Các tính chất cơ học của vật liệu kim loại đề cập đến hành vi của vật liệu kim loại dưới tác động của tải trọng bên ngoài hoặc tác động kết hợp của tải trọng và các yếu tố môi trường (nhiệt độ, môi trường và tốc độ tải).
Tính chất cơ học chung của kim loại được thể hiện trong bảng dưới đây:
Tính chất cơ kim loại
Chỉ số tính chất cơ học kim loại thường được sử dụng
sức mạnh
Độ bền năng suất, độ bền kéo, độ bền đứt
dẻo
Độ giãn dài, giảm diện tích, chỉ số cứng biến dạng
độ đàn hồi
Mô đun đàn hồi (độ cứng), giới hạn đàn hồi, giới hạn tỷ lệ
độ cứng
Độ cứng Brinell, độ cứng Vickers, độ cứng Rockwell
dẻo dai
Độ bền tĩnh, độ bền va đập, độ bền gãy
Mệt mỏi
Sức mạnh mệt mỏi, cuộc sống mệt mỏi, độ nhạy cảm giác mệt mỏi
ứng suất ăn mòn
Hệ số cường độ trường ứng suất tới hạn ăn mòn ứng suất, tốc độ phát triển vết nứt ăn mòn ứng suất
Đường cong ứng suất-biến dạng khi kéo của thép cacbon thấp dưới tải trọng tĩnh một trục
hình ảnh
Đường cong kéo dài lực kéo thép nhẹ
1. Đoạn oa: biến dạng đàn hồi
2. Tiết diện ab: biến dạng đàn hồi cộng biến dạng dẻo
3. Phần Bcd: biến dạng dẻo rõ ràng, hiện tượng chảy dẻo và độ giãn dài liên tục của mẫu trong điều kiện lực về cơ bản không thay đổi
4. Đường cong đoạn dB: biến dạng đàn hồi cộng với biến dạng dẻo đồng nhất
5. Điểm B: xảy ra hiện tượng thắt cổ, tiết diện cục bộ của mẫu giảm rõ rệt, khả năng chịu lực của mẫu giảm, lực kéo đạt giá trị cực đại, mẫu sắp bị đứt.
chỉ số sức mạnh
Sức mạnh đề cập đến khả năng của vật liệu chống biến dạng dẻo và gãy xương.
1. Năng suất
σs {{0}} Fs/S0
Fs: the tensile force (N) that the sample bears when it yields; S0: the original cross-sectional area of the sample (mm).
2. Độ bền kéo
Ứng suất kéo cực đại mà mẫu chịu trước khi đứt phản ánh khả năng chống biến dạng đồng đều cực đại của vật liệu.
σb {{0}} Fb/S0
σb thường được dùng làm cơ sở để lựa chọn vật liệu và thiết kế vật liệu giòn.
chỉ số nhựa
Độ dẻo là khả năng của vật liệu bị biến dạng dẻo dưới tải trọng tĩnh mà không bị phá hủy.
1. Elongation after break
Tỷ lệ phần trăm độ giãn dài của chiều dài cữ sau khi mẫu bị đứt so với chiều dài cữ ban đầu.
δ{{0}}(L1-L0)/L*100 phần trăm
L0: chiều dài cữ; L1: chiều dài cữ của mẫu thử sau khi đứt.
2. Giảm diện tích
Tỷ lệ phần trăm giảm tối đa diện tích mặt cắt ngang tại mục rút lại của mẫu so với diện tích mặt cắt ngang ban đầu.
Ψ{{0}}(A0-A1)/A0 *100 phần trăm
A0: Diện tích mặt cắt ban đầu của mẫu vật; A1: Diện tích mặt cắt ngang của cổ sau khi gãy.
chỉ số sức mạnh
Sức mạnh đề cập đến khả năng của vật liệu chống biến dạng dẻo và gãy xương.
1. Năng suất
σs {{0}} Fs/S0
Fs: lực kéo (N) mà mẫu chịu khi chảy; S0: diện tích mặt cắt ban đầu của mẫu (mm).
