Ruostumaton teräs on tunnettu korroosionkestävyydestään ja mekaanisista ominaisuuksistaan. Näitä ominaisuuksia voidaan kuitenkin merkittävästi muuttaa lämpökäsittelyn avulla. Lämpökäsittelyn aikana tapahtuvien mikrorakenteellisten muutosten ymmärtäminen on välttämätöntä ruostumattoman teräksen suorituskyvyn optimoimiseksi eri käyttökohteissa.

Mitä lämpöhoito on?

Lämpökäsittelyllä tarkoitetaan metallien hallittua lämmitystä ja jäähdytystä niiden fysikaalisten ja joskus kemiallisten ominaisuuksien muuttamiseksi. Lämpökäsittelyn pääkohteina ovat:

  • Mekaanisten ominaisuuksien, kuten lujuuden ja kovuuden, parantaminen.
  • Parantamalla kanavattomuutta ja sitkeyttä.
  • -Eli sisäistä stressiä.
  • - Korjaan mikrorakennetta.

Ruostumattoman teräksen mikrorakenne

Ruostumattoman teräksen mikrorakenne koostuu eri vaiheista, kuten

  • Austenite: Kasvojen keskitteinen kuutiovaihe, joka tarjoaa erinomaista sitkeyttä.
  • Mårtensite: kehon keskinen tetragonaalinen vaihe, joka johtaa korkeaan lujuuteen ja kovuuteen.
  • Ferriitti: Kehon kuutiomainen vaihe, joka tarjoaa hyvän kanavienkestävyyden ja korroosionkeston.

Kummallakin näistä vaiheista on ratkaiseva rooli määritettäessä ruostumattoman teräksen kokonaisominaisuuksia. Lämpökäsittelyprosessi voi manipuloida näitä vaiheita halutun ominaisuuksien saavuttamiseksi.

Yhteinen lämmönkäsittelyprosessit ruostumattomalle teräkselle

Useita lämpökäsittelyprosesseja käytetään yleisesti ruostumattomassa teräksessä, mukaan lukien:

  • Anneling
  • Tukahdutus
  • Karsinta
  • Liuoksen käsittely

Anneling

Annealing sisältää kuumentamalla ruostumattoman teräksen tiettyyn lämpötilaan ja sitten antaa sen jäähtyä hitaasti. Tämä prosessi auttaa:

  • Vähennä kovuutta ja lisää kanavavuutta.
  • - Release sisäiset paineet.
  • Määrittele viljarakenne.

Tukahdutus

Suljeminen on nopean jäähdytyksen ruostumattomasta teräksestä sen jälkeen, kun se on lämmitetty korkeaan lämpötilaan. Tämä prosessi tyypillisesti muuttaa austeniitti martensite, mikä johtaa:

  • Kovuuden ja vahvuuden lisääntyminen.
  • -Vähentynyt kanava.

Karsinta

Karkaisu suoritetaan sammutuksen jälkeen vähentää hauraautta ja parantaa sitkeyttä. Se edellyttää teräksen uudelleenkuumentaminen alemman lämpötilan, joka mahdollistaa:

  • Martensiitti muuttuu osittain austeniittiksi.
  • Parempi kanavakestävyys ja iskunkestävyys.

Liuoksen hoito

Ratkaisun käsittelyyn kuuluu kuuman ruostumattoman teräksen lämpötila sen solmus linjan yläpuolella, jota seuraa nopea jäähdytys. Tämä prosessi edistää:

  • Mikrorakenteen homogenointi.
  • Korroosionkestävyys parani.

Mikrorakenteelliset muutokset lämmönkäsittelyn aikana

Lämpökäsittelyn aikana ruostumattomalle teräkselle tehdään useita mikrorakenteellisia muutoksia, jotka vaikuttavat sen ominaisuuksiin.

  • Vaihetransformaatiot: Austeniitin, martensiitin ja ferritiinin väliset muutokset.
  • Viljan kasvu: Viljan koon kasvu voi vaikuttaa vahvuuteen ja sitkeyteen.
  • Sade: Muodostaminen toissijainen vaihe, joka voi parantaa tiettyjä ominaisuuksia.

Vaiheen muunnos

Vaihemuunnos on ratkaiseva määritettäessä mekaanisia ominaisuuksia ruostumattomasta teräksestä. Muuntaminen austeniitti martensiitti sammutuksen aikana on erityisen merkittävä, koska se johtaa:

  • Lisääntynyt kovuus johtuu tetragonaalinen vääristymä martensitic rakenne.
  • Vähentynyt sitkeys, jota voidaan lieventää karkaisulla.

Viljan kasvu

Viljan kasvu tapahtuu, kun ruostumatonta terästä pidetään korkeassa lämpötilassa pitkiä aikoja. Tämä voi johtaa:

  • Pienentynyt voima johtuu suurempi viljakoko.
  • Lisääntynyt alttius korroosiolle.

Sade

Saostuminen viittaa pienten hiukkasten muodostumiseen ruostumattoman teräksen matriisissa lämpökäsittelyn aikana. Tämä voi parantaa ominaisuuksia, kuten:

  • Voimaa saostamalla kovettamalla.
  • Korroosionkestävyys vakaiden vaiheiden muodostumisen kautta.

Päätelmät

Käsittelemällä lämpökäsittelyprosesseja, insinöörit ja metallilurgistit voivat räätälöidä ruostumattoman teräksen vastaamaan erityisiä suorituskykyvaatimuksia ja varmistaa sen tehokkuuden vaativissa ympäristöissä.