In diesem Artikel wird ziemlich ausführlich beschrieben, was Rekristallisationsglühen ist. Darüber hinaus werden zur Einarbeitung weitere Arbeiten mit Stahl betrachtet, die dessen Gefüge und Metallbearbeitbarkeit verbessern, die Härte verringern und innere Spannungen abbauen. Alle Haupteigenschaften der Legierung hängen von der Struktur der Legierung ab, und die Methode, die die Struktur verändert, ist die Wärmebehandlung. Rekristallisationsglühen und viele andere Arten der Wärmebehandlung wurden von D. K. Chernov entwickelt, dieses Thema wurde weiter von G. V. Kurdyumov, A. A. Bochvar, A. P. Gulyaev entwickelt.
Wärmebehandlung
Dies ist eine Kombination verschiedener Erwärmungsvorgänge mit Hilfe spezieller Ausrüstung und spezieller Technologie, mit H alten und Abkühlen, die streng in einer bestimmten Reihenfolge und unter präzisen Modi durchgeführt werden, um die innere Struktur der Legierung zu verändern und erh alten die gewünschten Eigenschaften. Die Wärmebehandlung wird in mehrere Arten unterteilt. Glühen der erstenArt, die für absolut beliebige Metalle und Legierungen verwendet wird, bringt keine Phasenumwandlungen in den festen Zustand. Rekristallisationsglühen wird verwendet, um die folgenden Eigenschaften zu erreichen.
Wenn Tempern der ersten Art erhitzt wird, nimmt die Beweglichkeit der Atome zu, chemische Inhomogenität wird ganz oder teilweise beseitigt und innere Spannungen nehmen ab. Es hängt alles von der Heiztemperatur und der H altezeit ab. Charakteristisch ist hier die langsame Abkühlung. Variationen dieses Verfahrens sind das Spannungsarmglühen nach dem Gießen, Schweißen oder Schmieden, das Diffusionsglühen und das Rekristallisationsglühen.
Zweites Glühen
Dieses Glühen ist auch für Metalle und Legierungen gedacht, die während des Festkörperglühens Phasenumwandlungen erfahren - sowohl beim Erhitzen als auch beim Abkühlen. Hier sind die Ziele etwas weiter gefasst als beim Rekristallisationsglühen von Stahl. Glühen der zweiten Art ergibt ein ausgewogeneres Gefüge für die Weiterverarbeitung des Materials. Körnigkeit verschwindet, wird zerkleinert, Viskosität und Plastizität nehmen zu, Härte und Festigkeit werden deutlich reduziert. Solches Metall kann bereits geschnitten werden. Das Erhitzen wird auf Temperaturen durchgeführt, die viel höher als die kritischen sind, und das Abkühlen erfolgt zusammen mit dem Ofen - sehr langsam.
Zur Wärmebehandlung gehört auch das Härten von Legierungen für Festigkeit und Härte. Hier bildet sich hingegen ein Nichtgleichgewichtsgefüge aus, das diese Parameter durch Sorbit, Troostit und Martensit erhöht. Die verwendeten Temperaturen sind auch viel höher als die kritischen, aber die Kühlung findet mit sehr hohen Geschwindigkeiten statt. vierte ArtWärmebehandlung - Anlassen, das innere Spannungen abbaut, die Härte verringert und die Zähigkeit und Duktilität von gehärteten Stählen erhöht. Beim Erhitzen auf Temperaturen unterhalb des kritischen Werts kann die Abkühlgeschwindigkeit beliebig sein. Transformationen reduzieren die Nichtgleichgewichtsstruktur. So funktioniert das Rekristallisationsglühen von Stahl.
Modusauswahl
Die Wärmebehandlung kann vorläufig und abschließend sein. Die erste dient dazu, die Eigenschaften des Materials und seiner Struktur für weitere technologische Operationen (Verbesserung der Bearbeitbarkeit, Schneiden, Druckbehandlung) vorzubereiten. Die abschließende Wärmebehandlung formt alle Eigenschaften des Endprodukts. Wie der Rekristallisationsglühmodus gewählt wird, hängt vom Verfahren und den Zielen der Wärmebehandlung ab.
Impliziert das Erhitzen einer Legierung oder eines Metalls über die Kristallisationstemperatur und nicht weniger als einhundert oder zweihundert Grad. Anschließend wird diese Temperatur für die erforderliche Zeit ausgesetzt. Das Abkühlen ist die letzte Stufe dieses Prozesses. Diese Technologie wird in Voll-, Teil- und Strukturglühen unterteilt, und die Wahl hängt vom Zweck des Rekristallisationsglühens ab.
