Penyepuhlindapan ialah proses rawatan haba di mana logam atau aloi dipanaskan pada suhu yang sesuai, dipegang pada suhu itu untuk tempoh tertentu, dan kemudian disejukkan perlahan-lahan, biasanya di dalam relau. Intipati penyepuhlindapan adalah untuk memanaskan keluli untuk mengaustenitkannya, diikuti dengan transformasi pearlitik, menghasilkan struktur mikro yang hampir kepada keseimbangan.
Objektif Penyepuhlindapan:
Kurangkan Kekerasan dan Tingkatkan Keplastikan:Ini menjadikan bahan lebih mudah untuk dimesin dan bekerja sejuk.
Homogenkan Komposisi dan Struktur:Ini memperhalusi saiz butiran dan menambah baik sifat bahan, atau menyediakan struktur mikro untuk pelindapkejutan.
Melegakan Tekanan Dalaman dan Pengerasan Kerja:Ini membantu mengelakkan ubah bentuk dan retak.
Penyepuhlindapan dan penormalan digunakan terutamanya sebagai rawatan haba persediaan. Bagi bahagian yang mempunyai tekanan rendah dan keperluan prestasi sederhana, penyepuhlindapan dan penormalan juga boleh berfungsi sebagai rawatan haba terakhir.
Klasifikasi Kaedah Penyepuhlindapan
Kaedah penyepuhlindapan biasa dikelaskan mengikut suhu pemanasan:
Penyepuhlindapan Di Atas Suhu Kritikal (Ac1 atau Ac3):Ini termasuk penyepuhlindapan penuh, penyepuhlindapan resapan, penyepuhlindapan tidak lengkap dan penyepuhlindapan spheroidizing.
Penyepuhlindapan Di Bawah Suhu Kritikal (Ac1 atau Ac3):Ini termasuk penyepuhlindapan penghabluran semula dan penyepuhlindapan pelepasan tekanan.
Tujuh Jenis Kaedah Penyepuhlindapan
Penyepuhlindapan Penuh:
Proses:Keluli dipanaskan hingga 20-30 darjah di atas Ac3, dipegang pada suhu itu, dan kemudian disejukkan perlahan-lahan (biasanya dalam relau) untuk mencapai struktur mikro yang hampir kepada keseimbangan (austenitized sepenuhnya).
Aplikasi:Digunakan terutamanya untuk keluli hypoeutectoid (0.3-0.6% C), termasuk keluli karbon sederhana dan tuangan keluli aloi karbon rendah hingga sederhana, penempaan dan bahagian canai panas. Ia juga kadang-kadang digunakan untuk kimpalan. Keluli karbon rendah, selepas penyepuhlindapan penuh, mungkin mempunyai kekerasan yang terlalu rendah untuk pemesinan. Memanaskan keluli hypereutectoid di atas Accm dan menyejukkan secara perlahan boleh menyebabkan Fe3CII memendakan di sepanjang sempadan butiran, mengurangkan kekuatan, kekerasan, keplastikan dan keliatan dengan ketara, yang boleh membawa kepada potensi isu dalam rawatan haba akhir.
Tujuan:Untuk memperhalusi saiz butiran, menyeragamkan struktur, melegakan tekanan dalaman, mengurangkan kekerasan, dan meningkatkan kebolehmesinan. Struktur mikro selepas penyepuhlindapan penuh untuk keluli hypoeutectoid ialah ferit tambah pearlit (F+P). Dalam amalan, untuk meningkatkan produktiviti, penyejukan boleh dihentikan pada sekitar 500 darjah, dan bahan boleh disejukkan dengan udara.
Penyepuhlindapan Isoterma:
Proses:Selepas austenitisasi, keluli dengan cepat disejukkan kepada hanya di bawah suhu Ar1 dan dipegang secara isoterma sehingga austenit berubah menjadi pearlit, kemudian disejukkan dengan udara ke suhu bilik. Kaedah ini mengurangkan masa penyepuhlindapan dengan ketara.
Aplikasi: Suitable for steels with stable austenite, such as high carbon steels (C > 0.6%), alloy tool steels, and high alloy steels (with total alloy content >10%). Penyepuhlindapan isoterma bermanfaat untuk mencapai struktur mikro dan sifat seragam. Walau bagaimanapun, ia tidak sesuai untuk komponen keluli bahagian besar atau kelompok besar, kerana sukar untuk memastikan keadaan isoterma seragam di seluruh.
Tujuan:Sama seperti penyepuhlindapan penuh, tetapi dengan transformasi yang lebih terkawal.
Penyepuhlindapan Tidak Lengkap:
Proses:Keluli dipanaskan pada suhu antara Ac1 dan Ac3 (untuk keluli hypoeutectoid) atau antara Ac1 dan Accm (untuk keluli hypereutectoid), dipegang, dan kemudian perlahan-lahan disejukkan untuk mendapatkan struktur mikro hampir keseimbangan.
Aplikasi:Digunakan terutamanya untuk keluli hypereutectoid untuk mencapai struktur pearlit sferoid, yang melegakan tekanan dalaman, merendahkan kekerasan, dan meningkatkan kebolehmesinan. Penyepuhlindapan spheroidizing ialah satu bentuk penyepuhlindapan yang tidak lengkap.
