Penyepuhlindapan dan Penormalan Keluli

Penyepuhlindapan dan penormalan ialah kedua-dua kaedah rawatan haba di mana keluli dipanaskan pada suhu yang sesuai, dipegang untuk tempoh tertentu, dan kemudian disejukkan pada kadar yang perlahan. Perbezaan utama ialah penyepuhlindapan biasanya dilakukan dengan penyejukan relau, manakala penormalan dilakukan dengan penyejukan udara.

1.1 Penyepuhlindapan

Penyepuhlindapan ialah proses rawatan haba di mana keluli dipanaskan pada suhu tertentu, dipegang untuk tempoh tertentu, dan kemudian disejukkan perlahan-lahan.

(1) Tujuan Penyepuhlindapan

Kurangkan kekerasan dan tingkatkan kebolehmesinan bahan kerja;

Hilangkan tekanan sisa untuk mengelakkan ubah bentuk dan keretakan bahan kerja;

Menapis struktur butiran dan menambah baik organisasi untuk meningkatkan sifat mekanikal keluli dan menyediakan struktur untuk rawatan haba akhir.

(2) Jenis dan Aplikasi Penyepuhlindapan

Bergantung pada komposisi kimia keluli dan tujuan penyepuhlindapan, ia boleh dikategorikan kepada penyepuhlindapan penuh, penyepuhlindapan isoterma, penyepuhlindapan spheroidisasi, penyepuh homogenisasi, penyepuhlindapan penghabluran semula, dan penyepuhlindapan pelepasan tekanan.

Penyepuhlindapan Penuh
Penyepuhlindapan penuh melibatkan pemanasan keluli kepada suhu austenitisasi sepenuhnya (Ac3 + 30 darjah ~50 darjah ), menahannya untuk satu tempoh, dan kemudian relau menyejukkannya ke bawah 550 darjah sebelum penyejukan udara, untuk mencapai struktur hampir keseimbangan .
Penyepuhlindapan penuh digunakan terutamanya untuk rawatan haba tuangan, penempaan, bahagian gulung panas, dan struktur dikimpal keluli hypoeutectoid. Ia tidak sesuai untuk keluli hypereutectoid kerana memanaskan keluli hypereutectoid di atas suhu Accm untuk austenitisasi lengkap boleh membawa kepada pemendakan simentit sekunder seperti rangkaian di sepanjang sempadan butiran austenit semasa proses penyejukan perlahan, mengurangkan kekuatan dan keliatan keluli.

Penyepuhlindapan Isoterma
Penyepuhlindapan isoterma melibatkan memanaskan keluli ke atas Ac3 (atau Ac1), menahan untuk tempoh tertentu, dan kemudian menyejukkan dengan cepat ke suhu di bawah Ar1 untuk rawatan isoterma untuk mengubah austenit menjadi struktur jenis pearlit, diikuti dengan penyejukan perlahan.
Tujuan penyepuhlindapan isoterma adalah sama seperti penyepuhlindapan penuh, tetapi ia boleh mengawal struktur dan sifat yang dikehendaki dengan melaraskan suhu isoterma. Penyepuhlindapan isoterma biasanya digunakan untuk penyepuhlindapan keluli aloi dengan austenit yang stabil. Berbanding dengan penyepuhlindapan penuh, penyepuhlindapan isoterma dengan ketara mengurangkan masa penyepuhlindapan dan mencapai hasil yang lebih baik.

Penyepuhlindapan Spheroidizing
Penyepuhlindapan spheroidizing ialah proses rawatan haba di mana keluli eutectoid atau hypereutectoid dipanaskan di atas Ac1 sebanyak 20 darjah ~ 30 darjah , dipegang untuk tempoh tertentu, dan kemudian relau disejukkan ke bawah 550 darjah sebelum penyejukan udara untuk membentuk karbida berbutir.
Proses ini digunakan terutamanya untuk karbon dan keluli aloi eutectoid atau hypereutectoid. Keluli ini selalunya mengandungi pearlit lamelar kasar dan simentit sekunder selepas penggelek panas atau penempaan, yang mengurangkan kebolehmesinannya dan boleh menyebabkan ubah bentuk dan retak semasa pelindapkejutan. Penyepuhlindapan spheroidizing boleh mengubah simentit lamellar dan simentit sekunder seperti rangkaian dalam pearlit kepada karbida sfera. Struktur ini, di mana karbida sfera diagihkan secara seragam pada matriks ferit, dipanggil pearlit sferoid.
Untuk keluli dengan simentit sekunder rangkaian teruk, proses penormalan boleh dilakukan terlebih dahulu untuk memecahkan rangkaian sebelum penyepuhlindapan spheroid.