2. Độ bền kéo
Ứng suất kéo cực đại mà mẫu chịu trước khi đứt phản ánh khả năng chống biến dạng đồng đều cực đại của vật liệu.
σb {{0}} Fb/S0
σb thường được dùng làm cơ sở để lựa chọn vật liệu và thiết kế vật liệu giòn.
chỉ số nhựa
Độ dẻo là khả năng của vật liệu bị biến dạng dẻo dưới tải trọng tĩnh mà không bị phá hủy.
1. Độ giãn dài sau khi đứt
Tỷ lệ phần trăm độ giãn dài của chiều dài cữ sau khi mẫu bị đứt so với chiều dài cữ ban đầu.
δ{{0}}(L1-L0)/L*100 phần trăm
L0: chiều dài cữ; L1: chiều dài cữ của mẫu thử sau khi đứt.
hình ảnh
2. Giảm diện tích
Tỷ lệ phần trăm giảm tối đa diện tích mặt cắt ngang tại mục rút lại của mẫu so với diện tích mặt cắt ngang ban đầu.
Ψ{{0}}(A0-A1)/A0*100 phần trăm
A0: Diện tích mặt cắt ban đầu của mẫu vật; A1: Diện tích mặt cắt ngang của cổ sau khi gãy.
Chỉ số co giãn
Độ cứng: Khả năng của vật liệu chống lại sự biến dạng đàn hồi khi chịu ứng suất.
E=σ/ε
Cấu trúc vi mô không nhạy cảm với chỉ số hiệu suất cơ học, và quá trình hợp kim hóa, xử lý nhiệt và biến dạng dẻo nguội ít ảnh hưởng đến nó.
Các chỉ số hiệu suất cơ học quan trọng để lựa chọn vật liệu của các cơ chế và thành phần:
►Xà lái phải đủ độ cứng, nếu không sẽ gây rung lắc do bị lệch quá mức khi nâng vật nặng.
►Máy công cụ và trục chính ép, giường và bàn làm việc có các yêu cầu về độ cứng để đảm bảo độ chính xác gia công.
►Các bộ phận chính như động cơ đốt trong, máy ly tâm và máy nén phải có đủ độ cứng để chống rung.
độ cứng
Khả năng của bề mặt cục bộ của vật liệu chống lại sự biến dạng dẻo và sự phá hủy.
Nó là một chỉ số để đo độ mềm và độ cứng của vật liệu, và ý nghĩa vật lý của nó có liên quan đến phương pháp thử nghiệm.
Phương pháp kiểm tra độ cứng: Độ cứng Brinell, độ cứng Rockwell, độ cứng Vickers, độ cứng Shore, độ cứng Leeb, độ cứng Mohs
(1) Độ cứng Brinell
Ứng suất trung bình trên một đơn vị diện tích, nghĩa là thương số của lực thử nghiệm p và diện tích bề mặt hình cầu của vết lõm.
hình ảnh
< 450HB: The test indenter is a quenched steel ball, the hardness symbol is HBS;
<650HB: The test indenter is cemented carbide, and the hardness symbol is HBW.
Công thức thực nghiệm:
Thép cacbon thấp: σb≈3,6HBS;
Thép cacbon cao: σb≈3,4HBS.
Phạm vi ứng dụng: dùng để đo gang xám, thép kết cấu, kim loại màu và vật liệu phi kim loại, v.v.
Ưu điểm và nhược điểm:
Giá trị đo chính xác hơn và có thể lặp lại;
Vật liệu mô không đồng nhất có thể đo được;
Không thích hợp để kiểm tra thành phẩm và các bộ phận mỏng;
Đo lường tốn thời gian và không hiệu quả.
(2) Độ cứng Rockwell
Giá trị độ cứng của vật liệu được thể hiện bằng cách đo độ sâu vết lõm và mỗi 0.002mm tương đương với 1 đơn vị độ cứng Rockwell.
