Od sada se u gradnji mogu koristiti samo visokokvalitetni i visokokvalitetni materijali. A upravo radi promjene prirodnih svojstava metala primjenjuju se različite metode toplinske obrade, kao što je metalno žarenje, koje može značajno povećati njegovu čvrstoću i obradivost.
Što je žarenje
Žarenje je jedna od metoda toplinske obrade metala i čelika. Temelji se na zagrijavanju na vrlo visoke temperature. To jest, metal se zagrijava do željene temperature, ovisno o svrsi i metodi, drži se u ovom stanju neko vrijeme, a zatim se postupno hladi.
Žarenje se može provesti u širokom rasponu slučajeva. Na primjer, razmotrite najosnovnije. Obično se provodi u sljedeće svrhe:
- smanjiti unutarnje naprezanje metala, koje se može pojaviti kao posljedica kovanja, koje na drugi način utječu na nju, ili strojne obrade;
- poboljšati mehanička svojstva i čvrstoću metala;
- dati uniformnost njegovoj strukturi;
- poboljšati duktilnost, koja je vrlo važna tijekom obrade;
- povećati razinu otpornosti i žilavosti, itd.
Vrste značajki
Ovisno o svrsi i namjeni žarenja mogu imati sljedeće vrste:
- potpuni i nepotpuni;
- rekristalizaciju;
- difuzija;
- izoterma;
- sferoidizacije;
- normalizacija, itd.
Pogledajte neke od njih.
Puna tehnologija žarenja
Potpuno žarenje provodi se radi mljevenja zrna i poboljšanja kvalitete obrade pomoću alata za rezanje, kao i za uklanjanje unutarnje napetosti. Njima su izloženi proizvodi izrađeni od hipoutektoidne legure ili čelika koji sadrži ugljik u količini koja ne prelazi 0, 8%. Takvi proizvodi uključuju kovane i lijevane dijelove.
S obzirom na tehnologiju: proizvod je podvrgnut toplini, koja doseže kritičnu točku od približno 20-50 stupnjeva, koja ima simbol A3. Zatim se drži u tom stanju onoliko dugo koliko je potrebno i polako se hladi. Temperatura grijanja određuje se ovisno o tipu čelika prema dijagramu stanja. Za svaku vrstu čelika postoje određene temperature na kojima se postiže željeni stupanj zagrijavanja. Ove vrijednosti mogu se naći u referentnim tablicama.
Vrijeme hlađenja je također uvjetovano strukturom i sastavom čelika, na primjer, proizvodi od ugljičnog čelika hlađeni su na 180–200 stupnjeva na sat, niskolegirani čelični dijelovi hlađeni su na 90 stupnjeva na sat, visoko legirani čelik, ako je u potpunosti žaren, hladniji još 50 stupnjeva jedan sat Budući da su proizvodi od visokolegiranog čelika često podvrgnuti različitim vrstama toplinske obrade, izotermni, međutim, postoje iznimke.
Zbog potpunog žarenja, nehomogena struktura karbonatnog i hipoutektoidnog čelika, koja se sastoji od velikih i malih zrna i često ne zadovoljava mehanička svojstva, postaje homogena i savitljiva za obradu. U tu svrhu se provodi cjelovito žarenje.
Značajke i svrha nepotpunog žarenja
Ako je cjelovito žarenje namijenjeno proizvodima koji ne udovoljavaju bilo kakvim zahtjevima, tada se nepotpunost provodi na istim objektima s više ili manje zadovoljavajućim mehaničkim svojstvima. Naime, kao posljedica nepotpune toplinske obrade mijenja se samo perlitna struktura metala, dok će ferit ostati nepromijenjen. "Perlit" na francuskom znači "biser", dio je strukture čelika, lijevanog željeza i drugih legura željezo-ugljik. Perlit se sastoji od ferita i cementita, koji tvore eutektoidnu smjesu. Drugim riječima, glavni je cilj učiniti čelik mekanom i rastezljivom što je više moguće.
Tehnološki, proces nepotpunog žarenja karakterizira stupanj zagrijavanja, u ovom slučaju dosegne kritičnu točku 30–50 stupnjeva višu do A1. Temperatura zagrijavanja doseže 770 stupnjeva, postupno hlađenje se odvija brzinom od 60 stupnjeva na sat: najprije u pećnici na 600 stupnjeva, a zatim na otvorenom.
Takva toplinska obrada također se koristi za eutektoidni i legirani čelik. Zagrijava se do kritične točke Ac1, koja prelazi 10-30 stupnjeva. Kao rezultat ovog zagrijavanja dolazi do rekristalizacije legure, što pridonosi formiranju sferičnog oblika perlita. Taj se proces naziva i sferoidizacija.
Rekristalizacija i difuzija
- Rekristalizacijsko žarenje provodi se kako bi se obnovila kristalna rešetka, razbijena kao posljedica deformacije čelika. Deformacija dovodi do otvrdnjavanja, što je popraćeno smanjenjem duktilnosti, čelik postaje vrlo krut, što onemogućuje njegovu obradu. Deformirani čelik zagrijava se do 650–680 stupnjeva, zbog čega se feritna i perlitna zrna, koja se nalaze u stanju rastegnutog na stranu deformacije, ravnomjerno raspoređuju, obnavljajući kristalnu rešetku i vraćajući čelik na duktilnost i mekoću.
- Difuzijsko žarenje provodi se radi usklađivanja strukturne homogenosti na kemijskoj razini, tj. Atomskoj. Takva potreba može nastati tijekom skrućivanja lijevanih ingotova, inače se taj učinak naziva dendritička segregacija. Homogenizacija ili difuzijska žarenja omogućuju eliminaciju dendritske segregacije pomicanjem atoma nečistoće s dijela s visokim koncentracijama na dio gdje im nedostaje, čime se usklađuje kemijska struktura.
Da bi se ovaj proces uspješno odvijao, grijanje se provodi na vrlo visokim temperaturama, s dužim vremenom zadržavanja i sporim hlađenjem, za razliku od gore opisanih vrsta. To je, ove temperature prelaze 1000 stupnjeva, vrijeme izlaganja je više od 12 sati.
Svrha izotermnog žarenja i normalizacije
Izotermno žarenje koristi se za visoko legirane i visoko-kromne čelike. Njegova značajka sastoji se u zagrijavanju metala 30-50 stupnjeva iznad kritične točke Ac3 i ubrzanom hlađenju do temperature držanja ispod kritične točke A1, a zatim u prirodnom hlađenju na otvorenom.
Ovaj tip daje nekoliko vidljivih prednosti, od kojih je prvi s vremenom, tj. Cijeli proces - od grijanja, držanja do hlađenja - traje mnogo manje vremena od faze hlađenja dijela peći. Druga prednost je da se s izotermičnom izloženošću i brzim hlađenjem postiže glatka i ujednačena struktura nad dijelom dijela.
- Normalizacija. Proces normalizacije provodi se kao međuprodukt prije obrade i stvrdnjavanja kako bi se uklonilo radno stvrdnjavanje i unutarnje naprezanje. Hipoutektoidni čelik zagrijava se do kritične točke Ac3 30-50 stupnjeva više, postupno se hladi na otvorenom. Štoviše, za razliku od žarenja tijekom normalizacije dolazi do prehladenja, zbog čega se postiže ujednačenija fina i sitnozrna struktura.
- Posljedice normalizacije . Značajno povećava čvrstoću i otpornost čelika. Normalizacija se odvija mnogo brže od žarenja, a njegova učinkovitost je mnogo veća. Stoga se preporučuje normaliziranje čelika koji sadrži ugljik u njegovom sastavu, a ne žarenje.