ההבדל בין BK, GBK, BKS, NBK בפלדה.

ההבדל בין BK, GBK, BKS, NBK בפלדה.

תַקצִיר:

חישול ונורמליזציה של פלדה הם שני תהליכי טיפול בחום נפוצים.
מטרת טיפול חום ראשונית: לבטל כמה פגמים בחסר ובמוצרים הגמורים למחצה, ולהכין את הארגון לעבודה הקרה שלאחר מכן ולטיפול החום הסופי.
מטרת טיפול החום הסופית: להשיג את הביצועים הנדרשים של חומר העבודה.
מטרת החישול והנרמול היא לחסל פגמים מסוימים הנגרמים מעיבוד חם של פלדה, או להתכונן לחיתוך הבא ולטיפול החום הסופי.

 חישול של פלדה:
1. קונספט: תהליך הטיפול בחום של חימום חלקי פלדה לטמפרטורה מתאימה (מעל או מתחת ל-Ac1), שמירה עליו לפרק זמן מסוים, ולאחר מכן קירור איטי לקבלת מבנה קרוב לשיווי משקל נקרא חישול.
2. מטרה:
(1) להפחית את הקשיות ולשפר את הפלסטיות
(2) עידון גרגירים וביטול פגמים מבניים
(3) הסר מתח פנימי
(4) הכן את הארגון למרווה
סוג: (בהתאם לטמפרטורת החימום, ניתן לחלק אותו לחישול מעל או מתחת לטמפרטורה הקריטית (Ac1 או Ac3). הראשון נקרא גם חישול מחדש של שינוי פאזה, כולל חישול מלא, חישול הומוגניות בדיפוזיה, חישול לא שלם, ו חישול spheroidizing; זה האחרון כולל חישול מגבש מחדש וחישול הפגת מתחים.)

•  חישול מלא (GBK+A):

1) קונספט: מחממים את הפלדה ההיפואוקטואידית (Wc=0.3%~0.6%) ל-AC3+(30~50)℃, ואחרי שהיא מאוסטניטיזה לחלוטין, שימור חום וקירור איטי (בעקבות הכבשן, הטמנה בחול, סיד), תהליך הטיפול בחום להשגת מבנה קרוב למצב שיווי המשקל נקרא חישול מלא.2) מטרה: עידון גרגירים, מבנה אחיד, ביטול מתח פנימי, הפחתת קשיות ושיפור ביצועי החיתוך.
2) תהליך: חישול מלא וקירור איטי עם התנור יכולים להבטיח משקעים של פריט פרואוקטואיד והפיכת אוסטניט מקורר-על לפרליט בטווח הטמפרטורות הראשי מתחת ל-Ar1.זמן ההחזקה של חומר העבודה בטמפרטורת החישול לא רק גורם לחומר להישרף, כלומר, הליבה של חומר העבודה מגיעה לטמפרטורת החימום הנדרשת, אלא גם מבטיח שכל האוסטניט ההומוגני נראה להשגת התגבשות מלאה.זמן ההחזקה של חישול מלא קשור לגורמים כמו הרכב הפלדה, עובי חלק העבודה, יכולת העמסת התנור ושיטת העמסת התנור.בייצור בפועל, על מנת לשפר את הפרודוקטיביות, חישול וקירור לכ-600 ℃ יכולים להיות מחוץ לתנור וקירור האוויר.
היקף היישום: יציקה, ריתוך, פרזול וגלגול של פלדת פחמן בינונית ופלדת סגסוגת פחמן בינונית וכו'. הערה: פלדה דלת פחמן ופלדה היפראוקטואידית לא צריכה להיות חישול מלא.הקשיות של פלדה דלת פחמן נמוכה לאחר חישול מלא, דבר שאינו תורם לעיבוד חיתוך.כאשר הפלדה ההיפראווטקטואידית מחוממת למצב אוסטניט מעל Accm ומתקררת באיטיות ומחשלת, משקעת רשת של צמנטיט משני, מה שמפחית משמעותית את החוזק, הפלסטיות וקשיחות ההשפעה של הפלדה.

• חישול spheroidizing:

