המדיום הקירור המועסק במהלך הטיפול החום של ⁇ ברזל פחמן הוא מכריע העיקרי של המיקרו-מבנה הסופי של ⁇ .מיקרו-מבנה זה מכתיב את התכונות המכאניות - קשיחות, קשיחות, דוקטריות וכוח - השולט בביצוע של רכיב בשירות.עבור מטלורגיסטים ומהנדסי ייצור, הבנה מעמיקה של האופן שבו שיטות קירור שונות מעצבות את המיקרו הוא חיוני לתכנון מחזורי חום כי הם עומדים בקריטריונים ספציפיים של שלב, בעוד שמבוססים של תהליכי קירור, בעוד שמבוססים על עקרונות יישום.

יסודות של קירור וטרנספורמציות שלב

כאשר סגסוגת של פחמן ברזל מחומם לתוך אזור שלב אאורנטי (בדרך כלל מעל AcioFLT:0) סגסוגת מאזן 1 או AcioFLT:2 ס"מFLT 3), המיקרו-מבנה הופך פתרון מוצק חד-פעמי של פחמן במקף ממוקד (FCC) על קירור, אטמוס הופך להיות תרמודינמיקה בלתי יציבה והפך שלב אחד של פני השטח (Dercatecatecatecate) לאחר מכן, 4.

בקצב קירור איטי, בתנאים של ליד-קלילביום מאפשרים מספיק זמן עבור דיפוזיה פחמן ואת קצבה וצמיחה של ferrite ופניניט. במחירים בינוניים, ביניט - מבנה לא-lamellar של fertrite ו מלטיט - יכול להיות צורה.בשיעורים גבוהים מאוד, דיפוזיה של פחמן הוא מדוכא, ו diffusionless Shear מייצרת טרנספורמציה מרופית, שלב מבוקר עם רמות קירור יעילה (Dapppfusional-Dance) עם רמת קירור יעילה.

סוגי מדיה קולית ואופייהם

כל מדיום קירור מפיץ חום בקצב שונה, כפי שניתן לראות על ידי מקדם העברת חום ואת עקומת הקירור.הבחירה של המדיום חייבת לאזן את המיקרו-מבנה הרצוי עם הסיכון של עיוות, סדק, ולחץ חי.

אוויר מגניב

קירור אוויר הוא השיטה האיטית ביותר בין פרקטיקות תעשייתיות נפוצות, עם שיעורי קירור בדרך כלל החל מ 1-10 מעלות צלזיוס / תלוי מהירות אוויר וגיאומטריה חלק.זה משמש לנרמל או עבור סגסוגת של רגישות נמוכה שהופכת ל-fer ו-פניניט אוויר קירור מייצרת מיקרו-מבנה רך יחסית ודקטי, מתאים ל- machining או להרכיב.

פורנה מגניב

קירור Furnace, הידוע גם כ-nealing, כרוך קירור הסגסוגת בקצב מבוקר בתוך הפרווה, לעתים קרובות 0.1-1 ° C /s. זה קירור איטי מאוד מקדם היווצרות של פנינים coarse ו spheroided carbides, וכתוצאה מכך רכות מקסימלית ו ductility. Furnace קירור משמש להקל על מתחים פנימיים, לשפר את יכולת, ולהכין את המבנה עבור פעילות מיקרו-מחדשת זמן הוא דורש מתחמיים קשים.

שמן קונצ'ינג

quenching שמן מספק שיעור קירור ביניים בין אוויר למים, בדרך כלל 50-200 מעלות צלזיוס / של בטווח הטמפרטורה הקריטי (800-500 מעלות צלזיוס) המאפיינים הרתיחה של השמן - שבו שמיכה vapor, nucleate רותing, ושלבי הדבקה - יש צורך קצב קירור איטי יותר בטמפרטורות נמוכות יותר, צמצום מתח תרמי הוא לטובת ייצור חומרת ממורגניציה מיקרון זעירה במיקרומטרים כגון 10 ק"מ"מ סטנדרטיים, 000.

מים קווינצ'ינג

ריצוף מים הוא אחד השיטות האגרסיביות ביותר, השגת שיעורי קירור מעל 1000 מעלות צלזיוס /s באזור האף פניניט.המיצוי החום גבוה מדכא במהירות שינויים דיפוזיה וצורות ביעילות מרטיני אפילו בפלדות דלות-קשה.עם זאת, ⁇ תרמית חדה וטרנספורמציה להוביל לעתים קרובות עיוות וסדקים, במיוחד בגיאומטריה מורכבת.

