הבנת Grain Refinement in Tool Steel

הזיכוך Grain הוא ההפחתה מכוונת של גודל גרגר גבישי ממוצע בחומר מתכתי.בפלדה כלי, גרגרים הם גבישים מיקרוסקופיים בצורת במהלך הגשמה ועיבוד תרמי לאחר מכן, הגודל של דגנים אלה קובע ישירות את התכונות המכאניות של פלדה. A מעודן, עדין מיקרו-מוחן בדרך כלל מניב כוח גבוה יותר, קשיחות טובה יותר, ולבוש התנגדות גבוהה יותר בהשוואה למבנה coarse-gomed.

הזיכוך Grain אינו פעולה יחידה אלא שילוב של עיצוב סגסוגת, טיפול תרמומאני, מחזורי טיפול חום מדויקים.המטרה היא להשיג מבנה דגנים אחיד, שווה ערך - דגנים בעלי משמעות שווה בערך בכל המידות - במקום גידולי דגנים מוארכים או מעורבים. אחיד זה מקטין ריכוזים פנימיים ומשפר את היציבות המחודשת במהלך טיפול מאצ'ין וחום.

למה גודל גרלין משנה ב- Tool Steel

פלדה כלי היא כפופה לעומס מכני ותרמיוני קיצוני. במהלך הניתוח, כלי חיתוך מייצרים חום מקומי גבוה מתח; יצירת ניסיון חוזר שוב ושוב השפעה ודחיסה; עובש חייב לעמוד בטמפרטורת מחזורית ⁇ s. מבנה גרגר coarse יוצר גבולות חלשים שבו סדקים יכולים להתחיל ולהפיץ. דביקות Dverse, דגנים דק לספק יותר שטח דגנים, אשר פועל כמכשול לפירוק, ובכך להגדיל את הכוח ללא פגע קלושים (Ric) ב-Ricial Regance) הוא גם כן, חסועת פלדה.

יתרונות מכניים מרכזיים

  • (FLT:0) דגנים קטנים יותר מתפזרים, מגבירים את הרדיות והעוצמה: דגנים קטנים יותר מונעים מתנועת פירוק, גידול כוח התשואה.
  • (FLT:0)Enhanced Fracture Toughness:cioFLT) 1 דגנים יפים להפיץ לחץ יותר באופן שווה, עיכוב סדקים פלדה עם גרגרי קורקזה עשויים להציג שברים מתפתלים תחת השפעה, בעוד מבנים מעודן סופגים יותר אנרגיה לפני הכישלון.
  • (FLT:0) Superior Wear Resistance:FLT:1 Grain הזיכוך לעתים קרובות עולה בקנה אחד עם הפצה טובה יותר של carbide. Hard carbides בתוך מריצה מגורפתנת קנס הם פחות סיכוי למשוך במהלך מגע חודרני, להאריך חיי כלי.
  • (FLT:0)Imroved Machinability ו- Polishability:Builds: 1:1 microstructures לאפשר היווצרות שבב עקבי במהלך מאצ'ינג, צמצום כלי הרכב של ציוד הייצור.
  • (FLT:0) נכות: FLT:1 טיפול עיוות מופחת כאשר גרגרי הם בסדר אחיד, צמצום הצורך שחיקה לאחר חום או re-machining.

שיטות להשגת דחיית Grain Tool Steel

1 עקבו אחרי Grain Refiners

הוספת כמויות של אלמנטים ספציפיים פלדה molten מקדם היווצרות של חלקיקים בסדר, יציב שפועל כמו אתרי גינון במהלך איחוד. Vanadium, niobium, titanium משמשים בדרך כלל כי הם יוצרים carbides- נקודות גבוהה או nitrides כי precipitate מוקדם בחזית ההאצה.

עיבוד: Thermomechanical Processing

שליטה על עיוות חם - כגון זיוף, מתגלגל או extrusion - פורצות למטה מבנים dendritic יציקות דגנים באמצעות רססטיזציה דינמי. הפרמטרים התהליך (טמפרטורה, קצב, שיעור, יחס מתח) הם קריטי מדי טמפרטורה עלולה לגרום להפחתה של קצב ייצור; טמפרטורה נמוכה מדי עלולה להוביל לעבודה קשה ללא תיקון.

