Chuẩn hóa là gì?
Thường hóa là một phương pháp xử lý nhiệt giúp cải thiện độ dẻo dai của thép. Sau khi nung thép đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ Ac3 từ 30-50°C, giữ ấm trong một thời gian rồi lấy ra khỏi lò để làm nguội bằng không khí. Đặc điểm chính là tốc độ làm nguội nhanh hơn ủ nhưng thấp hơn tôi. Trong quá trình thường hóa, các hạt tinh thể của thép có thể được tinh chế bằng cách làm nguội nhanh hơn một chút, không chỉ đạt được cường độ mong muốn mà còn cải thiện đáng kể độ dẻo dai (giá trị AKV) và giảm xu hướng nứt của chi tiết. Sau khi thường hóa, các tính chất cơ học toàn diện của một số tấm thép cán nóng hợp kim thấp, thép rèn và thép đúc hợp kim thấp có thể được cải thiện đáng kể, đồng thời hiệu suất cắt cũng được cải thiện.
Chuẩn hóa có những mục đích và cách sử dụng sau:
① Đối với thép quá eutectoid, quá trình chuẩn hóa được sử dụng để loại bỏ cấu trúc hạt thô quá nhiệt và cấu trúc Widmanstatten của vật đúc, rèn và hàn, cũng như cấu trúc dạng dải trong vật liệu cán; tinh chỉnh các hạt; và có thể được sử dụng làm xử lý nhiệt trước khi tôi.
② Đối với thép siêu eutectoid, quá trình chuẩn hóa có thể loại bỏ cementit thứ cấp dạng mạng và tinh chế perlit, không chỉ cải thiện các tính chất cơ học mà còn tạo điều kiện cho quá trình ủ cầu hóa tiếp theo.
③ Đối với các tấm thép mỏng kéo sâu có hàm lượng cacbon thấp, quá trình chuẩn hóa có thể loại bỏ cementit tự do ở ranh giới hạt để cải thiện hiệu suất kéo sâu của thép.
④ Đối với thép cacbon thấp và thép hợp kim cacbon thấp, thường hóa có thể thu được cấu trúc peclit dạng vảy mịn hơn, tăng độ cứng lên HB140-190, tránh hiện tượng "dao dính" khi cắt và cải thiện khả năng gia công. Đối với thép cacbon trung bình, trong trường hợp có thể sử dụng cả thường hóa và ủ, thường hóa tiết kiệm và tiện lợi hơn.
⑤ Đối với thép kết cấu cacbon trung bình thông thường, trong trường hợp không yêu cầu tính chất cơ học cao, có thể sử dụng phương pháp thường hóa thay cho tôi và ram ở nhiệt độ cao, không chỉ dễ vận hành mà còn giúp cấu trúc và kích thước của thép ổn định.
⑥ Chuẩn hóa ở nhiệt độ cao (cao hơn Ac3 từ 150-200℃) có thể làm giảm sự phân tách thành phần của vật đúc và vật rèn do tốc độ khuếch tán cao ở nhiệt độ cao. Các hạt thô sau khi chuẩn hóa ở nhiệt độ cao có thể được tinh chế bằng cách chuẩn hóa lần hai ở nhiệt độ thấp hơn.
⑦ Đối với một số loại thép hợp kim cacbon thấp và trung bình được sử dụng trong tua bin hơi nước và nồi hơi, thường sử dụng phương pháp thường hóa để thu được cấu trúc bainite, sau đó là ram ở nhiệt độ cao, có khả năng chống rão tốt khi sử dụng ở nhiệt độ 400-550℃.
⑧ Ngoài các chi tiết thép và sản phẩm thép, thường hóa cũng được sử dụng rộng rãi trong xử lý nhiệt gang dẻo để thu được nền perlit và cải thiện độ bền của gang dẻo. Do đặc tính của thường hóa là làm mát bằng không khí, nhiệt độ môi trường, phương pháp xếp chồng, luồng khí và kích thước phôi có ảnh hưởng đến cấu trúc và hiệu suất sau khi thường hóa. Cấu trúc thường hóa cũng có thể được sử dụng làm phương pháp phân loại thép hợp kim. Thông thường, thép hợp kim được chia thành thép perlit, thép bainit, thép martensite và thép austenit theo cấu trúc thu được sau khi làm mát bằng không khí sau khi nung mẫu có đường kính 25mm đến 900℃.
Ủ là gì?