Vollglühen
In der Praxis verwenden wir meistens das Vollglühen, aber hier muss beachtet werden, dass Stahlglühen und Härten unterschiedliche Prozesse sind. Während des Rekristallisationsglühprozesses werden bestimmte Verfahren durchgeführt, die der K altverformung des Metalls unter Druck vorausgehen, um die weitere Bearbeitung damit zu erleichtern, oderGlühen ist die Ausgangsart der Wärmebehandlung, wenn das fertige Produkt oder Halbzeug die gewünschten Eigenschaften erhält. Entweder handelt es sich um eine Zwischenoperation zum Beispiel - zum effektiven Entfernen von K altverhärtungen.
Zur gleichmäßigen Auflösung von Legierungselementen in der Matrix und um ein homogenes Gefüge mit gleichen Materialeigenschaften zu erh alten, wird in einer speziellen Lösung geglüht. Eisenmetalle erfordern ein Rekristallisationsglühen bei Temperaturen zwischen 950 und 1200 °C mit Durferrit-Glühkohle oder Durferrit GS 960-Salzlösung..
Ziele
Am häufigsten wird ein Rekristallisationsglühen von Stählen durchgeführt, um die Struktur des Materials auf die gewünschten Parameter zu bringen, die für die weitere Bearbeitung erforderlich sind. Es wird nach der Druckbehandlung eingesetzt, wenn die langsame Rekristallisation noch nicht vollständig abgelaufen ist und die Verhärtung dadurch nicht entfernt werden kann.
Eine solche Technologie wird normalerweise für warmgewalzte Legierungsspulen verwendet, bei denen die Basis Aluminium ist, sowie nach dem K altwalzen von Blechen, Bändern, Folien aus verschiedenen Legierungen und Nichteisenmetallen (hier muss erwähnt werden Nickel-Rekristallisationsglühen), Stäbe und Drähte, k altgeformte Stähle und k altgezogene Rohre. Ein gesondertes Verfahren ist das Glühen bei der Herstellung von Halbzeugen und Erzeugnissen aus Nichteisenmetallen (einschließlich Nickel).
Temperaturbedingungen
Unterschiedliche Materialien erfordern unterschiedliche Wärmebehandlungsmodi. Normalerweise dauert der gesamte Prozess nicht länger als eine Stunde, um das Rekristallisationsglühen abzuschließen, aber das Temperaturregime für jede Legierung ist ihr eigenes. So werden Legierungen auf Magnesiumbasis von 300 bis 400 °C benötigt, Nickellegierungen von 800 bis 1150 °C, Kohlenstoffstähle von 650 bis 710 °C, für die ein Rekristallisationsglühen erforderlich ist. Der Schmelzpunkt wird natürlich nicht erreicht.
Aluminiumlegierungen brauchen nicht so viel, genug von 350 bis 430 °C, und reines Aluminium rekristallisiert bei Temperaturen von 300 bis 500 °C. Von 670 bis 690 °C wird Titan zur Rekristallisation benötigt, von 700 bis 850 °C werden Kupfer- und Nickelzusammensetzungen benötigt, von 600 bis 700 °C werden Bronze und Messing benötigt, und noch weniger reines Kupfer beginnt die Rekristallisation ab 500 °C. Solche Arten des Rekristallisationsglühens sind für bestimmte Metalle und Legierungen erforderlich.
Diffusionsverarbeitung von Metallen
Diese Art des Glühens wird auch als Homogenisieren bezeichnet und wird durchgeführt, um die Folgen der dendritischen Segregation zu beseitigen. Diffusionsglühen ist für legierte Stähle erforderlich, bei denen der Duktilitäts- und Zähigkeitsindex aufgrund intrakristalliner Segregation verringert ist, was zu Lamellen- oder Sprödbrüchen führt. Es ist notwendig, eine Gleichgewichtsstruktur zu erreichen, und daher ist eine Diffusionsbehandlung des Gussmetalls erforderlich. Darüber hinaus verbessert es sowohl die mechanischen Eigenschaften als auch die Einheitlichkeit der Eigenschaften im gesamten Endprodukt.
Hier ist, was passiertProzess: Überschüssige Phasen werden gelöst, die chemische Zusammensetzung wird eingeebnet, Poren entstehen und wachsen, die Korngröße nimmt zu. Diese Art der Wärmebehandlung erfordert eine lange Exposition des Metalls bei überkritischen Temperaturen (hier können wir von 1200 Grad Celsius sprechen).
Isotherme Wärmebehandlung
Diese Art des Glühens wird für legierte Stähle empfohlen, bei denen sich Austenit bei konstanter Temperatur in der Mischung in Ferrit und Zementit zersetzt. Eine solche Zersetzung kann bei anderen Glüharten auftreten, wenn eine allmähliche Abkühlung aufgrund einer konstanten und sukzessiven Temperaturabnahme erfolgt. Dadurch wird die Gleichmäßigkeit des Gefüges erreicht, die Zeit für die Wärmebehandlung verkürzt.
