Apr 07, 2025 ฝากข้อความ

ทำไมชิ้นส่วนเหล็กจึงต้องผ่านการชุบแข็งและอบคืนตัว? มีผลกระทบอะไรบ้าง?

 

การบำบัดแบ่งเบา: วิธีการบำบัดความร้อนของการแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิสูงหลังการดับเรียกว่าการบำบัดแบ่งเบา การแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิสูงหมายถึงการแบ่งเบาบรรเทาระหว่าง 500-650 องศา การแบ่งเบาบรรเทาสามารถปรับประสิทธิภาพและวัสดุของเหล็กได้ในระดับดี ความแข็งแรง ความเป็นพลาสติก และความเหนียวเป็นสิ่งที่ดี และมีคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมดี
หลังจากแบ่งเบาบรรเทาแล้วจะได้ซอร์ไบต์ที่มีอุณหภูมิ ซอร์ไบต์แบบเทมเปอร์จะเกิดขึ้นเมื่อมาร์เทนไซต์ถูกทำให้แข็งตัว สามารถแยกแยะได้ด้วยกำลังขยาย 500~600 เท่าหรือมากกว่านั้นภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบออพติคอลเมทัลโลกราฟิก เป็นโครงสร้างคอมโพสิตที่มีทรงกลมคาร์ไบด์ (รวมถึงซีเมนต์ไทต์) กระจายอยู่ในเมทริกซ์เฟอร์ไรต์ นอกจากนี้ยังเป็นโครงสร้างทนอุณหภูมิของมาร์เทนไซต์ ซึ่งเป็นส่วนผสมของเฟอร์ไรต์และคาร์ไบด์เม็ดเล็ก ในเวลานี้ เฟอร์ไรต์โดยพื้นฐานแล้วไม่มีการอิ่มตัวของคาร์บอน และคาร์ไบด์ก็เป็นคาร์ไบด์ที่เสถียรเช่นกัน เป็นโครงสร้างที่สมดุลที่อุณหภูมิห้อง เหล็กกล้าอารมณ์มีสองประเภทหลัก: เหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสม ไม่ว่าจะเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนหรือโลหะผสมก็ตาม ปริมาณคาร์บอนจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวด หากปริมาณคาร์บอนสูงเกินไป ความแข็งแรงของชิ้นงานหลังจากการชุบแข็งและการอบคืนตัวจะสูง แต่ความเหนียวยังไม่เพียงพอ หากปริมาณคาร์บอนต่ำเกินไป ความเหนียวจะดีขึ้นแต่มีความแข็งแรงไม่เพียงพอ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมที่ดีของชิ้นส่วนที่ดับและผ่านความร้อน โดยทั่วไปปริมาณคาร์บอนจะถูกควบคุมที่ 0.30~0.50% ในระหว่างการชุบแข็งและการอบคืนตัว จำเป็นต้องทำให้ส่วนตัดขวาง-ทั้งหมดของชิ้นงานแข็งตัว เพื่อให้ชิ้นงานมีโครงสร้างจุลภาคซึ่งโดดเด่นด้วยมาร์เทนไซต์ชุบแข็งที่มีรูปทรงเข็มละเอียด ด้วยการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง- ทำให้ได้โครงสร้างจุลภาคที่ถูกควบคุมด้วยสารโทรสไทต์ที่มีอุณหภูมิสม่ำเสมอ เป็นไปไม่ได้ที่โรงงานขนาดเล็กจะทำการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาในแต่ละเตาเผา โดยทั่วไปจะทำการทดสอบความแข็งเท่านั้น กล่าวคือ ความแข็งหลังการดับจะต้องถึงความแข็งของการดับของวัสดุ และตรวจสอบความแข็งหลังการอบคืนตัวตามความต้องการของรูปวาด การชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทาเคสของเหล็ก 45 เหล็ก 45 เป็นเหล็กโครงสร้างคาร์บอนปานกลาง-ที่มีประสิทธิภาพการประมวลผลเย็นและร้อนที่ดี คุณสมบัติทางกลที่ดี ราคาต่ำ และแหล่งที่กว้าง ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย จุดอ่อนที่ใหญ่ที่สุดคือความสามารถในการชุบแข็งต่ำ และไม่เหมาะกับชิ้นงานที่มีหน้าตัดขนาดใหญ่-และมีความต้องการค่อนข้างสูง อุณหภูมิการดับของเหล็ก 45 คือ A3+(30~50) องศา ในการทำงานจริง โดยทั่วไปจะใช้ขีดจำกัดบน อุณหภูมิการดับที่สูงสามารถเร่งการให้ความร้อนของชิ้นงาน ลดการเกิดออกซิเดชันที่พื้นผิว และปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน ในการสร้างออสเทนไนต์ของชิ้นงาน