Penyepuhlindapan Homogen
Juga dikenali sebagai penyepuhlindapan resapan, penyepuhlindapan homogenisasi memanaskan jongkong, tuangan atau penempaan kepada 100 darjah 15 jam, dan kemudian perlahan-lahan menyejukkan untuk mencapai struktur seragam. Walaupun kaedah ini menggunakan lebih banyak tenaga dan mahal, ia digunakan terutamanya untuk jongkong keluli aloi berkualiti tinggi, tuangan atau penempaan untuk membolehkan unsur-unsur dalam keluli meresap secukupnya untuk penhomogenan. Selepas penyepuhlindapan homogenisasi, saiz butiran mungkin menjadi kasar, jadi penyepuhlindapan penuh atau normalisasi diperlukan untuk menapis butiran.

Pereda Tekanan
Juga dikenali sebagai penyepuhlindapan suhu rendah, proses ini memanaskan bahan kerja kepada 100 darjah ~200 darjah di bawah Ac1 (biasanya antara 500 darjah dan 600 darjah ), bertahan untuk tempoh tertentu, dan kemudian menyejuk perlahan-lahan dalam relau. Oleh kerana suhu pemanasan adalah di bawah titik A1, tiada perubahan fasa berlaku semasa proses penyepuhlindapan pelepasan tekanan.
Penyepuhlindapan pelepasan tekanan digunakan terutamanya untuk menghapuskan tegasan baki dalam tuangan, penempaan, bahagian yang dikimpal, bahagian yang dicop sejuk dan komponen yang dimesin untuk menstabilkan dimensi bahan kerja, mengurangkan ubah bentuk dan mengelakkan keretakan akibat tekanan semasa pemesinan atau penggunaan berikutnya.

1.2 Menormalkan

Menormalkan melibatkan pemanasan keluli kepada 30 darjah ~50 darjah di atas Ac3 (atau Accm) untuk austenitisasi lengkap, diikuti dengan penyejukan udara untuk mendapatkan struktur pearlit yang lebih halus. Apabila kandungan karbon di bawah 0.6%, struktur ternormal adalah ferit + sorbit; apabila kandungan karbon melebihi 0.6%, ia adalah sorbit.
Perbezaan utama antara penormalan dan penyepuhlindapan ialah kadar penyejukan dalam penormalan adalah lebih cepat, menghasilkan struktur yang lebih halus, kekuatan yang lebih tinggi dan kekerasan. Prosesnya mudah, dan kitaran pengeluaran lebih pendek. Normalisasi digunakan terutamanya dalam kes berikut:

Meningkatkan Kebolehmesinan Keluli Karbon Rendah dan Keluli Aloi Karbon Rendah
Struktur selepas normalisasi adalah perlit halus, yang meningkatkan kekerasan dan mengurangkan "kelekatan" semasa pemesinan, dengan itu menurunkan kekasaran permukaan bahan kerja.

Menghapuskan Simentit Rangkaian
Menormalkan boleh mengeluarkan simentit rangkaian yang teruk dalam keluli hypereutectoid atau lapisan permukaan bahagian berkarburkan.

Rawatan Pra-Haba untuk Bahagian Keluli Karbon Sederhana
Menormalkan boleh menghapuskan struktur butiran kasar dan tegasan sisa, menyediakan struktur untuk rawatan haba akhir.

Rawatan Haba Akhir untuk Bahagian Struktur Biasa
Untuk bahagian besar atau kompleks tertentu yang pelindapkejutan boleh menyebabkan keretakan, penormalan boleh digunakan dan bukannya pelindapkejutan dan pembajaan sebagai rawatan haba terakhir.