{"id":1701,"date":"2019-05-22T02:47:38","date_gmt":"2019-05-22T02:47:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.meetyoucarbide.com\/single-post-brief-introduction-to-the-new-quenching-process\/"},"modified":"2020-05-04T13:12:07","modified_gmt":"2020-05-04T13:12:07","slug":"brief-introduction-to-the-new-quenching-process","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/krotkie-wprowadzenie-do-nowego-procesu-hartowania\/","title":{"rendered":"Kr\u00f3tkie wprowadzenie do nowego procesu hartowania"},"content":{"rendered":"
\n
\n
Hartowanie jest szybkim procesem obr\u00f3bki cieplnej w celu przekszta\u0142cenia transformacji martenzytu (lub bainitu) poni\u017cej temperatury Ms lub w pobli\u017cu Pani. Szczeg\u00f3\u0142ow\u0105 metod\u0105 jest podgrzanie stali do temperatury powy\u017cej temperatury krytycznej Ac3 (stal hipoutektoidalna) lub Ac1 (stal hiperutektoidalna ), a nast\u0119pnie zatrzymuj\u0105 ciep\u0142o przez pewien czas, sprawiaj\u0105, \u017ce jest ca\u0142kowicie lub cz\u0119\u015bciowo austenityzowany, a na koniec ch\u0142odzi go z krytyczn\u0105 szybko\u015bci\u0105 ch\u0142odzenia. Obr\u00f3bka roztwor\u00f3w materia\u0142\u00f3w takich jak stopy aluminium, stopy miedzi, stopy tytanu, szk\u0142o hartowane lub procesy obr\u00f3bki cieplnej z procesami szybkiego ch\u0142odzenia s\u0105 r\u00f3wnie\u017c nazywane hartowaniem. Hartowanie jest og\u00f3lnym procesem obr\u00f3bki cieplnej stosowanym przede wszystkim w celu zwi\u0119kszenia twardo\u015bci materia\u0142\u00f3w. Zwykle wed\u0142ug kategorii \u015brodk\u00f3w hartowniczych mo\u017cna je podzieli\u0107 na hartowanie w wodzie, hartowanie w oleju, hartowanie organiczne i tym podobne. Wraz z rozwojem nauki i technologii pojawi\u0142y si\u0119 nowe procesy hartowania.<\/div>\n

1. hartowanie gazowe pod wysokim ci\u015bnieniem (HPGQ)<\/h2>\n
Obrabiany przedmiot jest szybko i r\u00f3wnomiernie ch\u0142odzony silnym przep\u0142ywem gazu oboj\u0119tnego, co mo\u017ce zapobiec utlenianiu powierzchni, unikn\u0105\u0107 p\u0119kania, zmniejszy\u0107 odkszta\u0142cenia i zapewni\u0107 wymagan\u0105 twardo\u015b\u0107. HPGQ s\u0142u\u017cy g\u0142\u00f3wnie do hartowania stali narz\u0119dziowej, kt\u00f3ra ostatnio szybko post\u0119puje. Obecnie wyst\u0119puje podci\u015bnienie (<1 \u00d7 105 Pa), ch\u0142odzenie powietrzem o wysokim nat\u0119\u017ceniu przep\u0142ywu, ci\u015bnienie (1 \u00d7 105 \uff5e 4 \u00d7 105 Pa) ch\u0142odzenie powietrzem i wysokie ci\u015bnienie (5 \u00d7 105 \uff5e 10 \u00d7 105 Pa) Powietrze ch\u0142odzony powietrzem o bardzo wysokim ci\u015bnieniu (10 \u00d7 105 \uff5e 20 \u00d7 105 Pa) i inne nowe technologie, kt\u00f3re znacznie poprawiaj\u0105 nie tylko zdolno\u015b\u0107 gaszenia pr\u00f3\u017cniowego gazu, ale tak\u017ce status hartowanego przedmiotu, kt\u00f3ry ma dobr\u0105 powierzchni\u0119 jasno\u015b\u0107 i ma\u0142e odkszta\u0142cenie. HPGQ s\u0142u\u017cy g\u0142\u00f3wnie do hartowania i odpuszczania materia\u0142\u00f3w, sta\u0142ego roztworu stali nierdzewnej i stop\u00f3w specjalnych. Podczas hartowania azotem wysokoci\u015bnieniowym 6 \u00d7 105 Pa hartowno\u015b\u0107 stali szybkotn\u0105cej (W6Mo5Cr4V2) mo\u017cna hartowa\u0107 do 70-100 mm, a stal wysokostopowa mo\u017ce osi\u0105ga\u0107 25-100 mm. Stal matrycowa do pracy na zimno (np. Cr12) mo\u017ce osi\u0105gn\u0105\u0107 80 ~ 100 mm.<\/div>\n