1) קונספט: תהליך החישול ליצירת כדוריות קרבידים בפלדה נקרא חישול כדורי.
2) תהליך: תהליך חישול כדוריות כללי Ac1+(10~20)℃ מקורר עם תנור ל-500~600℃ עם קירור אוויר.
3) מטרה: להפחית את הקשיות, לשפר את הארגון, לשפר את הפלסטיות וביצועי החיתוך.
4) היקף היישום: משמש בעיקר לכלי חיתוך, כלי מדידה, תבניות וכו' של פלדה אוטקטואידית ופלדה היפראוקטואידית.כאשר לפלדה ההיפראווטקטואידית יש רשת של צמנטיט משני, יש לה לא רק קשיות גבוהה וקשה לביצוע חיתוך, אלא גם מגבירה את שבירות הפלדה, הנוטה לכיבוי דפורמציה וסדיקה.מסיבה זו, יש להוסיף תהליך חישול כדורי לאחר העיבוד החם של הפלדה כדי להדגיש את חדירת הפתיתים בצמנטיט המשני והפרליט המרושת כדי לקבל פרליט גרגירי.
קצב הקירור והטמפרטורה האיזוטרמית ישפיעו גם על ההשפעה של כדוריות קרביד.קצב קירור מהיר או טמפרטורה איזוטרמית נמוכה יגרמו להיווצרות פרלייט בטמפרטורה נמוכה יותר.חלקיקי הקרביד עדינים מדי ואפקט הצבירה קטן, מה שמקל על יצירת קרבידים מתקלפים.כתוצאה מכך, הקשיות גבוהה.אם קצב הקירור איטי מדי או הטמפרטורה האיזוטרמית גבוהה מדי, חלקיקי הקרביד הנוצרים יהיו גסים יותר והשפעת הצבירה תהיה חזקה מאוד.קל ליצור קרבידים גרגירים בעובי משתנה ולהפחית את הקשיות.

•  חישול הומוגניזציה (חישול דיפוזיה):

1) תהליך: תהליך הטיפול בחום של חימום מטילי פלדה מסגסוגת או יציקות ל-150 ~ 00 ℃ מעל Ac3, החזקה למשך 10 ~ 15 שעות ולאחר מכן קירור איטי כדי לחסל את ההרכב הכימי הלא אחיד.
2) מטרה: לחסל את הפרדת הדנדריטים במהלך התגבשות ולהומוג את ההרכב.בשל טמפרטורת החימום הגבוהה והזמן הארוך, גרגרי האוסטניט יתגבשו בצורה חמורה.לכן, בדרך כלל יש צורך לבצע חישול מלא או נרמול כדי לעדן את הגרגירים ולחסל פגמים בחימום יתר.
3) היקף היישום: משמש בעיקר עבור מטילי סגסוגת פלדה, יציקות ופרזולים עם דרישות איכות גבוהות.
4) הערה: לחישול דיפוזיה בטמפרטורה גבוהה יש מחזור ייצור ארוך, צריכת אנרגיה גבוהה, חמצון ושחרור רציני של חומר העבודה ועלות גבוהה.רק כמה פלדות סגסוגת איכותיות ויציקות פלדה מסגסוגת ומטילי פלדה עם הפרדה חמורה משתמשים בתהליך זה.עבור יציקות עם גדלים כלליים קטנים או יציקות פלדת פחמן, בגלל מידת ההפרדה הקלה יותר שלהן, ניתן להשתמש בחישול מלא כדי לעדן גרגירים ולהעלמת מתח היציקה.

• חישול הפגת מתחים

1) קונספט: חישול להסרת הלחץ הנגרם מעיבוד דפורמציה פלסטי, ריתוך וכו' והמתח השיורי ביציקה נקרא חישול מתח.(לא מתרחש עיוות במהלך חישול הפגת מתח)
2) תהליך: לחמם לאט את חומר העבודה ל-100~200℃ (500~600℃) מתחת ל-Ac1 ולשמור אותו לפרק זמן מסוים (1~3h), ואז לאט לקרר אותו ל-200℃ עם התנור, ואז לקרר זה יצא מהכבשן.
הפלדה היא בדרך כלל 500 ~ 600 ℃
ברזל יצוק בדרך כלל עולה על 550 אבזמים ב-500-550 ℃, מה שיגרום בקלות לגרפיטיזציה של פרלייט.חלקי ריתוך הם בדרך כלל 500 ~ 600 ℃.
3) היקף היישום: הסר מתח שיורי בחלקים יצוקים, מזויפים, מרותכים, חלקים מוטבעים קרים וחלקי עבודה מעובדים כדי לייצב את גודל חלקי הפלדה, להפחית עיוותים ולמנוע סדקים.

נורמליזציה של פלדה:
1. קונספט: חימום הפלדה ל-30-50 מעלות צלזיוס מעל Ac3 (או Accm) והחזקתה למשך זמן מתאים;תהליך הטיפול בחום של קירור באוויר דומם נקרא נורמליזציה של פלדה.
2. מטרה: עידון תבואה, מבנה אחיד, התאמת קשיות וכו'.
3. ארגון: פלדה אווטקטואידית S, פלדה hypoeutectoid F+S, פלדה היפראוקטואידית Fe3CⅡ+S
4. תהליך: נורמליזציה של זמן שימור החום זהה לחישול מלא.זה צריך להתבסס על חומר העבודה דרך שריפה, כלומר, הליבה מגיעה לטמפרטורת החימום הנדרשת, ויש לקחת בחשבון גם גורמים כמו פלדה, מבנה מקורי, קיבולת תנור וציוד חימום.שיטת הקירור המנרמלת הנפוצה ביותר היא להוציא את הפלדה מתנור החימום ולקרר אותה באופן טבעי באוויר.עבור חלקים גדולים, ניתן להשתמש בניפוח, ריסוס והתאמת מרחק הערימה של חלקי פלדה גם כדי לשלוט בקצב הקירור של חלקי פלדה כדי להשיג את הארגון והביצועים הנדרשים.

