Temperatura hartowania
|
Gatunek |
Temperatura hartowania (°C) |
|
|
S70C |
790-850 hartowanie w oleju |
|
|
S60C |
800-860 hartowanie wodą |
|
|
S55C |
800-860 hartowanie wodą |
|
|
S45C |
S45C |
800-850 hartowanie w wodzie |
|
S15C |
800-860 hartowanie w wodzie |
Właściwości dotyczące hartowania i odpuszczania stali zwykłych Gatunki stali
▲ Wróć do początku strony
Środowisko obróbki cieplnej i środki ostrożności dla stali specjalnych
Objaśnienie obróbki cieplnej Temperatura pieca i materiału Obróbka wstępna i atmosfera
Objaśnienie obróbki cieplnejObróbka wstępna i atmosfera
Hartowanie Odpuszczanie Wyżarzanie
1. Przegląd obróbki cieplnej
Prawie wszystkie walcowane na zimno taśmy ze stali specjalnych są hartowane i odpuszczane w zależności od zastosowania.
Najważniejsze aspekty podczas wykonywania tych procesów obróbki cieplnej to:
(1) równomierne ogrzewanie i chłodzenie produktu przy zastosowaniu odpowiednich warunków,
(2) zapobieganie odwęgleniu, tworzeniu się zgorzeliny i korozji wysokotemperaturowej tak bardzo, jak to możliwe, oraz
(3) wybór metody hartowania, która zminimalizuje deformację hartowniczą.
2. Temperatura pieca i materiału
Podczas obróbki cieplnej, temperatura pieca do obróbki cieplnej jest mierzona i używana jako temperatura, do której ogrzewany jest materiał. Jednakże, czasami może występować duża różnica lub odchylenie między rzeczywistą temperaturą materiału a zmierzoną temperaturą pieca. Dlatego konieczne jest dokładne zbadanie właściwości temperatury oraz kontrola temperatury i odpowiednia zmiana procesu obróbki cieplnej.
3. Obróbka wstępna i atmosfera
Podczas obróbki specjalnych taśm stalowych walcowanych na zimno, im wyższa zawartość węgla, tym łatwiej dochodzi do odwęglenia. W szczególności ryzyko to staje się większe w procesach ogrzewania wysokotemperaturowego, takich jak hartowanie.
Jeśli materiał jest zanieczyszczony brudem lub substancjami obcymi, może wystąpić korozja wysokotemperaturowa. Dlatego konieczne jest wstępne oczyszczenie powierzchni materiału i dostosowanie atmosfery pieca przed obróbką cieplną. RX gaz jest używany jako standardowa atmosfera pieca podczas hartowania, NX gaz podczas odpuszczania, ale N2, H2, AX gazy i inne są również używane. W niektórych przypadkach stosuje się piece z neutralną kąpielą solną, piece z kąpielą metalową, rury piecowe, skrzynie i inne urządzenia, aby zapewnić, że materiał nie ma bezpośredniego kontaktu z powietrzem.
4. Hartowanie
W większości przypadków jako temperaturę hartowania przyjmuje się wartość w okolicach punktu środkowego zakresu temperatur hartowania podanego w powyższej tabeli. Temperatura ta jest utrzymywana przez okres od kilkudziesięciu sekund do kilku minut, w zależności od gatunku materiału, wymiarów, kształtu, wymaganych właściwości i metody hartowania. Warunki hartowania mają znaczący wpływ na właściwości produktu. Jeśli temperatura hartowania jest zbyt wysoka lub utrzymywana przez zbyt długi czas, ziarna stają się większe, zmniejsza się ciągliwość i zwiększa się ryzyko odwęglenia. Z drugiej strony, jeśli temperatura hartowania jest zbyt niska lub nie jest utrzymywana wystarczająco długo, wyrób nie ulega utwardzeniu i mogą pojawić się miękkie miejsca. Dlatego ważne jest, aby wybrać odpowiednie warunki hartowania.
Zazwyczaj do chłodzenia materiałów stosuje się olej lub wodę. Produkty hartowane w wodzie utwardzają się lepiej niż produkty hartowane w oleju, ale są bardziej podatne na problemy takie jak odkształcenia hartownicze i pękanie. Z tego powodu, z wyjątkiem niektórych szczególnych przypadków, hartowanie w oleju jest stosowane do walcowanych na zimno specjalnych taśm stalowych.
Aby uniknąć deformacji hartowniczej, temperatura oleju jest zwiększona i wykonuje się martempering. W szczególnych przypadkach hartowanie przeprowadza się w kąpieli solnej lub w kąpieli metalowej (austempering). Dla kształtów wstęgowych lub prostych stosuje się hartowanie w taborecie, hartowanie w prasie i inne metody.
Patrz tabela powyżej dla temperatury hartowania.
5. Odpuszczanie
Mimo swojej twardości, hartowanym materiałom brakuje ciągliwości i są kruche. Aby można je było przerobić na materiały posiadające ciągliwość i wytrzymałość, muszą być więc odpuszczone. Warunki odpuszczania są określane w zależności od wymaganych właściwości każdego materiału przez uwzględnienie wyników badań, właściwości gatunku stali w zakresie hartowania i odpuszczania oraz innych czynników.
W przypadku walcowanych na zimno taśm ze stali specjalnej, długi czas odpuszczania jest stosowany w niektórych przypadkach (zwłaszcza gdy wymagana jest ciągliwość), ponieważ ilość użytego materiału jest niewielka, a prace odpuszczające są często wykonywane kolejno. Wydaje się jednak, że większość producentów często stosuje krótki czas odpuszczania, nie dłuższy niż kilka minut. Ponadto, ze względu na charakter procesu odpuszczania sukcesywnego, jeśli czas jest krótki, to temperatura jest ustawiana nieco wyżej i wyroby są odpuszczane wielokrotnie. Jednak z reguły materiały, które są odpuszczane w niskiej temperaturze przez długi czas, mają większą ciągliwość niż te, które są odpuszczane w wysokiej temperaturze. Dlatego należy uważać, aby piec do odpuszczania nie był krótszy, temperatura odpuszczania wyższa, a czas odpuszczania krótszy niż to konieczne. Zastosowanie kąpieli olejowej, metalowej lub solnej do odpuszczania umożliwia skrócenie czasu w porównaniu z odpuszczaniem na wolnym powietrzu.
Właściwości odpuszczania i hartowania dla popularnych gatunków stali przedstawiono na poniższych wykresach.
6. Wyżarzanie
Materiały są wyżarzane w celu ich zmiękczenia lub usunięcia odkształceń. W takich zastosowaniach, odpowiednia temperatura wyżarzania wynosi 600°C-700°C.
Jeśli temperatura jest zbyt wysoka, struktura może ulec zmianie i może nastąpić odwęglenie lub zgorzelinowanie, więc ogólnie preferuje się wybór temperatury po stronie niskiej.
Temperaturę 600°C-700°C utrzymuje się przez kilka minut do 30 minut, po czym materiał jest stopniowo schładzany do około 200°C. Można go pozostawić do naturalnego schłodzenia, gdy temperatura wynosi 200ºC lub mniej
.