Ủ là một quá trình xử lý nhiệt kim loại, trong đó kim loại được nung nóng từ từ đến một nhiệt độ nhất định, giữ trong một thời gian đủ dài, rồi làm nguội ở tốc độ thích hợp. Xử lý nhiệt ủ được chia thành ủ hoàn toàn, ủ không hoàn toàn và ủ khử ứng suất. Các tính chất cơ học của vật liệu ủ có thể được kiểm tra bằng thử nghiệm kéo hoặc thử nghiệm độ cứng. Nhiều loại thép được cung cấp ở trạng thái nhiệt luyện. Độ cứng của thép có thể được kiểm tra bằng máy thử độ cứng Rockwell để kiểm tra độ cứng HRB. Đối với các tấm thép mỏng hơn, dải thép và ống thép thành mỏng, có thể sử dụng máy thử độ cứng Rockwell bề mặt để kiểm tra độ cứng HRT.
Mục đích của quá trình ủ là:
① Cải thiện hoặc loại bỏ các khuyết tật kết cấu và ứng suất dư khác nhau do thép gây ra trong quá trình đúc, rèn, cán và hàn để ngăn ngừa biến dạng và nứt phôi.
② Làm mềm phôi để cắt.
③ Tinh luyện hạt và cải thiện cấu trúc để nâng cao tính chất cơ học của phôi.
④ Chuẩn bị kết cấu để xử lý nhiệt cuối cùng (tôi, ram).
Các quy trình ủ thông thường là:
① Ủ hoàn toàn. Dùng để tinh luyện kết cấu thép cacbon trung bình và thấp sau khi đúc, rèn và hàn, có tính chất cơ học kém do quá nhiệt. Nung phôi đến nhiệt độ cao hơn 30-50°C so với nhiệt độ ferit chuyển hóa hoàn toàn thành austenit, giữ ấm trong một thời gian, sau đó làm nguội chậm bằng lò. Trong quá trình làm nguội, austenit sẽ chuyển hóa trở lại, giúp kết cấu thép trở nên mịn hơn.
② Ủ cầu hóa. Dùng để giảm độ cứng cao của thép dụng cụ và thép chịu lực sau khi rèn. Nung phôi đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ thép bắt đầu hình thành austenit từ 20-40°C, giữ ấm và làm nguội chậm. Trong quá trình làm nguội, cementit dạng phiến trong peclit sẽ chuyển sang dạng cầu, do đó làm giảm độ cứng.
③ Ủ đẳng nhiệt. Dùng để giảm độ cứng cao của một số loại thép kết cấu hợp kim có hàm lượng niken và crom cao khi gia công cắt gọt. Thông thường, đầu tiên làm nguội đến nhiệt độ không ổn định nhất của austenit với tốc độ tương đối nhanh và giữ ấm trong thời gian thích hợp. Austenit được chuyển hóa thành troostite hoặc troostite, có thể làm giảm độ cứng.
④ Ủ kết tinh lại. Dùng để loại bỏ hiện tượng tôi cứng (tăng độ cứng và giảm độ dẻo) của dây kim loại và tấm mỏng trong quá trình kéo nguội và cán nguội. Nhiệt độ nung thường thấp hơn 50-150℃ so với nhiệt độ thép bắt đầu hình thành austenit. Chỉ bằng cách này mới có thể loại bỏ hiệu ứng tôi cứng khi gia công và làm mềm kim loại.
⑤ Ủ than hóa. Dùng để biến gang chứa một lượng lớn cementite thành gang dẻo có thể rèn được. Quá trình này bao gồm nung nóng vật đúc đến khoảng 950℃, giữ ấm trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó làm nguội thích hợp để phân hủy cementite thành than chì kết bông.
⑥ Ủ khuếch tán. Phương pháp này được sử dụng để đồng nhất hóa thành phần hóa học của vật đúc hợp kim và cải thiện hiệu suất của chúng. Phương pháp này là nung nóng vật đúc đến nhiệt độ cao nhất có thể mà không làm nóng chảy, giữ ấm trong thời gian dài, sau đó làm nguội từ từ sau khi các thành phần khác nhau trong hợp kim khuếch tán và phân bố đều.
⑦ Ủ khử ứng suất. Dùng để loại bỏ ứng suất bên trong của vật đúc thép và các chi tiết hàn. Đối với sản phẩm thép, nhiệt độ dưới 100-200℃, tại đó austenit bắt đầu hình thành sau khi nung, sau đó làm nguội trong không khí sau khi giữ ấm, có thể loại bỏ ứng suất bên trong.
Thời gian đăng: 11-06-2024