Có hai loại thụt lề:
1. Mặt nón hình thoi có góc nón =120 độ ,
2. Một quả bóng thép tôi nhỏ có đường kính Φ1.588mm.
Công thức tính độ cứng Rockwell:
nhân sự{{0}}(kh)/0,002
Mũi nhọn 1: k=0.2mm; Mũi nhọn 2: k=0.26mm.
biểu tượng độ cứng
loại đầu
Tổng lực kiểm tra F/N
Phạm vi đo độ cứng
ví dụ ứng dụng
C
HRC
nón kim cương
1471
20-70
Thép cứng, gang có độ cứng cao, gang dẻo ngọc trai
B
nhân sự
Bóng thép Φ1.588mm
980.7
20-100
Thép nhẹ, hợp kim đồng, sắt dẻo ferritic
A
nhân sự
nón kim cương
588.4
20-88
cacbua, thép tấm cứng, thép cứng
Ưu điểm và nhược điểm:
Xét nghiệm đơn giản, thuận tiện và nhanh chóng;
Vết lõm nhỏ, có thể đo thành phẩm và các bộ phận mỏng;
Dữ liệu không đủ chính xác, nên đo ba điểm để lấy giá trị trung bình;
Không nên thử nghiệm các vật liệu không đồng nhất như gang.
(3) Độ cứng Vickers
Giá trị độ cứng được tính theo lực thử trên một đơn vị diện tích của vết lõm.
Mũi nhọn là một kim tự tháp tứ giác bằng kim cương với góc tạo bởi hai bề mặt đối diện là 136 độ.
Phạm vi đo:
Nó thường được sử dụng để đo các bộ phận mỏng, lớp phủ, lớp bề mặt sau khi xử lý nhiệt hóa học, v.v.
Ưu điểm và nhược điểm:
Đo lường chính xác và nhiều ứng dụng (độ cứng từ cực mềm đến cực cứng);
Đo lường thành phẩm và các bộ phận mỏng;
Yêu cầu bề mặt của mẫu cao và tốn nhiều công sức.
Độ bền va đập
Khả năng của vật liệu chống lại thiệt hại dưới tải trọng tác động.
Năng lượng va đập Ak tiêu hao khi mẫu bị đứt là:
Ak=mgH – mgh (J)
Giá trị độ bền va đập ak là năng lượng va đập tiêu thụ trên một đơn vị diện tích mặt cắt ngang tại rãnh của mẫu.
ak {{0}} ak / S0 (J/cm²)
Giá trị ak thấp - vật liệu giòn:
Giá trị ak cao - chất liệu dai:
Thay đổi nhựa rõ rệt, vết nứt có màu xám và xơ, xỉn màu.
hình ảnh
độ bền gãy xương
Cơ học vết nứt: Trên tiền đề thừa nhận sự tồn tại của các vết nứt vĩ mô trong các bộ phận máy móc, nhiều thông số cơ học mới về sự lan truyền vết nứt được thiết lập, đồng thời đề xuất tiêu chí đứt gãy và độ bền đứt gãy vật liệu của vật thể bị nứt.
hình ảnh
Mệt mỏi
Hiện tượng mệt mỏi:
Hiện tượng đứt gãy do hư hỏng tích lũy của các bộ phận hoặc bộ phận kim loại dưới tác động lâu dài của ứng suất và biến dạng dao động.
Tính năng mệt mỏi:
(1) Mệt mỏi là hiện tượng đứt gãy chậm theo chu kỳ ứng suất thấp và ứng suất đứt gãy thường thấp hơn độ bền kéo của vật liệu, hoặc thậm chí là cường độ năng suất;
(2) Mệt mỏi là gãy xương giòn và đột ngột, và sẽ không có dấu hiệu biến dạng rõ ràng trước khi gãy xương, điều này rất nguy hiểm;
(3) Sự mỏi rất nhạy cảm với các vết khía, vết nứt và khuyết tật cấu trúc, và có tính chọn lọc cao.
Giới hạn mỏi σ-1:
Giá trị ứng suất cao nhất tại đó vật liệu trải qua nhiều chu kỳ ứng suất mà không bị đứt gãy do mỏi.
