17

2022

-

06

Частые дефекты и профилактические меры для деталей, подвергнутых термообработке


Во время термообработки детали в результате неправильных технологических мероприятий или других факторов могут возникать различные дефекты, наличие которых непосредственно ухудшает свойства детали.

1. Трещины: Термические трещины включают главным образом трещины, возникающие при закалке, отпуске и шлифовании. При нагреве крупных стальных деталей и заготовок из сплавов слишком быстрое охлаждение может привести к образованию трещин, которые в худшем случае распространяются по всему сечению. Повреждённое изделие становится непригодным для ремонта и может быть обработано только путём последующей доработки. Поэтому при термообработке крайне важно обеспечить максимально равномерный и правильный нагрев, выбрать подходящее охлаждающее средство и метод охлаждения, а также правильно определить способ и направление погружения изделия в закаливающую среду.

2. Перегрев и переотпуск: Перегрев — это явление, при котором кристаллические зерна заметно увеличиваются в размере из-за слишком высокой температуры нагрева или слишком длительного выдерживания при этой температуре. После закалки это приводит к образованию крупнозернистого игольчатого мартенсита, что ухудшает механические свойства, особенно ударную вязкость, и повышает хрупкость, вследствие чего снижается предел выносливости. Заготовки из строительной стали и легированной строительной стали, не подвергшиеся сильному перегреву, после нормализации или отжига обычно следует повторно нагреть и подвергнуть закалке. Высокоуглеродистую сталь, легированную сталь и инструментальную сталь следует отжигать, несколько раз нормализовать и затем повторно закаливать в соответствии с правильным режимом закалки.

3. Перегрев: При этом температура заготовки в процессе нагрева оказывается слишком высокой, либо время выдержки слишком длительным. Кислород и другие окисляющие газы в печи проникают в зазоры между частицами металла и соединяются с железом, серой и углеродом. В результате окисления образуется эвтектика из плавящихся оксидов, которая разрушает связь между частицами и снижает пластичность материала. В крайнем случае это может привести к разрыву заготовки, и через короткое время её уже невозможно будет восстановить.

4. Окисление и обезуглероживание: При высоких температурах углерод на поверхности металлической заготовки окисляется, в результате чего содержание углерода в ней снижается. Глубина слоя обезуглероживания зависит от состава стали, состава газа в печи, температуры и продолжительности выдержки при этой температуре. Если высокоуглеродистую сталь или сталь с высоким содержанием кремния нагревать в окислительной атмосфере, легко происходит обезуглероживание. Это приводит к снижению прочности и предела выносливости заготовки. Меры по предотвращению окисления и уменьшению обезуглероживания включают: покрытие поверхности заготовки, герметизацию и нагрев с использованием листовой нержавеющей стали, нагрев в соляном ванном печи, нагрев в среде защитных газов (например, очищенного инертного газа, контроль углеродного потенциала в печи), использование пламенных печей (для снижения концентрации газа в печи) и другие меры.

5. Обогащение углеродом: Как правило, детали из мелкозернистого чугуна склонны к дефектам обогащения углеродом. Это означает, что обогащение углеродом часто проявляется на поверхности или на участках поверхности заготовок, нагреваемых в масляных печах. Причина этого заключается в недостаточном смешении масла и воздуха. В результате неполного сгорания обрабатываемость кованой детали ухудшается сразу же после появления обогащения углеродом.

В целях предотвращения повышения содержания углерода следует соблюдать следующие меры: 1. При проектировании литейной формы и выборе процесса литья необходимо ускорить газификацию формовочного материала, сократить и поэтапно регулировать время контакта и реакции жидкой и твёрдой фаз в продуктах их разложения, а также снизить или полностью исключить поглощение углерода стальными деталями. 2. Контроль за разрежением должен быть согласован с скоростью всего процесса литья. Если разрежение слишком высокое, легко возникают прилипания песка и другие дефекты. Если же разрежение недостаточно низкое, продукты пиролиза не будут достаточно эффективно отводиться, что приведёт к повышению содержания углерода. 3. В покрытие следует добавлять антикарбонизационные катализаторы, такие как соли щелочных металлов и известняковая мука. После литья покрытие способно выделять достаточное количество диоксида углерода для поглощения углерода. Инертный газ препятствует восстановлению разложившегося углерода или его проникновению в стальное литьё.

6. Медная хрупкость: Медная хрупкость обычно проявляется при нагреве кованных деталей. Одной из причин является наличие остатков меди или частиц оксида меди в печи, которые при высоких температурах проникают в границы зерен аустенита. Другой причиной является сталь с высоким содержанием меди, которая куется при высоких температурах. В этом случае медь накапливается на границах зерен и вызывает медную хрупкость, что ослабляет связь между зернами.

Связанные новости


Куньшань Фучуань Электромеханическая Технология Ко., Ltd.

Лицензия на ведение коммерческой деятельности