5. טווח יישומים:

• 1) שפר את ביצועי החיתוך של פלדה.פלדת פחמן ופלדה סגסוגת נמוכה עם תכולת פחמן של פחות מ-0.25% בעלות קשיות נמוכה יותר לאחר חישול, וקל "להדביק" אותן במהלך החיתוך.באמצעות טיפול מנרמל, ניתן להפחית פריט חופשי ולהשיג פתית פרלייט.הגדלת הקשיות יכולה לשפר את יכולת העיבוד של הפלדה, להגדיל את חיי הכלי ואת גימור פני השטח של חומר העבודה.
• 2) הסר פגמים בעיבוד תרמי.יציקות פלדה מבניות פחמן בינוני, פרזול, חלקים מתגלגלים וחלקים מרותכים מועדים להתחממות יתר ולמבנים רצועות כגון גרגירים גסים לאחר חימום.באמצעות טיפול מנרמל, ניתן לבטל את המבנים הפגומים הללו, ולהשיג את מטרת עידון התבואה, מבנה אחיד וביטול מתח פנימי.
• 3) הסר את הקרבידים ברשת של פלדה היפראוקטואידית, מה שמקל על חישול כדוריות.פלדה היפראוקטואידית צריכה להיות ספורואידית ולחישול לפני ההמרה כדי להקל על העיבוד ולהכין את המבנה לכיבוי.עם זאת, כאשר יש קרבידים רשת רציניים בפלדה ההיפראוקטואידית, לא יושג אפקט כדורי טוב.ניתן לחסל את הקרביד נטו על ידי נורמליזציה של הטיפול.
• 4) שפר את התכונות המכניות של חלקים מבניים נפוצים.חלקי פלדת פחמן ופלדת סגסוגת עם מתח מועט ודרישות ביצועים נמוכות מנורמלים להשגת ביצועים מכניים מקיפים מסוימים, שיכולים להחליף טיפול מרווה וטיטול כטיפול החום הסופי של החלקים.

בחירה של חישול ונורמליזציה
ההבדל העיקרי בין חישול לנרמול:
1. קצב הקירור של הנרמול מהיר מעט יותר מהחישול, ומידת הקירור התת-יתר גדולה יותר.
2. המבנה המתקבל לאחר הנרמול עדין יותר, והחוזק והקשיות גבוהים מזה של חישול.הבחירה של חישול ונורמליזציה:

• עבור פלדה דלת פחמן עם תכולת פחמן <0.25%, בדרך כלל משתמשים בנרמול במקום חישול.מכיוון שקצב הקירור המהיר יותר יכול למנוע מפלדת הפחמן הנמוכה לזרז צמנטיט שלישוני חופשי לאורך גבול התבואה, ובכך לשפר את ביצועי העיוות הקר של חלקי ההטבעה;נורמליזציה יכולה לשפר את קשיות הפלדה ואת ביצועי החיתוך של פלדה דלת פחמן;בתהליך הטיפול בחום, ניתן להשתמש בנרמול כדי לעדן את הגרגרים ולשפר את החוזק של פלדה דלת פחמן.
• ניתן לנרמל גם פלדת פחמן בינונית עם תכולת פחמן בין 0.25 ל-0.5% במקום חישול.למרות שהקשיות של פלדת פחמן בינונית הקרובה לגבול העליון של תכולת הפחמן גבוהה יותר לאחר הנרמול, עדיין ניתן לחתוך אותה ואת העלות של נרמול פרודוקטיביות נמוכה וגבוהה.
• פלדה עם תכולת פחמן בין 0.5 ל-0.75%, עקב תכולת הפחמן הגבוהה, הקשיות לאחר הנרמול גבוהה משמעותית מזו של חישול, וקשה לחתוך אותה.לכן, חישול מלא משמש בדרך כלל כדי להפחית את הקשיות ולשפר את החיתוך.יכולת עיבוד.
• פלדות פחמן גבוהות או פלדות כלי עבודה עם תכולת פחמן > 0.75% משתמשות בדרך כלל בחישול כדורי כטיפול חום ראשוני.אם יש רשת של צמנטיט משני, זה צריך להיות מנורמל תחילה.

מקור: ספרות מקצועית מכנית.

עורך: עלי