Podczas gaszenia wysokoci\u015bnieniowym gazowym azotem 10 x 105 Pa g\u0119sto\u015b\u0107 \u0142adunku zwi\u0119ksza si\u0119 o oko\u0142o 30% do 40%, gdy jest ch\u0142odzony przez obci\u0105\u017cenie ch\u0142odnicze 6 \u00d7 105 Pa. Podczas gaszenia za pomoc\u0105 20 \u00d7 105 Pa ultra wysokoci\u015bnieniowego azotu lub mieszaniny dla helu i azotu g\u0119sto\u015b\u0107 ch\u0142odzonego \u0142adunku jest o 80%-150% wy\u017csza ni\u017c w przypadku ch\u0142odzenia azotem 6 \u00d7 105 Pa, co mo\u017ce ch\u0142odzi\u0107 ca\u0142\u0105 stal szybkotn\u0105c\u0105 i stal wysokostopow\u0105. , stal matrycowa do pracy na gor\u0105co Cr13% stal chromowana i wi\u0119cej stali hartowanej olejem stopowym, na przyk\u0142ad stal o wi\u0119kszym rozmiarze 9Mn2V. Ponadto dwukomorowy ch\u0142odzony powietrzem piec ch\u0142odz\u0105cy z oddzieln\u0105 komor\u0105 ch\u0142odzenia ma lepsz\u0105 wydajno\u015b\u0107 ch\u0142odzenia ni\u017c piec jednokomorowy tego samego typu. Efekt ch\u0142odzenia dwukomorowego pieca 2 x 105 Pa ch\u0142odzonego azotem jest por\u00f3wnywalny z jednokomorowym piecem 4 x 105 Pa. Piece jednokomorowe maj\u0105 ni\u017csze koszty eksploatacji i konserwacji.<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Rycina 1 Wysokoci\u015bnieniowy ch\u0142odzony gazem piec pr\u00f3\u017cniowy<\/div>\n

2. Intensywne gaszenie<\/h2>\n
Konwencjonalne ch\u0142odzenie zwykle przeprowadza si\u0119 za pomoc\u0105 oleju, wody lub roztworu polimeru, natomiast intensywne ch\u0142odzenie za pomoc\u0105 wody lub niskiego st\u0119\u017cenia solanki. Siln\u0105 funkcj\u0105 hartowania jest to, \u017ce szybko\u015b\u0107 ch\u0142odzenia jest niezwykle szybka, bez obawy o nadmierne odkszta\u0142cenie i p\u0119kanie stali.<\/div>\n
Gdy konwencjonalne hartowanie jest sch\u0142adzane do temperatury \u015brodka hartuj\u0105cego, powierzchnia cz\u0119\u015bci stalowej tworzy napr\u0119\u017cenie rozci\u0105gaj\u0105ce lub stan niskiego napr\u0119\u017cenia, podczas gdy intensywne hartowanie zatrzymuje ch\u0142odzenie, podczas gdy rdze\u0144 przedmiotu obrabianego jest jeszcze w stanie gor\u0105cym, a warstwa powierzchniowa tworzy napr\u0119\u017cenie \u015bciskaj\u0105ce. W warunkach intensywnego hartowania, gdy szybko\u015b\u0107 ch\u0142odzenia strefy transformacji martenzytu wynosi> 30 \u00b0 C \/ s, przech\u0142odzony austenit na powierzchni stali poddawany jest napr\u0119\u017ceniu \u015bciskaj\u0105cemu 1200 MPa, co zwi\u0119ksza granic\u0119 plastyczno\u015bci stali po wygaszanie o co najmniej 25%.<\/div>\n
Zasada intensywnego hartowania: Gdy stal jest hartowana od temperatury austenityzacji, r\u00f3\u017cnica temperatur mi\u0119dzy powierzchni\u0105 a rdzeniem spowoduje napr\u0119\u017cenie wewn\u0119trzne. Specyficzna zmiana obj\u0119to\u015bci i plastyczno\u015b\u0107 zmiany fazy struktury zmiany fazy powoduj\u0105 r\u00f3wnie\u017c dodatkowe napr\u0119\u017cenie transformacji fazowej. Je\u017celi napr\u0119\u017cenia termiczne i przemiany fazowe zostan\u0105 na\u0142o\u017cone na siebie, to znaczy napr\u0119\u017cenie kompozytowe przekracza granic\u0119 plastyczno\u015bci materia\u0142u, nast\u0119puje odkszta\u0142cenie plastyczne; je\u017celi po\u0142\u0105czone napr\u0119\u017cenie przekracza wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 na rozci\u0105ganie gor\u0105cej stali, powstaje p\u0119kni\u0119cie hartownicze. Podczas intensywnego procesu hartowania wzrasta napr\u0119\u017cenie resztkowe spowodowane plastyczno\u015bci\u0105 przemiany fazowej i zmiana obj\u0119to\u015bci w\u0142a\u015bciwej spowodowana zmian\u0105 obj\u0119to\u015bci w\u0142a\u015bciwej przemiany austenit-martenzyt. Podczas intensywnego ch\u0142odzenia powierzchnia przedmiotu obrabianego jest natychmiast ch\u0142odzona do temperatury