ต้องใช้เวลาในการจับยึดที่เพียงพอ หากโหลดจริงของเตาหลอมมีขนาดใหญ่ จำเป็นต้องยืดเวลาการตรึงออกไปอย่างเหมาะสม มิฉะนั้นความแข็งอาจไม่เพียงพอเนื่องจากความร้อนไม่สม่ำเสมอ อย่างไรก็ตามหากเวลาการถือครองนานเกินไปก็จะมีเมล็ดหยาบและการเกิดออกซิเดชันและการแยกคาร์บอนอย่างรุนแรงซึ่งจะส่งผลต่อคุณภาพการดับ เราเชื่อว่าหากภาระของเตาเผามากกว่าข้อกำหนดในเอกสารกระบวนการ จะต้องขยายเวลาการทำความร้อนและการคงตัวอีก 1/5 เนื่องจากความสามารถในการชุบแข็งของเหล็ก 45 ต่ำ จึงควรใช้สารละลายน้ำเกลือ 10% ที่มีอัตราการเย็นตัวสูง หลังจากที่ชิ้นงานลงน้ำแล้วควรทำให้ชิ้นงานแข็งตัวแต่ไม่ทำให้เย็นลง หากชิ้นงานถูกทำให้เย็นลงในน้ำเกลือก็อาจทำให้ชิ้นงานร้าวได้ เนื่องจากเมื่อชิ้นงานถูกทำให้เย็นลงถึงประมาณ 180 องศา ออสเทนไนต์จะเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์อย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความเครียดในองค์กรมากเกินไป ดังนั้นเมื่อชิ้นงานที่ดับแล้วถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วถึงช่วงอุณหภูมินี้ ก็ควรใช้วิธีทำความเย็นแบบช้าๆ เนื่องจากเป็นเรื่องยากที่จะควบคุมอุณหภูมิของน้ำที่ทางออก จึงจำเป็นต้องใช้งานโดยพิจารณาจากประสบการณ์ เมื่อชิ้นงานในน้ำหยุดสั่น สามารถระบายน้ำออกเพื่อระบายความร้อนด้วยอากาศได้ (การระบายความร้อนด้วยน้ำมันจะดีกว่า) นอกจากนี้ชิ้นงานควรเคลื่อนที่มากกว่าคงที่เมื่อลงน้ำ และควรเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอตามรูปทรงเรขาคณิตของชิ้นงาน ตัวกลางทำความเย็นแบบคงที่บวกกับชิ้นงานแบบคงที่จะนำไปสู่ความแข็งที่ไม่สม่ำเสมอและความเครียดที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งจะทำให้ชิ้นงานเสียรูปอย่างมากและแม้แต่การแตกร้าว ความแข็งของชิ้นส่วนเหล็กชุบแข็งและชุบแข็ง 45 ชิ้นหลังการชุบแข็งควรสูงถึง HRC56~59 ความเป็นไปได้ที่จะมีหน้าตัดขนาดใหญ่-นั้นต่ำกว่า แต่ต้องไม่ต่ำกว่า HRC48 มิฉะนั้นก็หมายความว่าชิ้นงานยังไม่ดับสนิทและอาจเกิดซอร์ไบท์หรือแม้แต่เฟอร์ไรต์ในองค์กรได้ องค์กรนี้ยังคงอยู่ในเมทริกซ์ผ่านการแบ่งเบาบรรเทา และไม่สามารถบรรลุวัตถุประสงค์ของการดับและแบ่งเบาบรรเทาได้ การอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง-ของเหล็ก 45 หลังจากการชุบแข็งมักจะอยู่ที่ 560~600 องศา และความต้องการความแข็งคือ HRC22~34 เนื่องจากวัตถุประสงค์ของการชุบและแบ่งเบาบรรเทาคือการได้รับคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุม ช่วงความแข็งจึงค่อนข้างกว้าง อย่างไรก็ตามหากภาพวาดมีข้อกำหนดด้านความแข็ง ควรปรับอุณหภูมิการแบ่งเบาบรรเทาตามความต้องการในการวาดภาพเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็ง ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนเพลาบางส่วนต้องการความแข็งแรงและความแข็งสูง ในขณะที่เกียร์และชิ้นส่วนเพลาบางส่วนที่มีรูสลักต้องมีความแข็งต่ำกว่า เนื่องจากจำเป็นต้องบดและใส่หลังจากการชุบแข็งและการอบคืนตัว สำหรับระยะเวลาในการอบคืนตัวนั้นขึ้นอยู่กับความต้องการด้านความแข็งและขนาดของชิ้นงาน เราเชื่อว่าความแข็งหลังการอบคืนตัวนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในการอบคืนตัว และแทบไม่เกี่ยวข้องกับเวลาในการอบคืนตัว แต่ต้องอบคืนให้ทั่วถึง โดยทั่วไปเวลาในการอบคืนตัวของชิ้นงานจะนานกว่าหนึ่งชั่วโมงเสมอ

 

 

ส่งคำถาม

whatsapp

skype

อีเมล

สอบถาม