách. Bài học cần được rút ra và thận trọng. Hôm nay tôi đã sắp xếp một số bãi mìn trong quá trình xử lý nhiệt cho các bạn, như sau:

Các bộ phận được làm cứng yêu cầu độ cứng cao hơn và kích thước lớn hơn không thể được làm bằng thép cacbon

Độ cứng có thể đạt được của bề mặt chi tiết sau khi tôi nguội phụ thuộc vào độ cứng của thép, kích thước mặt cắt và tác nhân làm nguội. Khi các điều kiện khác không đổi, khi kích thước của chi tiết tăng lên, độ cứng bề mặt của nó giảm sau khi tôi nguội. Do đó, ảnh hưởng của độ cứng và kích thước tôi phải được xem xét khi thiết kế và lựa chọn vật liệu của các bộ phận được tôi nguội.

Đối với thép cacbon, do độ cứng kém nên ảnh hưởng về độ cứng và kích thước tôi luyện của nó rõ ràng hơn. Khi kích thước mặt cắt ngang của bộ phận được thiết kế lớn hơn đường kính dập tắt tới hạn của thép đã chọn, thì không thể đạt được yêu cầu về độ cứng xác định trước. Do đó, thép hợp kim có độ cứng tốt hơn nên được sử dụng cho loại phôi này.

Dữ liệu đặc tính cơ học của các vật liệu được liệt kê trong sách hướng dẫn không thể được áp dụng một cách đơn giản trong thiết kế cơ khí

Số lượng các đặc tính cơ học được liệt kê trong các sách hướng dẫn khác nhau thường dựa trên dữ liệu thu được bằng cách thử các mẫu thử có kích thước nhỏ có thể được làm cứng. Vì vậy, khi sử dụng các số liệu này phải chú ý đến ảnh hưởng của hiệu ứng kích thước đến cơ tính.

Khi đường kính (độ dày) của chi tiết tương tự với đường kính cứng tới hạn của vật liệu, dữ liệu trong sách hướng dẫn có thể được sử dụng làm cơ sở để thiết kế và lựa chọn vật liệu. Khi kích thước của chi tiết lớn hơn đường kính tới hạn của vật liệu thì cơ tính của thép sẽ giảm khi kích thước tiết diện tăng lên (hiện tượng này gọi là hiệu ứng kích thước), đặc biệt đối với thép có độ cứng thấp thì hiệu ứng kích thước là đặc biệt rõ ràng.

Không thể chọn các bộ phận gia cố có hình dạng phức tạp từ thép có độ biến dạng lớn

Đối với phôi có hình dạng phức tạp, do tác dụng của ứng suất nhiệt và ứng suất kết cấu trong quá trình tôi luyện sẽ sinh ra ứng suất nội lớn bên trong phôi làm cho phôi bị biến dạng, thậm chí bị nứt và bị mục.

Để loại bỏ các tác dụng phụ sinh ra trong quá trình dập tắt, chúng ta phải cố gắng giảm tốc độ làm mát quá trình dập tắt. Để có thể đông cứng ở tốc độ nguội thấp hơn, phải chọn các loại thép có độ cứng tốt và độ biến dạng nhỏ.

Trong thùng dầu dập tắt, nước phải được ngăn chặn nghiêm ngặt

Dầu là chất làm nguội thường được sử dụng cho một số loại thép hợp kim có mặt cắt nhỏ. Tuy nhiên, nếu nước vô tình được đưa vào dầu dập tắt thông thường và dầu không tan trong nước, dầu sẽ nhũ hóa với nước để tạo thành nhũ tương. Khả năng làm mát của phương tiện này có thể so sánh với dầu Kém. Nếu dầu là chất lỏng không nhũ hóa thì tồn tại nước và dầu phân lớp và nước nằm ở đáy thùng dầu, có thể gây ra biến dạng dập tắt và nứt phôi trong quá trình dập tắt. Nếu lớp nước dày, nước bốc hơi nhanh trong quá trình dập tắt có thể gây nổ.

Đôi khi không thể tránh khỏi việc sử dụng phương pháp dập tắt môi trường kép bằng nước và dầu, cần được quản lý tại chỗ và tách biệt thường xuyên.

Việc thiết kế và sản xuất các thiết bị làm nguội không thể được sản xuất mà không có nguyên tắc

Để đảm bảo phôi được làm nguội có thể được gia nhiệt hợp lý và ngâm trong chất làm nguội một cách chính xác nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất, người ta thường thiết kế và chế tạo một số đồ gá trong sản xuất. Chất lượng của thiết kế bộ cố định dập tắt có mối quan hệ lớn với chất lượng của sản phẩm, vì vậy chất lượng của bộ cố định dập tắt Việc thiết kế và chế tạo không thể được thực hiện theo ý muốn, và phải đáp ứng các yêu cầu sau:

1. Đồ gá và móc treo không thể chịu được tải trọng do phôi tạo ra trong quá trình nhiệt đỏ và sự biến dạng của đồ gá trong quá trình gia nhiệt và làm mát ngăn cản sự kéo dài tự do của phôi;
2. Kích thước và trọng lượng của vật cố định quá lớn hoặc quá nặng để sử dụng;
3. Không nên sử dụng các thiết bị cố định ảnh hưởng đến việc làm mát phôi trong kết cấu;
4. Không nên sử dụng thép có hàm lượng carbon cao làm vật liệu cố định và thép có hàm lượng carbon thấp là tốt nhất vì thép có hàm lượng carbon cao rất khó hàn và dễ gãy do gãy, ảnh hưởng đến quá trình dập tắt. Thép carbon cao dễ bị oxy hóa và khử cacbon, bị gãy do quá trình nung luyện lặp đi lặp lại nhiều lần và có tuổi thọ ngắn.