Das isothermische Glühschema ist wie folgt: zuerst Erhitzen auf einen Indikator, der den oberen kritischen Punkt um 50-70 Grad überschreitet, dann Absenken der Temperatur um 150 Grad. Danach wird das erhitzte Teil in einen Ofen oder ein Bad überführt, wo die Temperatur nicht über 700 °C geh alten wird. Die Dauer des Verfahrens hängt von der Zusammensetzung des Metalls und den geometrischen Abmessungen des Teils ab. Legierungsverbindungen können Stunden dauern, während warmgewalzte Kohlenstoffstahlbleche Minuten benötigen.
Unterschiede
Durch das vollständige Glühen wird eine Rekristallisation des Stahls sichergestellt, wodurch das Metall von verschiedenen Strukturfehlern befreit wird. Stahl erhält seine wichtigsten und charakteristischsten Eigenschaften, erweicht für das anschließende Schneiden. BrauchenErhitzen Sie es zuerst auf eine Temperatur über Ac3 um 30-50 Grad, erwärmen Sie es und kühlen Sie es dann langsam ab.
Meistens dauert die Einwirkung mindestens eine halbe Stunde, aber nicht mehr als eine Stunde pro Tonne Stahl bei einer Aufheizrate von 100 Grad Celsius pro Stunde. Die Abkühlgeschwindigkeit variiert in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Stahls und der Stabilität des Austenits. Bei schneller Abkühlung kann die dispergierte Ferrit-Zementit-Struktur zu hart sein.
Abkühlung
Die Abkühlgeschwindigkeit wird durch Abkühlen des Ofens mit schrittweiser Absch altung und Öffnen der Tür geregelt. Beim Vollglühen kommt es vor allem darauf an, die Legierung nicht zu überhitzen. Teilglühen wird bei Temperaturen unter Ac3, aber etwas über Ac1 durchgeführt.
Dann wird der Stahl teilweise rekristallisieren und somit keine Defekte beseitigen. So werden Stähle ohne Ferritstreifen behandelt, wenn sie vor der Weiterverarbeitung und dem Schneiden nur enthärtet werden müssen. Neben dem vollständigen und unvollständigen gibt es auch das texturierende Rekristallisationsglühen.
Bewerbung
Manchmal ergänzt das Glühen das Warmumformen (warmgewalzte Coils, wie z. B. Aluminiumlegierungen, werden vor dem K altwalzen geglüht, um die harte Arbeit zu entfernen, die zwangsläufig als Folge des Warmwalzens auftreten wird).
Glühen dieser Art wird viel häufiger bei der Herstellung von Produkten und Halbzeugen aus Legierungen und reinen Nichteisenmetallen eingesetzt. Dies ist bereits ein eigenständiger Wärmebehandlungsvorgang. Im Vergleich zu Stählen werden sehr viele NE-Metalle einer K altumformung unterzogen, nach der ein Rekristallisationsglühen erforderlich ist.
In der Industrie
Wenn eine körnige Form von Zementit erforderlich ist, kann das H alten der Legierung während des Glühens bis zur vollständigen Rekristallisation lange dauern - mehrere Stunden. Für die K altverformung, die üblicherweise dem Glühen folgt, ist die körnige Form des Zementits am günstigsten, die während der Rekristallisation im Prozess der Keimbildung und des Wachstums unverformter Körner auftritt und eine Erwärmung auf eine bestimmte Temperatur erfordert.
Rekristallisationsglühen in der Industrie ist der erste Vorgang, um einer Legierung oder einem Metall vor der K altumformung Plastizität zu verleihen. Es ist nicht weniger häufig in der Pause zwischen den K altverformungsvorgängen zum Entfernen der Verhärtung und auch als abschließender Wärmebehandlungsprozess am Ausgang vorhanden, damit das Produkt oder Halbzeug die erforderlichen Eigenschaften erhält.
Wie es passiert
Beim Erhitzen erhöht das verformte Metall die Beweglichkeit der Atome. Alte Körner dehnen sich aus, werden verletzlich, neue Körner, bereits ausgeglichen und spannungsfrei, werden intensiv geboren und wachsen. Sie kollidieren mit alten, länglichen und nehmen sie in ihrem Wachstum auf, bis sie vollständig verschwinden. Die Rekristallisation von Stahl und Legierungen ist das Hauptziel des Rekristallisationsglühens. Beim Erhitzen nach Erreichen der erforderlichen Temperatur nehmen die Streckgrenze und die Festigkeit des Materials ziemlich stark ab.
Aber die Plastizität nimmt zu, es verbessert die Bearbeitbarkeit. Die Temperatur, bei der die Rekristallisation beginnt, wird Schwelle genannt. Rekristallisation. Ist sie erreicht, erweicht das Metall. Die Temperatur kann nicht konstant sein. Für eine bestimmte Legierung oder ein bestimmtes Metall spielen die Erwärmungsdauer, der Grad der Vorverformung, die anfängliche Korngröße und vieles mehr eine ebenso wichtige Rolle.