Điều kiện giới hạn mỏi:
The maximum stress value that can withstand 107 stress cycles without breaking.
Công thức thực nghiệm của độ bền mỏi của thép:
σ-1= (0.45-0.55)σb
hoặc σ-1= 0.27(σs cộng σb)
σ-1p= 0.23(σs cộng σb）
02
quá trình xử lý nhiệt
Định nghĩa: Là quá trình biến đổi cấu trúc bên trong của kim loại rắn hoặc hợp kim thông qua nung nóng, bảo toàn nhiệt và làm nguội để thu được các tính chất cần thiết.
hình ảnh
Mục đích: Một là cải thiện hiệu suất quy trình của vật liệu và đảm bảo tiến trình xử lý tiếp theo diễn ra suôn sẻ. Xử lý nhiệt này được gọi là xử lý nhiệt sơ bộ; hai là cải thiện hiệu suất của vật liệu và kéo dài tuổi thọ của các bộ phận. Xử lý nhiệt này được gọi là xử lý nhiệt cuối cùng.
Phân loại xử lý nhiệt:
Xử lý nhiệt thông thường (bốn lửa: ủ, thường hóa, làm nguội, ủ)
Xử lý nhiệt bề mặt (làm nguội bề mặt, xử lý nhiệt hóa học)
Xử lý nhiệt khác (xử lý nhiệt chân không, xử lý nhiệt biến dạng, v.v.)
Biến đổi vi cấu trúc của thép eutectoid trong quá trình gia nhiệt
Bốn bước trong quá trình biến đổi ngọc trai thành austenite:
(1) Austenit tạo mầm;
(2) Austenite tăng trưởng;
(3) Fe3C còn lại tan hết;
(4) Đồng nhất hóa austenit.
hình ảnh
hình ảnh
Biến đổi kết cấu của thép trong quá trình làm nguội
Sự biến đổi làm mát của austenite: Austenite là pha ổn định trên điểm tới hạn A1, và nó trở thành pha không ổn định khi được làm mát dưới A1, và sự biến đổi cấu trúc sẽ xảy ra.
Tầm quan trọng: Quyết định cấu trúc và tính chất của thép sau nhiệt luyện. Đối với cùng một loại thép, nhiệt độ gia nhiệt và thời gian giữ là như nhau, nhưng phương pháp làm mát là khác nhau và các tính chất sau khi xử lý nhiệt là hoàn toàn khác nhau.
hình ảnh
Tính chất cơ học của thép 45 được nung nóng đến 840 độ và được làm mát trong các điều kiện làm mát khác nhau
Phương pháp làm mát
σb/Mpa
σs/Mpa
δ/ phần trăm
ψ/ phần trăm
HRC
Làm mát bằng lò
519
272
32.5
49
15~18
làm mát không khí
657~706
333
15~18
45~50
18~24
làm mát bằng dầu
882
608
18~20
48
40~50
nước làm mát
1078
706
7~8
12~14
52~60
Xây dựng đường cong biến đổi đẳng nhiệt của austenit siêu nguội trong thép cùng chất (phương pháp độ cứng kim loại)
Còn được gọi là "đường cong TTT" (Đường cong chuyển đổi nhiệt độ thời gian), vì hình dạng tương tự như chữ "C" nên nó thường được gọi là "đường cong C".
hình ảnh
Với sự trợ giúp của "đường cong C", có thể hiểu austenite biến đổi thành dạng cấu trúc nào trong các điều kiện làm mát khác nhau và tính chất của các sản phẩm biến đổi, cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc xây dựng và lựa chọn các quy trình xử lý nhiệt chính xác.