Penyepuhlindapan Spheroidizing:
Proses:Keluli dipanaskan hingga 20-30 darjah di atas Ac1 dan dipegang untuk tempoh yang singkat, biasanya 2-4 jam, diikuti dengan penyejukan relau atau pegangan isoterma berpanjangan tepat di bawah Ar1.
Aplikasi:Terutamanya untuk keluli eutectoid dan hypereutectoid seperti keluli alat karbon, keluli alat aloi, dan keluli galas. Tujuannya adalah untuk menghasilkan struktur mikro di mana karbida disfera, menghasilkan pearlit globular. Struktur ini lebih lembut dan lebih mudah untuk dimesin, dan semasa pelindapkejutan berikutnya, saiz butiran austenit kekal halus, mengurangkan kecenderungan untuk ubah bentuk dan retak. Sekiranya terdapat rangkaian karbida dalam keluli hypereutectoid, normalisasi perlu dilakukan sebelum sferoidisasi untuk memastikan sferoidisasi berjaya.
Tujuan:Untuk mengurangkan kekerasan, menyeragamkan struktur, dan meningkatkan kebolehmesinan sebagai persediaan untuk pelindapkejutan. Kaedah penyepuhlindapan spheroidizing termasuk:
Penyepuhlindapan spheroidisasi tunggal:Memanaskan keluli kepada 20-30 darjah di atas Ac1, tahan untuk tempoh yang sesuai, kemudian sejukkan perlahan-lahan di dalam relau. Struktur awal mestilah perlit halus, tanpa rangkaian karbida hadir.
Penyepuhlindapan spheroidisasi isoterma:Selepas memanaskan dan menahan, keluli disejukkan kepada sedikit di bawah Ar1 untuk pegangan isoterma. Setelah siap, keluli perlahan-lahan disejukkan kepada sekitar 500 darjah, kemudian disejukkan dengan udara. Kaedah ini mempunyai kelebihan kitaran pendek, struktur sferoid seragam, dan kualiti yang boleh dikawal.
Penyepuhlindapan sferoidisasi kitaran.
Penyepuhlindapan Resapan (Penyeliduan Penghomogenan):
Proses:Jongkong keluli, tuangan atau penempaan dipanaskan pada suhu sedikit di bawah pepejal dan dipegang untuk tempoh yang lama, diikuti dengan penyejukan perlahan untuk menghapuskan pengasingan komposisi kimia.
Aplikasi:Digunakan untuk keluli aloi berkualiti tinggi dan tuangan keluli aloi atau jongkong dengan pengasingan yang ketara. Selepas penyepuhlindapan resapan, penyepuhlindapan penuh atau penormalan diperlukan untuk memperhalusi struktur.
Tujuan:Untuk menghapuskan pengasingan dendritik dan pengasingan serantau yang terbentuk semasa pemejalan, mencapai komposisi dan struktur yang seragam.
Penyepuhlindapan Penghilang Tekanan:
Proses:Keluli dipanaskan pada suhu di bawah Ac1 (biasanya 500-650 darjah ), dipegang, dan kemudian perlahan-lahan disejukkan dalam relau.
Aplikasi:Oleh kerana suhu di bawah Ac1, kaedah penyepuhlindapan ini tidak menyebabkan perubahan mikrostruktur.
Tujuan:Untuk menghapuskan sisa tekanan dalaman.
Penghabluran Semula Penyepuhlindapan:
Proses:Juga dikenali sebagai penyepuhlindapan perantaraan, penyepuhlindapan penghabluran semula melibatkan pemanasan logam kerja sejuk pada suhu melebihi suhu penghabluran semula, menahannya untuk masa yang sesuai, dan kemudian menyejukkan perlahan-lahan untuk melegakan pengerasan kerja dan tekanan sisa.
Aplikasi:Proses ini digunakan apabila logam telah mengalami ubah bentuk plastik sejuk yang ketara dan mesti dipanaskan di atas suhu tertentu untuk mendorong penghabluran semula. Suhu terendah di mana penghabluran semula berlaku dipanggil suhu penghabluran semula minimum, secara amnya 0.4 kali takat lebur bahan.
Tujuan:Untuk menghapuskan pengerasan kerja dan tegasan sisa dengan mengubah butiran yang cacat kepada butiran sama yang seragam.
Pemilihan Kaedah Penyepuhlindapan
Pilihan kaedah penyepuhlindapan secara amnya mengikut prinsip ini:
Penyepuhlindapan Penuh:Biasanya dipilih untuk keluli hypoeutectoid. Untuk masa penyepuhlindapan yang dikurangkan, penyepuhlindapan isoterma boleh digunakan.
Penyepuhlindapan Spheroidizing:Biasa digunakan untuk keluli hypereutectoid. Jika keperluannya tidak ketat, penyepuhlindapan yang tidak lengkap boleh dipilih. Keluli alat dan keluli galas selalunya mengalami penyepuhlindapan spheroidizing. Kadangkala, keluli karbon rendah atau sederhana untuk penyemperitan sejuk atau tajuk sejuk juga disferoidkan.
Penghabluran Semula Penyepuhlindapan:Dipilih untuk menghapuskan pengerasan kerja.
Penyepuhlindapan Penghilang Tekanan:Dipilih untuk menghapuskan tekanan dalaman yang disebabkan oleh pelbagai langkah pemprosesan.
Penyepuhlindapan resapan:Selalunya dipilih untuk keluli aloi berkualiti tinggi dan tuangan keluli aloi besar untuk meningkatkan struktur mikro dan keseragaman kimia.