Wat zijn de 4 soorten warmtebehandelingsprocessen?
Voor de verwerking van staal is vaak een warmtebehandeling nodig, zoals gloeien, normaliseren, afschrikken en ontlaten. Hardmetalen materialen hebben echter meestal geen warmtebehandeling nodig en hebben soms alleen spanningsverlagende behandelingen nodig. Wat is warmte [...]
Voor de verwerking van staal is vaak een warmtebehandeling nodig, zoals gloeien, normaliseren, afschrikken en ontlaten. Hardmetalen materialen hebben echter meestal geen warmtebehandeling nodig en hoeven mogelijk alleen spanningsverlagende behandelingen te ondergaan.
Wat is warmtebehandeling en waar dient het voor?
Warmtebehandeling is een proces van verhitten, op een specifieke temperatuur houden en afkoelen van vaste metalen of legeringen op een gecontroleerde manier om de gewenste structuur en eigenschappen te verkrijgen. De belangrijkste doelen van warmtebehandeling zijn als volgt:
Onze fabrieksactiviteiten: Wij ontwerpen, ontwikkelen en produceren poedermetallurgische matrijzen, hardmetalen onderdelen, poederspuitgietmatrijzen, stempelgereedschappen en precisiematrijsonderdelen. Whatsapp:+8618638951317. E-mail: [email protected],
- Om hardheid, sterkte en taaiheid te verhogen.
- Om de slijtvastheid en corrosiebestendigheid van het oppervlak te verbeteren.
- Om de verwerkbaarheid tijdens het bewerken te verbeteren.
- Om interne spanningen te elimineren die tijdens de verwerking ontstaan.
Vergelijkingstabel warmtebehandelingsprocessen: Gloeien, normaliseren, afschrikken, temperen
| Vergelijking | Gloeien | Normaliseren | Doven | Temperen |
|---|---|---|---|---|
| Warmtebehandelingsmethode | Verwarm tot boven de fasetransformatietemperatuur, houd vast en koel dan langzaam af met de oven | Verwarmen tot boven de fasetransformatietemperatuur, vasthouden en vervolgens natuurlijk afkoelen aan de lucht | Verwarmen tot boven de fasetransformatietemperatuur, vasthouden en dan snel afkoelen in water, olie of een ander medium | Afgeschrikt staal opnieuw verhitten tot onder de fasetransformatietemperatuur, vasthouden en dan langzaam afkoelen (afkoelen aan de lucht of in een oven). |
| Te verwerken materiaalsoorten | Laag/middelhoog koolstofstaal, gelegeerd staal; gietstukken, smeedstukken, lasnaden; onderdelen die een betere bewerkbaarheid of spanningsontlasting vereisen | Middelhoog/hoog koolstofstaal, gelegeerd staal; smeedwerk, gietwerk, laswerk; eenvoudig gevormde onderdelen die gemiddelde sterkte en taaiheid vereisen | Middelhoog/hoog koolstofstaal, gelegeerd constructiestaal, gereedschapsstaal; snijgereedschappen, matrijzen, assen, tandwielen die een hoge sterkte en hardheid vereisen | Onderdelen van gehard staal; onderdelen die hardheidsaanpassing en spanningsontlasting door afschrikken vereisen (gereedschappen, lagers, mechanische onderdelen) |
| Temperatuurvergelijking | Breed temperatuurbereik (Ac1~Ac3 hierboven), gematigd-lage algemene temperatuur (bijv. koolstofstaal ~700-900°C) | Temperatuur iets hoger dan gloeien (Ac3/Accm boven), gematigde algemene temperatuur (bijv. koolstofstaal ~850-950°C) | Temperatuur dicht bij normaliseren (Ac3/Ac1 hierboven), matig-hoge algemene temperatuur (bijv. koolstofstaal ~800-950°C) | Lagere temperatuur (onder Ac1, bijv. koolstofstaal ~150-650°C); ingedeeld in ontlaten bij lage, middelhoge en hoge temperatuur op basis van doel |