Đường cong eutectoid thép C và các sản phẩm chuyển đổi
hình ảnh
1) Chuyển đổi loại ngọc trai (còn được gọi là chuyển đổi nhiệt độ cao)
Nhiệt độ chuyển đổi: A1~550 độ; sản phẩm chuyển đổi: ngọc trai
A1~6500 độ : tấm ngọc trai dày hơn, P (pearlite-pearlite)
6500 độ ~6000 độ : Lớp ngọc trai mỏng hơn, S (Sorbite-sorbite)
6000 độ ~ 5500 độ : lớp ngọc trai rất mịn, T (troolstite)
hình ảnh
Độ dày của các lớp phiến ferit và xi măng của ngọc trai có liên quan đến nhiệt độ biến đổi. Nhiệt độ càng thấp, các phiến ngọc trai càng mịn. Các lớp trở nên mỏng hơn, độ bền và độ cứng tăng lên, độ dẻo dai của nhựa cũng tăng lên.
2) Biến đổi Bainitic (còn gọi là biến đổi nhiệt độ trung bình)
Nhiệt độ chuyển tiếp: 550-Ms (230 độ )
Sản phẩm chuyển hóa: Bainit B (bainit) - hỗn hợp siêu bão hòa F và xêmentit.
hình ảnh
550 ~ 350 độ: cấu trúc lông bainite trên (trên B), độ bền và độ dẻo thấp, độ giòn cao.
350 độ ~ Ms: cấu trúc giống như kim bainite thấp hơn (B thấp hơn), hiệu suất toàn diện tốt.
hình ảnh
3) Biến đổi Mactenxit (còn gọi là biến đổi nhiệt độ thấp)
Nhiệt độ chuyển tiếp: Ms (230 độ ) ~ Mf
Sản phẩm biến đổi: martensite (martensite) cộng với A'(austenite dư)
Martensite: Một dung dịch rắn siêu bão hòa của carbon được hình thành trong -Fe, được đại diện bởi M.
phân loại:
Mactenxit cacbon thấp (low cacbon martensite): Giống như tấm ván mỏng, có độ bền và độ dẻo cao. Còn được gọi là lath M (lath martensite).
Mactenxit cacbon cao (high cacbon mactenxit): dạng thấu kính, dạng tấm, có các đường vân ở giữa. Nó có độ bền cao, nhưng độ dẻo kém và độ giòn cao.
hình ảnh] [hình ảnh
Đường cong C của thép hypoeutectoid
hình ảnh
Đường cong C của thép hypereutectoid
hình ảnh
Đường cong làm mát biến đổi liên tục austenit siêu lạnh (đường cong CCT) (Continuous Cooling Transformation)
hình ảnh
ủ
Định nghĩa: Nung nóng kim loại đến một nhiệt độ nhất định, duy trì nhiệt độ đó trong một thời gian đủ, sau đó làm nguội với tốc độ thích hợp
Mục đích:
tinh chế ngũ cốc;
Giảm độ cứng và cải thiện hiệu suất tạo hình và cắt thép;
Loại bỏ căng thẳng bên trong.
Phân loại: Theo mục đích và đặc điểm quy trình ủ, có thể chia thành ủ hoàn toàn, ủ không hoàn toàn, ủ đẳng nhiệt, ủ hình cầu, ủ giảm căng thẳng, v.v.
ủ hoàn toàn
l Phạm vi ứng dụng: thép hypoeutectoid
lNhiệt độ gia nhiệt: Ac3 cộng với 30-50 độ
l Mục đích: để tinh chỉnh cấu trúc, giảm độ cứng, cải thiện khả năng gia công,
Loại bỏ căng thẳng bên trong
l Mô ở nhiệt độ phòng: F cộng với P
ủ hình cầu
Phạm vi ứng dụng: thép cùng loại và thép siêu cùng loại
Nhiệt độ gia nhiệt: Ac1 plus 20~30 độ
Mục đích: để hình cầu hóa dạng lưới hoặc vảy Fe3CⅡ
Tổ chức: ngọc trai hình cầu
hình ảnh
ủ đẳng nhiệt
Quá trình: Làm nóng đến Ac1 cộng 30 ~ 50 độ hoặc Ac3 cộng 30 ~ 50 độ, sau khi giữ ấm, nhanh chóng làm nguội đến nhiệt độ dưới Ar1, khi A đã biến thành mô loại P, lấy nó ra khỏi lò và làm mát bằng không khí .