k\u0105pieli i prawie nie ma zmiany temperatury rdzenia. Szybkie ch\u0142odzenie powoduje du\u017ce napr\u0119\u017cenia rozci\u0105gaj\u0105ce z powodu kurczenia si\u0119 warstwy powierzchniowej i r\u00f3wnowa\u017cenia napr\u0119\u017ce\u0144 przez rdze\u0144. Wzrost gradientu temperatury zwi\u0119ksza napr\u0119\u017cenie rozci\u0105gaj\u0105ce wywo\u0142ane przez pocz\u0105tkow\u0105 transformacj\u0119 martenzytu, a wzrost temperatury Ms inicjacji przekszta\u0142cenia martenzytu powoduje rozszerzanie si\u0119 warstwy powierzchniowej spowodowane plastyczno\u015bci\u0105 przemiany fazowej, a napr\u0119\u017cenie rozci\u0105gaj\u0105ce powierzchni jest znacznie zmniejszone i przekszta\u0142cone w napr\u0119\u017cenie \u015bciskaj\u0105ce. Warto\u015b\u0107 napr\u0119\u017cenia \u015bciskaj\u0105cego na powierzchni jest proporcjonalna do ilo\u015bci utworzonego martenzytu powierzchniowego. To powierzchniowe napr\u0119\u017cenie \u015bciskaj\u0105ce okre\u015bla, czy rdze\u0144 ulegnie transformacji martenzytycznej podczas \u015bciskania, czy odwr\u00f3ci powierzchniowe napr\u0119\u017cenie rozci\u0105gaj\u0105ce po dalszym ch\u0142odzeniu. Je\u015bli transformacja martenzytyczna powoduje, \u017ce obj\u0119to\u015b\u0107 rdzenia wystarczaj\u0105co si\u0119 rozszerza, a martenzyt powierzchniowy jest bardzo twardy i kruchy, warstwa powierzchniowa zostanie zerwana z powodu odwr\u00f3cenia napr\u0119\u017cenia. Z tego powodu napr\u0119\u017cenia \u015bciskaj\u0105ce na powierzchni stali i transformacja martenzytyczna rdzenia powinny nast\u0105pi\u0107 mo\u017cliwie p\u00f3\u017ano.<\/div>\n
Test silnego hartowania i w\u0142a\u015bciwo\u015bci po hartowaniu stali: Zalet\u0105 metody silnego hartowania jest to, \u017ce na warstwie powierzchniowej powstaj\u0105 napr\u0119\u017cenia \u015bciskaj\u0105ce, zmniejsza si\u0119 prawdopodobie\u0144stwo p\u0119kania oraz poprawia si\u0119 twardo\u015b\u0107 i wytrzyma\u0142o\u015b\u0107. Warstwa powierzchniowa tworzy struktur\u0119 martenzytyczn\u0105 100%, kt\u00f3ra daje najwi\u0119ksz\u0105 stwardnia\u0142\u0105 warstw\u0119 dla danego gatunku stali. Dlatego zamiast dro\u017cszej stali stopowej mo\u017cna zastosowa\u0107 stal w\u0119glow\u0105. Silne hartowanie mo\u017ce r\u00f3wnie\u017c promowa\u0107 jednolite w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne i minimalizowa\u0107 zniekszta\u0142cenie przedmiotu obrabianego. Po intensywnym hartowaniu cz\u0119\u015bci \u017cywotno\u015b\u0107 przy zmiennym obci\u0105\u017ceniu mo\u017cna zwi\u0119kszy\u0107 o rz\u0105d wielko\u015bci. [1]<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Ryc. 2 Zale\u017cno\u015b\u0107 mi\u0119dzy prawdopodobie\u0144stwem intensywnego tworzenia p\u0119kni\u0119\u0107 hartowniczych a szybko\u015bci\u0105 ch\u0142odzenia<\/div>\n

3. metoda ch\u0142odzenia mieszaniny wody i powietrza<\/h2>\n
Reguluj\u0105c ci\u015bnienie wody i powietrza oraz odleg\u0142o\u015b\u0107 mi\u0119dzy dysz\u0105 rozpylaj\u0105c\u0105 a powierzchni\u0105 przedmiotu obrabianego, mo\u017cna zmienia\u0107 wydajno\u015b\u0107 ch\u0142odzenia mieszaniny wody i powietrza, a ch\u0142odzenie mo\u017cna r\u00f3wnomiernie. Praktyka produkcyjna pokazuje, \u017ce hartowanie indukcyjne powierzchniowe z\u0142o\u017conych element\u00f3w ze stali w\u0119glowej lub stali stopowej mo\u017ce skutecznie zapobiega\u0107 wyst\u0119powaniu p\u0119kni\u0119\u0107 hartowniczych.<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Ryc. 3 Mieszanina wody i powietrza<\/div>\n

4. metoda hartowania w wodzie<\/h2>\n
Ch\u0142odzenie wrz\u0105c\u0105 wod\u0105 o temperaturze 100 \u00b0 C pozwala uzyska\u0107 lepszy efekt hartowania w przypadku hartowania lub normalizacji stali. Technologia ta zosta\u0142a z powodzeniem zastosowana do hartowania \u017celiwa sferoidalnego. Bior\u0105c przyk\u0142ad stopu aluminium: Zgodnie z aktualnymi specyfikacjami obr\u00f3bki cieplnej odkuwek ze stopu aluminium i odkuwek matrycowych temperatura wody ch\u0142odz\u0105cej jest og\u00f3lnie kontrolowana poni\u017cej 60 \u00b0 C. Temperatura wody ch\u0142odz\u0105cej jest niska, szybko\u015b\u0107 ch\u0142odzenia jest du\u017ca, a du\u017ca napr\u0119\u017cenie szcz\u0105tkowe powstaje po hartowaniu. Kiedy produkt jest ostatecznie obrabiany, z powodu niesp\u00f3jnego kszta\u0142tu i wielko\u015bci powierzchni, napr\u0119\u017cenie wewn\u0119trzne jest niezr\u00f3wnowa\u017cone, co powoduje uwolnienie napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych, powoduj\u0105c zniekszta\u0142cenie, zgi\u0119cie, elips\u0119 i inne deformacje obrabianych cz\u0119\u015bci, staj\u0105c si\u0119 nieodwracalnym ko\u0144cem odpady, z powa\u017cnymi stratami. . Na przyk\u0142ad: Odkuwki ze stopu aluminium, takie jak \u015bmig\u0142a i tarcze \u0142opatek spr\u0119\u017carki, s\u0105 oczywi\u015bcie odkszta\u0142cane po obr\u00f3bce, co powoduje, \u017ce cz\u0119\u015bci s\u0105 zbyt du\u017ce. Gdy temperatura wody hartowniczej zostanie podniesiona z temperatury pokojowej (30-40 \u00b0 C) do wrz\u0105cej wody (90-100 \u00b0 C), napr\u0119\u017cenie szcz\u0105tkowe odkuwania zmniejsza si\u0119 \u015brednio o oko\u0142o 50%. [2]<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Rycina 4 Schemat hartowania wrz\u0105cej wody<\/div>\n

5. metoda gaszenia gor\u0105cym olejem<\/h2>\n
Olej do hartowania na gor\u0105co s\u0142u\u017cy do tego, aby temperatura przedmiotu obrabianego przed lub po dalszym ch\u0142odzeniu by\u0142a r\u00f3wna lub zbli\u017cona do temperatury punktu Ms, aby zminimalizowa\u0107 r\u00f3\u017cnic\u0119 temperatur i skutecznie zapobiega\u0107 odkszta\u0142ceniom i p\u0119kaniu wygaszonego przedmiotu. Hartowanie ma\u0142ej matrycy ch\u0142odniczej ze stali narz\u0119dziowej w gor\u0105cym oleju w temperaturze 160-200 \u00b0 C mo\u017ce skutecznie zmniejszy\u0107 zniekszta\u0142cenia i unikn\u0105\u0107 p\u0119kania.<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Ryc. 5 Schemat hartowania gor\u0105cym olejem<\/div>\n
[1] Fan Dongli. Silne hartowanie \u2014\u2014 nowa metoda obr\u00f3bki cieplnej stali zbrojonej [J]. Obr\u00f3bka cieplna, 2005, 20 (4): 1-3<\/div>\n
[2] Song Wei, Hao Dongmei, Wang Chengjiang. Wp\u0142yw hartowania wrz\u0105cej wody na mikrostruktur\u0119 i w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne odkuwek ze stopu aluminium [J]. Obr\u00f3bka aluminium, 2002, 25<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Quenching is a rapid heat treatment process to transform martensite (or bainite) transformation below Ms temperature or near Ms. The detailed method is to heat the steel to a temperature above the critical temperature of Ac3 (hypoeutectoid steel) or Ac1 (hyper-eutectoid steel), then retain its heat for a period of time, make it all or…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1701"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1701"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1701\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1701"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1701"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1701"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}