פולימר קונצ'ינג

פולימר quקסם, כגון פולילקלין גליקול (PAG) פתרונות, מציעים קצב קירור טונה בין מים לשמן. על ידי התאמת ריכוז וטמפרטורה, עקומת הקירור יכולה להיות מותאם כדי להתאים את הקשיחות של ⁇ . פולימר quקסם להפחית את שלב השמיכה vapor ולספק תוספת חום אחיד, הפחתת עיוות וסיכון סדקים הם משמשים יותר ויותר בטוח יותר ויותר למעקב אחר שמן ידידותי, עם זאת, עם זאת, עם זאת, כדי להבטיח טמפרטורה קפדנית יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, זהיר יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, כדי להבטיח חום אחיד יותר, עם זאת, כדי להבטיח, יותר, כדי להבטיח, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, כדי למנוע ריכוז ידידותי יותר, יותר, יותר, עם זאת, כדי למנוע טמפרטורה קפדנית יותר, עם זאת, יותר, יותר, כדי למנוע ריכוז.

Cooling Rate ומיקרו-מבנה: מבט מפורט

הטרנספורמציה של austenite על הקירור היא הטובה ביותר מבין באמצעות טרנספורמציה רציפה של קירור (CCT) דיאגרמות, אשר מבססות עקומות קירור ברשת זמן טמפרטורה המורחבה עם אזורים של היווצרות שלב.עבור סגסוגת נתונה, דיאגרמות אלה מנבאות את המיקרו הסופי כתפקוד של קירור קצב.

פוריט ו-Pelineite Formation

בקצב קירור איטי מאוד (למשל, קירור פרונספורט), הנתיב CCT עובר דרך האזורים של פרוקטקטקטנואיד (בפלדות היפותקטאיד) ופניניט.הטקס עובר דרך אזורי גרגר פרוטה נוטה וצומח לתוך הדגנים, מה שמעשיר את האנוסט הנותרים בפחמן. כאשר ריכוז הפחמן מגיע ל- eutelladexellaaecterolme ( ⁇ ) ו-Clamite) הוא פחות מנפחים.

טופס Bainite

עם קירור מהיר מדי (למשל, שמן quenching, אבל איטי מספיק כדי להחמיץ את טמפרטורת ההתחלה של המטבולית לפני חציית האף bainite), austenite הופך לבישיט. Bainite הוא לאlamellar, שני מרכיבים בולטים של fercite מכיל לעתים קרובות קביטה גבוהה יותר (400-550 מעלות צלזיוס), מורכב מנפחים בצורת נמוך יותר של פחמימות עם קצב קירור נמוך יותר של 1Cercate) עם רמה נמוכה יותר (Fercate) עם רמה נמוכה יותר של חום נמוך יותר של 3400 מעלות צלזיוס) עם רמה נמוכה יותר של מעל פני שטח העליון.

טופס Martensite Formation

כאשר שיעור הקירור עולה על שיעור הקירור הקריטי (כלומר, זה מספיק מהר כדי להימנע הפניניט והבסטיט), אנתיט הופך למתח באמצעות מנגנון קרקעי חסר היתוך.הטרנספורמציה מתחילה בטמפרטורת ההתחלה של המטבול (MFLT:0sFLT:1) וממשיך עד לטמפרטורה גבוהה יותר של גרוטאות גבוהה יותר (Morivedowdows) אך היא בדרך כלל גבוהה יותר מגובה של חום.

התפקיד של Alloy

ההרכב Alloy משפיע עמוקות על קצב הקירור הקריטי ועל התוכן המיקרו-מבנה.פחמן משפיע ישירות על הקשיחות - היכולת של פלדה ליצור מרטב בקצב קירור נתון. פחמן גבוה מגביר את MIRFLT:0suaFLT:1 הטמפרטורה יורדת ומעביר את עקומות CCT ימינה (כדי קירור איטי יותר), מה שהופך אותו קל יותר כדי ליצור מרטן עם זאת, עודף פחמן נשמר גם השפעה קשה יותר ויותר.

אלמנטים כגון Manganese, chromium, ניקל, molybdenum, ו בורון להגדיל באופן משמעותי את הקשב על ידי retaring את הפיזור של פחמן ועיכוב הטרנספורמציות פנינייט ובבסטייט. לדוגמה, תוספת קטנה של בורון (0.001-0.003%) מגבירה באופן דרמטי את יכולת ההנעה ללא השפעה על MFLT:0sLTsLTsphalsphirdrbdenite ו-heminite לעתים קרובות מקדם את הסגסוגת של אלמנטים של סגסוגת הוא גם כן ( ⁇ ) באופן דרמטי גם כן, 000).

בחירת המדיום הקירור תלויה לעתים קרובות בעוצמתה של ⁇ .פליגות בעלות נמוכה (למשל, AISI 1045) דורש מים quenching כדי להשיג מלא מרטן בחלקים עבים. מדיום-קשה פלדה (למשל, AISI 4140) יכול להיות מכוס שמן כדי לייצר מיקרו-אורגניזמים גבוהים של מבנים.

מיקרו-מבנה-נכסים מכניים

התכונות המכאניות של ⁇ ברזל פחמן מקושרות ישירות לשבריר נפח, מורפולוגיה, והפצה של microconstituents. Martensite מציעה את הקשידות הגבוהה ביותר ואת חוזק רב הפין (עד 2500 MPa עבור ממרטן פחמן גבוה), אבל עם ארכה לעתים קרובות מתחת 5% במצב כפי שמצופה.