| Toepassingsscenario's | 1. Nabewerking van gietstukken/smeedstukken/lasnaden, elimineer verwerkingsspanning 2. De plasticiteit van het materiaal verbeteren voor eenvoudigere bewerking 3. Korrelstructuur verfijnen voor daaropvolgende warmtebehandeling |
1. Mechanische onderdelen die een uitgebalanceerde sterkte en taaiheid vereisen (tandwielen, assen) 2. Gloeien vervangen om proces te vereenvoudigen met kortere productiecyclus 3. Verbeteren van de bewerkbaarheid van laag koolstofstaal |
1. Onderdelen die een hoge hardheid en slijtvastheid vereisen (snijgereedschappen, matrijzen, lagerkogels) 2. Kritische onderdelen die schokbelastingen dragen in mechanische constructies |
1. Nabewerking van alle geblust stalen onderdelen 2. Snijgereedschappen, kalibers: temperen bij lage temperatuur 3. Veren: gemiddelde temperatuur temperen 4. Assen, drijfstangen en andere structurele onderdelen: afschrikken + hoge temperatuur temperen |
| Doel | 1. Verlaag de hardheid, maak materiaal zachter zodat het gemakkelijker te bewerken is 2. Interne stress elimineren 3. Uniforme organisatie en samenstelling 4. Korrelstructuur verfijnen voor daaropvolgende warmtebehandeling |
1. Korrelstructuur verfijnen, organisatorische uniformiteit verbeteren 2. Materiaalsterkte en taaiheid verhogen (superieur aan gloeien) 3. Netwerkcementiet in hypereutectoïde staal elimineren 4. Proces vereenvoudigen, productiecyclus verkorten |
1. Aanzienlijk verhogen van hardheid en sterkte 2. Hoge slijtvastheid verkrijgen 3. Verkrijgen martensitische structuur |
1. Elimineer dovende spanning, verminder broosheid, verbeter deelstabiliteit 2. Mechanische eigenschappen zoals hardheid, sterkte, taaiheid aanpassen 3. De afmetingen van onderdelen stabiliseren, vervorming voorkomen |
| Kosten-batenanalyse | Voordelen: Eenvoudig proces, weinig apparatuur nodig (gewone weerstandsoven), lage kosten Nadelen: Trage koeling, lange productiecyclus, laag rendement |
Voordelen: Eenvoudige koelmethode (luchtkoeling), geen speciale koelapparatuur nodig, hoger rendement dan gloeien, matige kosten Nadelen: Enkele beperkingen voor de vorm van onderdelen (complexe onderdelen gevoelig voor vervorming met luchtkoeling) |
- Kosten voor apparatuur en medium: Vereist afschrikmiddel (water, olie, enz.) en bijbehorende apparatuur - Risico op schroot: hoog risico op vervorming en scheuren, strenge controle vereist, kan de kosten van correctie of schroot verhogen - Hoge toegevoegde waarde: Essentiële stap voor het bereiken van hoogwaardige materialen |
- Noodzakelijke kosten: Essentiële stap na het blussen, kan niet worden weggelaten - Nauwkeurige regeling: Temperatuurregeling moet nauwkeurig zijn voor stabiele prestaties |
Wat is blussen en welke regels moeten worden gevolgd tijdens het blussen?
Afschrikken is een warmtebehandelingsproces waarbij een staalcomponent wordt verhit tot een temperatuur boven het Ac3- of Ac-punt, gedurende een bepaalde tijd op die temperatuur wordt gehouden en dan snel wordt afgekoeld om martensitische en/of bainitische structuren te verkrijgen, waardoor de sterkte en hardheid van de staalcomponent worden verbeterd. Tijdens het afschrikken moeten de volgende regels worden gevolgd:
Industriële oven
- De afschriktemperatuur moet worden aangehouden. Als de temperatuur niet wordt bereikt, moet het onderdeel verder worden verwarmd en een bepaalde tijd worden vastgehouden voordat het in het juiste koelmedium wordt geplaatst.