Tổ chức: Lớp P
Ưu điểm: thời gian ủ ngắn, cấu trúc đồng nhất
hình ảnh
cứu trợ ủ
Mục đích: loại bỏ ứng suất dư
sưởi
Nhiệt độ: T sưởi ấm Ứng dụng: Loại bỏ ứng suất dư bên trong vật đúc, rèn, hàn, v.v. hình ảnh Ủ đồng nhất (ủ khuếch tán) Mục đích: Loại bỏ sự phân biệt; thành phần thống nhất, tổ chức Nhiệt độ gia nhiệt: AC3＋150-250 độ Tổ chức: thép hypoeutectoid là P cộng với F. Ứng dụng: Chủ yếu được sử dụng cho phôi thép hợp kim, vật đúc và vật rèn với yêu cầu chất lượng cao. ủ kết tinh lại Quy trình: Làm nóng đến 50-150 độ dưới Ac1 hoặc T cộng với 30-50 độ , giữ ấm và làm mát từ từ. Mục đích: Loại bỏ quá trình biến cứng và phục hồi độ dẻo và độ dai của thép. Ứng dụng: Loại bỏ hiện tượng đông cứng phôi sau khi gia công nguội. Chẳng hạn như quá trình ủ ở giữa quá trình kéo dây thép. Definition: A heat treatment process in which the workpiece is heated to 30-50 degree above Ac3 or Accm, taken out of the furnace after heat preservation, and cooled in air. Mục đích: Thép carbon thấp: tăng độ cứng và tạo điều kiện cắt. Thép hypereutectoid: Loại bỏ xi măng thứ cấp dạng lưới, có lợi cho quá trình hình cầu hóa P. Thép carbon trung bình và thép hợp kim thấp carbon trung bình: ứng suất không lớn và yêu cầu về hiệu suất không cao, có thể được sử dụng làm phương pháp xử lý nhiệt cuối cùng. hình ảnh hình ảnh Mục đích: Để có được cấu trúc theo M hoặc B, đồng thời cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn của thép. Lựa chọn nhiệt độ làm nguội Thép hypoeutectoid: AC3 cộng 30-50 độ ; Thép cùng loại và thép siêu cùng loại: AC1 cộng 30-50 độ . hình ảnh Làm mát quá trình dập tắt là chìa khóa để xác định chất lượng của quá trình dập tắt và tốc độ làm mát lý tưởng phải như trong hình. Trên 650 độ, chậm, giảm ứng suất nhiệt 650-400 độ , nhanh, tránh đường cong C Dưới 400 độ, chậm, giảm ứng suất chuyển pha hình ảnh Môi trường dập tắt thường được sử dụng Hiện nay, phương tiện làm mát thường được sử dụng trong sản xuất là dầu, nước và nước muối, và khả năng làm mát của chúng tăng dần. Nước: khả năng làm nguội mạnh, nhưng có những điểm mềm trên bề mặt phôi, dễ biến dạng và nứt. Nước muối: khả năng làm nguội mạnh hơn, bề mặt phôi nhẵn và sạch, không có điểm mềm, nhưng dễ biến dạng và nứt hơn; Dầu: Khả năng làm nguội yếu, nhưng phôi không dễ bị biến dạng và nứt Phương pháp làm mát dập tắt thông thường (phương pháp làm mát dập tắt) hình ảnh định nghĩa: hình ảnh Mục đích chính của ủ Loại bỏ căng thẳng bên trong và giảm độ giòn Kích thước mô và phôi ổn định Giảm độ cứng, tăng độ dẻo Thay đổi cấu trúc và tính chất của quá trình ủ Sự biến đổi cấu trúc của thép tôi trong quá trình ủ chủ yếu xảy ra ở giai đoạn gia nhiệt. Khi nhiệt độ gia nhiệt tăng lên, cấu trúc của thép tôi trải qua bốn giai đoạn thay đổi. 1. Sự phân hủy mactenxit Giai đoạn ủ: Khi ủ ở<100°C, the structure does not change; when heating at 100~200°C, martensite will decompose. Tổ chức thu được: mactenxit đã ủ M lần (dung dịch rắn quá bão hòa). Hiệu suất thay đổi: căng thẳng bên trong giảm dần và hiệu suất về cơ bản vẫn giữ nguyên. 2. Sự phân hủy austenite bị giữ lại Giai đoạn tôi luyện: 200-300 độ . A' bị phân hủy và biến đổi thành B. Tổ chức thu được: M (Tempered Martensite) biểu thị Hiệu suất thay đổi: Ứng suất giảm hơn nữa, độ bền và độ cứng giảm nhẹ. 3. Sự phân hủy mactenxit hoàn thành và sự hình thành của xi măng Giai đoạn tôi luyện: 300-400 độ . ε cacbua chuyển thành xi măng ổn định. Tổ chức thu được:Tempered Troostite, đại diện là T (Tempered Troostite). Thay đổi hiệu suất: ứng suất bên trong về cơ bản được loại bỏ, độ cứng giảm và độ dẻo dẻo tăng lên. 4. Tăng trưởng và phục hồi tổng hợp Fe3C và kết tinh lại dung dịch rắn Giai đoạn ủ: trên 400 độ. Pha bắt đầu phục hồi và quá trình kết tinh lại xảy ra trên 500 độ; Tổ chức thu được: Tempered Sorbite, đại diện là S (Tempered Sorbite). Thay đổi hiệu suất: đạt được hiệu suất tổng thể tốt. Tổ chức tế vi và cơ tính của thép tôi thủ công nhiệt độ ủ ( bằng cấp ) Mô sau khi ủ Đặc trưng sử dụng ủ nhiệt độ thấp 150-250 M trở lại 58-64 Độ cứng cao, khả năng chống mài mòn cao; độ giòn, giảm căng thẳng bên trong thép công cụ, Vòng bi lăn, các bộ phận được thấm cacbon, v.v. ủ nhiệt độ trung bình 250-500 trở lại 35-50 Giới hạn đàn hồi và giới hạn năng suất cao hơn, với độ dẻo và độ dai nhất định thép lò xo, khuôn gia công nóng ủ nhiệt độ cao 500-600 trở lại 25-35 hiệu suất tổng thể tốt bộ phận kết cấu quan trọng Xu hướng chung của các tính chất cơ học thay đổi trong quá trình ủ: Với sự gia tăng nhiệt độ ủ, độ bền và độ cứng của thép giảm, độ dẻo và độ dai tăng lên. Xử lý nhiệt bề mặt (Xử lý nhiệt bề mặt) Nhiệt luyện bề mặt: là quá trình nhiệt luyện chỉ làm nóng bề mặt của phôi để thay đổi cấu trúc và tính chất của nó. Phân loại: tôi bề mặt và xử lý nhiệt hóa học. Trong sản xuất, có nhiều bộ phận yêu cầu bề mặt và lõi có các đặc tính khác nhau. Nói chung, bề mặt có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn và độ bền mỏi cao; trong khi lõi đòi hỏi độ dẻo và dai tốt hơn. Trong trường hợp này, chỉ bắt đầu từ việc lựa chọn vật liệu hoặc sử dụng các phương pháp xử lý nhiệt thông thường không thể đáp ứng yêu cầu của nó. Cách để giải quyết vấn đề này là xử lý nhiệt bề mặt. làm nguội bề mặt Định nghĩa: Một quy trình xử lý nhiệt chỉ làm nguội (cộng với tôi) bề mặt của phôi Mục đích: Làm cho bề mặt phôi cứng và dai. Thép để làm cứng bề mặt: thép kết cấu cacbon trung bình (0.4% -0.5% hàm lượng cacbon) Phương pháp: làm cứng bề mặt bằng cách nung nóng cảm ứng và làm cứng bề mặt bằng cách đốt nóng ngọn lửa. Làm nguội bề mặt cảm ứng Nguyên tắc cơ bản: Cuộn dây cảm ứng được nuôi bằng dòng điện xoay chiều → tạo thành dòng điện xoáy (hiệu ứng da) → thu được A trên bề mặt → thu được M bằng cách làm mát bằng nước. phân