המדיום הקירור חייב להיות נבחר כדי להשיג את האיזון המיקרו-אורטורי הרצוי.לדוגמה, רכיב הילוכים או נושא דורש התנגדות ללבוש גבוהה (מקרה מרטיני, הליבה הקשוחה) ויהיה מוקרן בשמן או פתרון פולימרי. קרן מבנית או צינורות עבור התנגדות שבר דוקטרילי עשוי להיות אוויר-קוגני כדי ליצור fer-pearlite. ביישומים תעשייתיים רבים, החום הסופי הוא שילוב של טמפרטורות משתנה, עם קצב קריטי, עם קצב קריטי, עם קצב קריטי, עם , עם קצב קריטי, עם , עם ריתוק.

שיקולים מעשיים בטיפול ב-Hick Treatment

משמעת ולחצים חמורים

קירור לא חד-משמעי בשל חלק גיאומטריה, עובי חלק, וזרימה בינונית quench מוביל התכווצות תרמית ומשתנה נפח טרנספורמציה טרנספורמציה. אלה ליצור מתחים שאריות שעלולים לגרום לנפץ או סדק.מדיה קירור מהירה (מים) להחמיר את הבעיות האלה, במיוחד בגישורים גיאומטים מורכבים.מתח איטי יותר (שמן, פולימר) להפחית ⁇ וכבדות תרמיות.

כמות של קשיות ויציבות

חומרת ה- quench (H-value) היא מדד של כוח הקירור של יחסי בינוני עד עדיין מים.עבור ציון פלדה נתון, שיעור הקירור הנדרש כדי להשיג באמצעות הרדינג תלוי בחלק.מבחן Jominy מקצה לקצה משמש באופן נרחב כדי לקבוע את עומק של קשיחות כתפקוד של קירור קצב.מהנדסים חייבים להתאים את חומרת החומרה הקשה של פלדה כדי להשיג את חומרת המרחץ יתר של פני השטח (ב) עלול להוביל באופן נרחב לנקודות רוחביות (בדרדרדרדרדרדרדרדרדרדרישה).

גורמי איכות הסביבה והבטיחות

שמן מסורתי וקרני מים יש חששות סביבתיים ובטיחות: שריפות שמן, עשן וסילוק; פיצוצים מים מפוצצים. quקסם פולימר הם יותר ויותר מאומצים עבור הסיכון מופחת שלהם אש השפעה סביבתית נמוכה יותר. עם זאת, הם דורשים שליטה מדויקת של ריכוז, טמפרטורה, ועצבנות כדי לשמור על עקומות קירור עקביות. quench המודרנית משלבת סינון, מחזור, ובקרת טמפרטורה כדי להבטיח את האחריות על עצמה.

תוצאות חיפוש: Cooling Medium Selection

(FLT:0) מנוע אקסקל שפטס: אנדרל 1 (MineFLT:1) עשוי מ- AISI 4140 פלדה, פירים אלה דורשים כוח גבוה ונוקשות. המדיום הקירור הנבחר הוא לעתים קרובות שמן חם (60-80 ° C) כדי להשיג עומק מקרה מרטינסיטי עקבי של 5-10 מ"מ ללא עיוות.

(FLT:0)Hand Tools (Wrenches, Hammers): 1 (הנקרא לעתים קרובות מ-AISI 1045 או 1050 פלדה פחמן.אלה הם מים מכווצים כדי להשיג מלא מרטינט, ולאחר מכן ממזגים לקשידות ביניים (HRC 48-55) מים מספק את שיעור הקירור הדרוש כדי להימנע מלניט בסעיפים דקים, אך עיצוב זהיר של מיכל הקוק וחלק נדרש לצמצום.

(FLT:0)Large Forgings (Rotor Shafts): 1 עבור רכיבים אולטרה-גדולים עשויים פלדהסגסוגת חרטה (למשל 2.25Cr-1Mo), שיעור הקירור חייב להיות איטי כדי למנוע עיוות מסיבי וסדקים. Furnace קירור או קירור אוויר מואץ משמש לייצור בזיליקה או ממורנטי או ממורנטי, מבנה בינוני נדרש כדי להשיג את המדידה הנדרשת כדי להשיג את המדידה.

מסקנה

מדיום הקירור הוא משתנה מכריע בטיפול החום של ⁇ ברזל פחמן, מקטדק את המיקרו הסופי מבנים וכתוצאה מכך, התכונות המכאניות. A nuanced הבנה של איך אוויר, פרונסי, שמן, מים, ופולימרים qu Magicals להשפיע על שערי קירור וטרנספורמציות שלב מאפשר למהנדסים להתאים ביצועים הנדסיים חומר למפרט.

עוד קריאה

  • (ב) [15] ,0)2M International - Heat Treating Society Resourcesph
  • (ב) ויקרא יא"ד (שם כ"ד)
  • שם הספר בלועזית:0.Industrial Heating Magazine - Quanching ArticlesFLT