Bề mặt phôi cứng cảm ứng tần số trung bình và tần số cao phải trải qua xử lý nhiệt sơ bộ

Các phôi được dập tắt bởi thiết bị sưởi ấm cảm ứng tần số trung bình và thiết bị gia nhiệt cảm ứng tần số cao và có độ cứng bề mặt cao hơn, độ bền cao hơn và độ bền mỏi cao hơn so với thiết bị làm nguội thông thường. Những hiệu suất vượt trội này chủ yếu là do hệ thống sưởi tần số cao và trung bình là một loại hệ thống sưởi nhanh mà không cần bảo quản nhiệt. Điều kiện gia nhiệt này gây ra thành phần austenite không đồng đều, sự tinh chế của các hạt và cấu trúc phụ của austenite, và trong lớp cứng sau khi làm nguội Các kim martensite cực kỳ nhỏ và các cacbua có mức độ phân tán cao.

Những tổ chức cao cấp và hiệu suất xuất sắc này chỉ có thể đạt được dưới một tổ chức nhỏ ban đầu. Nếu có các mảnh lớn ferit tự do trong cấu trúc ban đầu, độ dày của lớp cứng sẽ không đồng đều sau khi tôi nguội, điều này sẽ ảnh hưởng đến độ đồng đều của độ cứng của lớp cứng, làm giảm hiệu suất của lớp cứng, hoặc xuất hiện các điểm mềm. sau khi dập tắt. Do đó, các bộ phận được làm nguội tần số cao và trung bình nên được thường hóa hoặc được làm nguội và tôi luyện trước khi dập tắt để có được cấu trúc tốt và đồng nhất.

Khoảng cách giữa các phôi lọc khí không được quá nhỏ

Lọc cacbon bằng khí sử dụng quạt để làm cho không khí luân chuyển mạnh mẽ trong lò để đạt được bầu không khí đồng nhất trong lò. Để đạt được mục đích lưu thông tốt khí lò trong bể thấm cacbon, khoảng cách giữa các phôi không được quá nhỏ. Đặc biệt đối với một số xi măng nhỏ, không những các phôi không tiếp xúc được với nhau khi lắp lò mà khoảng cách giữa các lò không được làm quá nhỏ, nếu không sẽ làm cho không khí trong lò khó lưu thông. Không khí trong lò không đều, thậm chí gây ra góc chết ở phần lò, dẫn đến khả năng thấm cacbon kém. Trong trường hợp bình thường, khoảng cách giữa các phôi phải là 5-10mm.

Các bộ phận sửa chữa đã được làm nguội bằng thép cacbon cao và hợp kim cao không nên được dập tắt trực tiếp

Thép hợp kim cao cacbon cao có điểm Ms thấp và khối lượng riêng dập tắt lớn. Do đó, phần được dập tắt có ứng suất bên trong lớn. Nếu dập lại trực tiếp rất dễ bị biến dạng và nứt vỡ. Do đó, xử lý ủ phải được thực hiện trước khi dập tắt lại để loại bỏ ứng suất bên trong của nó.

Khuôn hợp kim cao với nhiệt độ cao không thể sử dụng trong thời gian ủ lâu thay vì tôi nhiều lần

Các khuôn hợp kim cao được tôi luyện ở nhiệt độ cao cần phải tôi luyện nhiều lần, chẳng hạn như khuôn đúc nóng làm bằng thép 3Cr2W8 cần tôi luyện nhiều hơn hai lần. Điều này là do các phôi hợp kim cao được làm nguội ở nhiệt độ cao này có nhiều austenit được giữ lại hơn trong cấu trúc sau khi tôi nguội. Mục đích của quá trình ủ nhiều lần là để hoàn thành quá trình chuyển đổi Austenit giữ lại thành Mactenxit trong quá trình ủ và làm nguội để Austenit giữ lại Mactenxit đã biến đổi sau đó được chuyển thành Mactenxit đã được ủ.

Khó có thể đạt được sự chuyển đổi cấu trúc nêu trên nếu sử dụng phương pháp ủ lâu dài. Tôi luyện không đủ sẽ dẫn đến độ cứng thứ cấp không đáng kể, độ ổn định kích thước kém của phôi, độ giòn lớn hơn và tuổi thọ thấp.

Thép cacbon cao với cacbua mạng không thích hợp để ủ hình cầu

Để giảm độ cứng và đạt được hiệu suất xử lý tốt hơn, thép cacbon cao không dễ bị quá nóng, biến dạng và nứt trong quá trình tôi luyện. Nói chung, phương pháp ủ hình cầu được áp dụng. Nhưng trước khi ủ hình cầu, không được có các cacbua mạng nghiêm trọng trong thép. Nếu các cacbua mạng tồn tại, nó sẽ ngăn quá trình hình cầu hóa tiếp tục.

Đối với thép cacbon cao có cấu trúc mạng cacbua nghiêm trọng, việc xử lý bình thường hóa phải được sử dụng trước khi ủ hình cầu để loại bỏ cacbua mạng và sau đó ủ hình cầu.

Liên hệ: