Tempereringsbehandling: Varmebehandlingsmetoden til højtemperaturtempering efter bratkøling kaldes tempereringsbehandling. Højtemperaturtempering refererer til temperering mellem 500-650 grader. Tempering kan justere ydeevnen og materialet af stål i høj grad. Dens styrke, plasticitet og sejhed er god, og den har gode omfattende mekaniske egenskaber.
Efter tempereringsbehandling opnås hærdet sorbit. Hærdet sorbit dannes af martensit under anløbning. Det kan kun skelnes ved forstørrelse på 500 ~ 600 gange eller mere under et optisk metallografisk mikroskop. Det er en sammensat struktur med karbid (herunder cementit) kugler fordelt i ferritmatrixen. Det er også en hærdet struktur af martensit, som er en blanding af ferrit og granulært carbid. På dette tidspunkt har ferritten stort set ingen kulstofovermætning, og karbiden er også et stabilt karbid. Det er en afbalanceret struktur ved stuetemperatur.
Der er to hovedtyper af hærdet stål: kulstofhærdet stål og legeret hærdet stål. Uanset om det er kulstofstål eller legeret stål, er dets kulstofindhold strengt kontrolleret. Hvis kulstofindholdet er for højt, er styrken af emnet efter bratkøling og anløbning høj, men sejheden er ikke nok. Hvis kulstofindholdet er for lavt, forbedres sejheden, men styrken er utilstrækkelig. For at opnå en god omfattende ydeevne af de bratkølede og hærdede dele styres kulstofindholdet generelt til 0,30 ~ 0,50%.
Under bratkøling og hærdning kræves det, at hele tværsnittet af emnet er bratkølet igennem, således at emnet opnår en mikrostruktur domineret af finnåls-formet brat martensit. Gennem høj-temperaturtempering opnås en mikrostruktur domineret af ensartet hærdet troostit. Det er umuligt for en lille fabrik at udføre metallografiske analyser på hver ovn. Generelt udføres kun hårdhedstestning. Det vil sige, at hårdheden efter hærdning skal nå materialets hærdningshårdhed, og hårdheden efter hærdning kontrolleres i henhold til tegningens krav.
Hærdning og hærdning af 45 stål
45-stål er et medium-kulstofstrukturstål med god kold- og varmbehandlingsydelse, gode mekaniske egenskaber, lav pris og bred kilde, så det er meget udbredt. Dens største svaghed er lav hærdbarhed, og den er ikke egnet til emner med store- tværsnitsdimensioner og relativt høje krav.
Bratkølingstemperaturen for 45 stål er A3+(30~50) grad. I faktisk drift tages den øvre grænse generelt. En relativt høj bratkølingstemperatur kan fremskynde opvarmningshastigheden af emnet, reducere overfladeoxidation og forbedre arbejdseffektiviteten. For at gøre arbejdsemnets austenit ensartet kræves tilstrækkelig isoleringstid. Hvis den faktiske ovnbelastning er stor, skal isoleringstiden forlænges passende. Ellers kan hårdheden være utilstrækkelig på grund af ujævn opvarmning. Men hvis isoleringstiden er for lang, vil der også være grove korn og alvorlig oxidation og afkulning, hvilket vil påvirke bratkølingskvaliteten. Vi mener, at hvis ovnbelastningen er større end bestemmelserne i procesdokumenterne, skal opvarmnings- og isoleringstiden forlænges med 1/5.
Fordi hærdbarheden af 45-stål er lav, bør der anvendes en 10% brineopløsning med en høj afkølingshastighed. Efter at emnet kommer ind i vandet, skal det hærdes, men ikke afkøles. Hvis emnet afkøles i saltvand, kan det få emnet til at revne. Dette skyldes, at når emnet afkøles til omkring 180 grader, omdannes austenit hurtigt til martensit, hvilket forårsager overdreven organisatorisk stress. Derfor, når det bratkølede emne hurtigt afkøles til dette temperaturområde, bør en langsom afkølingsmetode anvendes. Da udløbsvandets temperatur er svær at overskue, skal den betjenes baseret på erfaring. Når emnet i vandet holder op med at ryste, kan vandet udledes til luftkøling (oliekøling er bedre). Derudover skal emnet bevæge sig frem for statisk, når det kommer i vandet, og det bør bevæge sig regelmæssigt i henhold til emnets geometriske form. Det statiske kølemedium plus det statiske emne vil føre til ujævn hårdhed og ujævn belastning, hvilket vil forårsage stor deformation af emnet og jævn revnedannelse. Hårdheden af 45 stålbehandlede og hærdede dele efter bratkøling skal nå HRC56~59. Muligheden for et stort- tværsnit er mindre, men det kan ikke være lavere end HRC48. Ellers betyder det, at arbejdsemnet ikke er blevet fuldstændigt bratkølet, og sorbit eller endda ferrit kan forekomme i organisationen. Denne organisation er stadig fastholdt i matrixen gennem temperering, og formålet med quenching og temperering kan ikke opnås.
Den høje-temperaturanløbning af 45 stål efter bratkøling er normalt 560~600 grader, og hårdhedskravet er HRC22~34. Fordi formålet med bratkøling og temperering er at opnå omfattende mekaniske egenskaber, er hårdhedsområdet relativt bredt. Men hvis tegningerne har hårdhedskrav, skal anløbstemperaturen justeres efter tegningernes krav for at sikre hårdhed. For eksempel kræver nogle akseldele høj styrke og høje hårdhedskrav; mens nogle tandhjul og akseldele med kiler kræver lavere hårdhed, fordi de skal fræses og indsættes efter bratkøling og temperering. Med hensyn til hærdning og holdetid afhænger det af hårdhedskravene og emnets størrelse. Vi mener, at hårdheden efter temperering afhænger af tempereringstemperaturen og har lidt at gøre med tempereringstiden, men den skal tempereres grundigt. Generelt er hærdnings- og holdetiden for emnet altid mere end en time.