3.חום טיפול מחזור

טיפול חום הוא האמצעי העיקרי של גרגר בגודל של גרגר במוצר הסופי.המפתח הוא לשלוט מחזורי טמפרטורה וזמן - גבוה מדי או ארוך מדי מוביל לגירודות כלי רבים לעבור מחזור של: טרום חימום, עלייה של כמה שלבים מצופה, התחממות גבוהה יותר בטווח טמפרטורה מסוים (בדרך כלל 980 ° C100 ° C עבור HSS, 1000 ° C-10 עבור עבודה מהירה), חום גבוה יותר, 000 קמצמיג'אטמי (מאט) עם חום גבוהה יותר, 000 קמצ'אטמי) עם חום (מאטמי) עם חום).

שיטות להורדת החלמה מתקדמות

  • (FLT:0) רפורמציה פלסטית (SPDigtureFLT) 1 תהליכים כמו כלי angular לחיצה (ECAP) או סיקור גבוה (HPT) יכול לייצר אולטרה-מלוטש (UFG) פלדה עם גדלים מתחת ל- 1 מיקרומטר, בעוד עדיין לא נפוץ בייצור מסחרי בקנה מידה גדול, SPD הוכיח שיפורים משמעותיים בחוזק ניסיוני ותחת רמה של התנגדות ניסיונית.
  • <חזק> Solidification: אבקת מתכת פלוגדור (PM) פלדה מיוצר על ידי דלקת מלוטש מלוטן לתוך אבקה בסדר (בדרך כלל <100 מיקרומטר) כל חלקיק אבקה מוצק מאוד במהירות, להרכיב מבנה עדין מאוד, הומוגני.האבקה הוא אז מאוחדים על ידי חום הואסט לחץ (HIP) וגיגל כלי פלדה כיתה כמו Cbide, 000 רגיל, 000) ו- CV העליון, 000.
  • (FLT:0) Multi-Step Normalizing ו-Annaling:FLT:1 עבור כמה פלדה כלי נמוך (למשל, O1, S7), מחזורים חוזרים של נורמליזציה (התחממות מעל טמפרטורה קריטית קירור אוויר) ואחריו annealings (קירור נמוך) יכול לחדד את גודל דגנים.

גרינס מסרב לדרגה של כלי רכב שונים

High-Speed Tool Steels (HSS)

ציוני HSS כמו M2 ו-T15 מסגסוגת עם tungsten, molybdenum, chromium, וניל, ו cobalt. אלמנטים אלה יוצרים תחלואה מורכבת הכרחי עבור קשיחות. Grainחדד מושג באמצעות שילוב של תוספות מזג אוויר מוטבע לייצר תחלואה יציבה מעכבת צמיחה, ולשלוט זהירה של טמפרטורה אינטנסיבית (לעתים קרובות 1180-1Cide) כולל דגנים מרובים (מחדש) על פני שטח גבוה יותר) על ידי טיפול מהיר יותר (או ירידה של 4Cide) על ידי טיפול מהיר יותר (או יותר).

Cold-Work Tool Steels

רמות כמו D2 (פחמן גבוה, כרום גבוה), A2 (אוויר-Harding), ו- O1 (הקשה על הפצה בסדר של כרומוזום carbides ו- vanadium carbides עבור התנגדות ללבוש קשיחות. Grain הפחתה של פלדה עבודה קר מושפע מאוד על ידי צמצום ו מהירויות של חנקן עבור D2, התוכן גבוה יותר סגסוגת גבוהה יותר של סגסוגת גבוהה יותר על ידי ירידה של חום גבוהה יותר.

פלדה של כלי עבודה חם

H13 ו-H11 הם הציונים הנפוצים ביותר של עבודה חמה, המשמשים לאלומיניום למות ליהוק, פורה מת, ו- Extrusion Tooling.גודל הדגנים שלהם חייב להיות קטן ושווה להתנגד לעייפות תרמית (בדיקה חמה) Grainite מושג באמצעות בקרה זהירה של מחזורי בידוד הראשונים (לעתים קרובות אלקטרוסאגט לנקיות), ואחריו עבודה נרחבת (עם הפחתה של לפחות של 5 ° C) כולל טיפול כפול של 3.

יישומים תעשייתיים ואפקטים אמיתיים

Grainחדד את ביצועי הכלים ישירות במספר תעשיות.בייצור הרכב, מת עבור חותמת לוחות פלדה גבוהה סטרנגית חייב לשמור על קצוות חדים והתנגדות לגליגה. פלדה כלי חד-מנועי יפה מת (למשל, D2 או PM ציונים) להציג פעמיים את תוחלת החיים של רכיבי coarse-graving תחת תנאים זהים.