- Het verdient de voorkeur om bij lagere temperaturen te quenchen, omdat dit leidt tot een hogere hardheid en taaiheid, op voorwaarde dat de gewenste hardheid wordt bereikt.
- Grotere koolstofstalen onderdelen worden in water geblust, terwijl kleinere in olie worden geblust. Als de temperatuur tussen 550-600°C ligt, wordt blussen in water gebruikt en als de temperatuur tussen 200-300°C ligt, wordt blussen in olie gebruikt.
- Wolfraamcarbide onderdelen worden gekoeld in water, terwijl dunne en delicate gereedschappen worden gekoeld in olie.
- Lange en dunne stalen onderdelen, zoals zaagbladen, moeten tijdens het afschrikken bij voorkeur op een ijzeren plaat worden bevestigd om vervorming tot een minimum te beperken.
Wat is temperen? Wat zijn de verschillende soorten temperen en wat is hun doel?
Wolfraamcarbide ovenverwarming voor spanningsverlichting
Wat is temperen? Wat zijn de verschillende soorten temperen en wat is hun doel?
Hoewel afschrikken de hardheid en sterkte van stalen onderdelen kan verhogen, introduceert het ook interne spanningen die het staal broos kunnen maken. Daarom is ontlaten nodig na het afschrikken. Temperen houdt in dat de geharde staalcomponent opnieuw wordt opgewarmd tot een temperatuur onder het Ac-punt, gedurende een bepaalde tijd op die temperatuur wordt gehouden en vervolgens wordt afgekoeld tot kamertemperatuur. Dit warmtebehandelingsproces heeft als doel de interne spanningen te verlichten en de taaiheid te verbeteren. Temperen wordt over het algemeen ingedeeld in de volgende drie types op basis van de verwarmingstemperatuur:
- Temperen bij lage temperatuur: De verhittingstemperatuur varieert van 150-250°C. Het doel is om interne spanningen gedeeltelijk te verlichten en de taaiheid van de stalen component te verhogen.
- Temperen bij middelhoge temperatuur: Verhittingstemperatuur varieert van 350-450°C. Het doel is om de interne spanningen verder te verlichten en de taaiheid van de stalen component te verbeteren.
- Temperen bij hoge temperatuur: De verhittingstemperatuur varieert van 500-680°C. Het doel is om interne spanningen volledig te verlichten en de stalen component een hoge hardheid, taaiheid en slijtvastheid te geven.
hardheidsmeting
Wat is gloeien? Wat is het doel ervan?
Gloeien is een warmtebehandelingsproces waarbij een metaal of legering wordt verhit tot een geschikte temperatuur, gedurende een bepaalde tijd op die temperatuur wordt gehouden en dan langzaam afkoelt (meestal in een oven). Het doel van gloeien is om de hardheid te verminderen, de bewerkbaarheid te verbeteren, de ductiliteit te verhogen en de mechanische eigenschappen te verbeteren. Bovendien kan gloeien interne spanningen, ongelijke microstructuren en het grover worden van korrels in gegoten en gesmede onderdelen elimineren.
Wat is normaliseren? Wat is het doel ervan?
Normaliseren is een warmtebehandelingsproces waarbij staal of stalen onderdelen worden verhit tot boven de Ac3-temperatuur en vervolgens worden afgekoeld in stilstaande lucht. Normaliseren verschilt van gloeien wat betreft de afkoelsnelheid; normaliseren gaat gepaard met snellere afkoeling en soms is de verwarmingstemperatuur hoger dan bij gloeien. Het doel van normaliseren is het verfijnen van de structuur, het verhogen van de sterkte en taaiheid van constructiestaalcomponenten met een laag of gemiddeld koolstofgehalte, het verminderen van interne spanningen en het verbeteren van de bewerkbaarheid.