loại: Hệ thống sưởi cảm ứng tần số cao: 200~300kHz, 0,5~2,5mm; Hệ thống sưởi cảm ứng tần số trung bình: 0.5~10kHz, 2~10mm; 50Hz, 10-20mm. ngọn lửa sưởi ấm bề mặt dập tắt Định nghĩa: Làm nguội bề mặt làm nóng bằng ngọn lửa là ứng dụng của ngọn lửa oxy-axetylen (hoặc khí dễ cháy khác) để làm nóng bề mặt của các bộ phận và sau đó làm nguội chúng nhanh chóng. Độ sâu của lớp cứng nói chung là từ 2 đến 6 mm. Ứng dụng: thích hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ. Hóa chất nhiệt luyện thép Định nghĩa: Là quá trình nhiệt luyện trong đó một chi tiết thép được giữ trong môi trường hoạt tính ở một nhiệt độ nhất định để một hoặc một số nguyên tố xâm nhập vào bề mặt làm thay đổi thành phần hóa học, cấu trúc và tính năng của nó. Phân loại: Theo các nguyên tố xâm nhập khác nhau, xử lý nhiệt hóa học có thể được chia thành cacbon hóa, thấm nitơ, thấm cacbon, boron hóa, alumin hóa, v.v. Quy trình cơ bản: ① Phân hủy: Làm cho môi trường hóa học phân hủy các nguyên tử hoạt động xâm nhập vào các nguyên tố trong quá trình gia nhiệt và bảo quản nhiệt; ② Hấp thụ: Các nguyên tử hoạt động được hấp phụ bởi bề mặt phôi để tạo thành dung dịch rắn hoặc hợp chất đặc biệt; ③ Khuếch tán: Các nguyên tử xâm nhập khuếch tán từ bề mặt phôi vào bên trong để tạo thành lớp khuếch tán có độ sâu nhất định, tức là lớp xâm nhập Thấm cacbon cho thép (Carburize of steel) hình ảnh Mục đích: Để cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn của bề mặt phôi Thép để cacbon hóa: thép carbon thấp hoặc thép hợp kim carbon thấp Trung bình: các loại khí được sử dụng phổ biến nhất (dầu hỏa, benzen, v.v.), với các nguyên tử than hoạt tính. Nhiệt độ: trong vùng austenite, 900-950 độ Thời gian: Tùy theo độ sâu của lớp thấm, khoảng 10 giờ. Các phương pháp xử lý nhiệt hóa học khác Thấm nitơ: Một quá trình xử lý nhiệt thấm các nguyên tử nitơ hoạt tính vào bề mặt của phôi ở một nhiệt độ nhất định. Cải thiện độ cứng bề mặt, khả năng chống mài mòn, độ bền mỏi, độ cứng nhiệt và khả năng chống ăn mòn của các bộ phận. Thấm cacbon (carbonitriding): Cacbon và nitơ thâm nhập vào bề mặt phôi cùng một lúc. Cải thiện độ cứng bề mặt, khả năng chống mỏi và chống mài mòn, đồng thời kết hợp các ưu điểm của quá trình thấm cacbon và thấm nitơ. Mạ crôm: Nó có khả năng chống ăn mòn tốt và khả năng chống oxy hóa tuyệt vời, độ cứng và khả năng chống mài mòn, có thể thay thế thép không gỉ và thép chịu nhiệt trong sản xuất dụng cụ. Boronizing: khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn và chống mài mòn bùn rất tuyệt vời, khả năng chống mài mòn rõ ràng là tốt hơn so với các lớp thấm nitơ, cacbon và thấm cacbon, nhưng không chống lại sự ăn mòn của khí quyển và nước. Chủ yếu được sử dụng cho các bộ phận bơm bùn, khuôn gia công nóng và đồ gá phôi.
bình thường hóa
dập tắt
nóng nảy
Quy tắc: Tần số dòng điện càng lớn thì độ sâu của lớp cứng càng nông.