מסלול המתכת של אבקת מתכתלורגיה מהפכה הזיכוך של דגנים עבור יישומים גבוהים. CPM 10V (פלדה גבוהה ונדרום קר-עבודה) משיגה גדלים של 1–3 מיקרומטר, בהשוואה ל -10-15 מיקרומטר ב D2 קונבנציונלי זה מאפשר גאומטריה דקר בחיתוך סכינים וסדקים, שיפור איכות ורחבה בין regrins, בדומה ל , C2.

אתגרים ושיקולים

עלויות ובקרה של תהליכים

הזיכוך החריף, במיוחד באמצעות אבקה מתכתי או עיוות פלסטי חמור, מוסיף עלות. עבור יישומים רבים, העלות המוגברת היא מתמוססת על ידי חיי כלי ארוכים יותר, אבל ניתוח כלכלי זהיר הוא הכרחי.בנוסף, השגת זיכוך דגנים עקבי על פני שטח גדול (למשל, מוות בלוקים במשקל כמה טון) הוא קשה; הפרדה מרכזית וטמפרטורות ⁇ s יכול להוביל לנפח.

מניות עם נכסים אחרים

בעוד דגנים דקים בדרך כלל לשפר את הקשידות ואת הכוח, ניתן יהיה לסחור עם קשיחות או מצ'נות בחלק מהציונים.לדוגמה, דגנים דקים מאוד להגדיל את שטח הגבול של דגנים, אשר עשוי להפחית את העומק של קשיחות (קשה) בכלי ניכוי גבוה, כי יכול לשמש אתרי ניקוי עבור מוצרים לא-tententensitic טרנספורמציה.זו הסיבה לכך היא אחת כמה עמוק יותר של כלי חימום (בנוסף, כמו גם על ידי חימום), לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, כגון אמצעי קירור מוקדם מדי, לאחר מכן, לחץ דם מוקדם מדי, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לחץ דם מוקדם מדי, לאחר מכן, לאחר מכן, על ידי תאים מתקדמים יותר מדי, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לחץ דם מוקדם מדי, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, על ידי תאים מתקדמים יותר מדי, על ידי תאים מתקדמים יותר מדי, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, כגון אמצעי זהירות, לאחר מכן, לחץ דם מוקדם מדי, כגון

מגמות עתידיות ב-Girin Refinement for Tool Steel

מחקר הוא חקר פלדה כלי nanostructured עם גדלים דגנים מתחת 100 nm, פוטנציאל להשיג רמות קשיות מעל 70 HRC תוך שמירה על קשיחות מדידה. שיטות כגון מילימטר כדור אנרגיה גבוהה של אבקה לפני הכלוי ואחריו ניצוץ פלזמה פלסמה לאחר מכן פיזור אטומיים עתידיים על מנגנונים חד פעמיים עם עמידות לב מדהימה.

קיימות גם היא שמניעה את העניין בזיקוקציה: חיי כלי ארוכים יותר מפחיתים את הצריכה החומרית והאנרגיה המשמשים בייצור חלופי.מבנהים מיקרו-מבניים מכווצים מאפשרים ניתוק דקים, צמצום הפסולת החומרית.בנוסף, כמה טכניקות הזיכוך של דגנים (למשל, עיבוד תרמומכאוני) ניתן לשלב עם קיימים עבור קווים ללא השקעה הון גדול, מה שהופך אותם אטרקטיביים לחיפוש מוצרים איכותיים.

מסקנה

הזיכוך Grain אינו רק תכונה רצויה אלא דרישה בסיסית לייצור פלדה כלי באיכות גבוהה.באמצעות סגסוגת, עיבוד תרמומאני, וטיפול חום מדויק, יצרנים יכולים להשיג מיקרו-מבנה מבוזר המספק כוח עליון, קשיחות, חביש התנגדות, ויציבות ממדית.היתרונות ברורים ישירות בחיים כלי קבוע, ביצועים טובים יותר ביישומים תובעניים, ועלויות נמוכות יותר של בעלות עבור משתמשים הקצה כמו גם דרישות ייצור מתקדמות, כולל ייצור פלדה, כולל חומרים מתקדמים יותר, שמירה על ייצור.

לקריאה נוספת:

  • כרך ראשון (בתרגום חופשי:0)2,364 20317 22,113 21,382 17,873
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ (ב"ג) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