Termin „cztery płomienie” odnosi się do czterech procesów obróbki cieplnej: wyżarzania, normalizowania, hartowania i odpuszczania, które są niezbędne do poprawy parametrów i jakości odlewów.
Szczegółowe definicje i role czterech pożarów są następujące:
- Wyżarzanie:Celem jest zmniejszenie twardości, poprawa plastyczności, wyeliminowanie naprężeń wewnętrznych, udoskonalenie organizacji i wyeliminowanie nierówności organizacji.
- Normalizacja:Celem jest udoskonalenie i ujednolicenie organizacji oraz poprawa jej właściwości mechanicznych.
- Hartowanie:Celem jest zwiększenie twardości, wytrzymałości i odporności na zużycie.
- Hartowanie:Celem jest wyeliminowanie naprężeń wewnętrznych powstających podczas hartowania lub zmniejszenie wytrzymałości i twardości oraz poprawa ciągliwości.
- Wyżarzanie:Podgrzanie materiału metalowego do określonej temperatury, utrzymanie jej przez określony czas, a następnie powolne schłodzenie.
- Normalizacja:Materiał metalowy podgrzewa się do określonej temperatury, utrzymuje przez określony czas i schładza w spokojnym powietrzu.
- Hartowanie:Materiał metalowy podgrzewa się do określonej temperatury i utrzymuje przez określony czas, a następnie umieszcza w chłodziwie w celu szybkiego schłodzenia.
- Hartowanie:Zahartowany materiał metalowy jest podgrzewany do określonej temperatury i utrzymywany w tej temperaturze przez określony czas, a następnie powoli lub szybko chłodzony.
Cztery opisane procesy obróbki cieplnej mogą znacząco poprawić właściwości odlewów i uczynić je bardziej przydatnymi do konkretnych zastosowań.
„Cztery pożary” mają różne scenariusze zastosowania:
Scenariusze zastosowań wyżarzania
- Zmniejszenie twardości, poprawa obrabialności: stosowane w przypadku konieczności poprawy obrabialności odlewów, np. poprzez proces wyżarzania w celu zmniejszenia twardości, poprawy plastyczności, ułatwienia późniejszego procesu cięcia.
- Eliminacja naprężeń wewnętrznych, stabilizacja rozmiaru: w przypadku części spawanych lub obrabianych na zimno wyżarzanie może wyeliminować naprężenia wewnętrzne, zmniejszyć tendencję do odkształceń i pęknięć oraz ustabilizować rozmiar przedmiotu obrabianego.
- Rafinacja ziarna, korekta organizacji: poprzez wyżarzanie w celu rafinacji ziarna, korekty organizacji, wyeliminowania wad organizacyjnych, poprawy plastyczności i wytrzymałości części stalowych.
Scenariusze zastosowań normalizacji
- Poprawa twardości i wydajności cięcia: W przypadku stali niskowęglowej lub stali stopowej niskowęglowej normalizowanie może poprawić jej twardość i wydajność cięcia.
- Eliminacja naprężeń i organizacji Weila: w przypadku stali konstrukcyjnych ze średnią zawartością węgla i stali stopowych normalizacja może wyeliminować naprężenia i organizację Weila, a także sprawić, że organizacja będzie ujednolicona i udoskonalona.
- Uszlachetnianie odlewów staliwnych: w przypadku odlewów staliwnych normalizowanie może udoskonalić organizację odlewu i poprawić parametry skrawania.
Scenariusze zastosowań gaszenia
- Poprawa twardości, wytrzymałości i odporności na zużycie: Hartowanie jest szeroko stosowane w narzędziach, przyrządach pomiarowych, formach itp. w celu poprawy ich twardości i odporności na zużycie oraz zapewnienia lepszej wydajności części.
- Poznaj szczególne właściwości fizyczne i chemiczne stali specjalnych: poprzez hartowanie możliwe jest nadanie stali szczególnych właściwości fizycznych i chemicznych, np. zwiększenie ferromagnetyzmu i poprawa odporności na korozję.
Scenariusze zastosowań odpuszczania
- Dostosowanie właściwości mechanicznych części ze staliwa: Hartowanie umożliwia dostosowanie właściwości mechanicznych części ze staliwa, zwiększenie odporności na zużycie w celu spełnienia wymagań użytkownika dotyczących stosowania części ze staliwa.
- Eliminacja naprężeń wewnętrznych odlewów: odpuszczanie eliminuje naprężenia wewnętrzne odlewów, poprawia parametry użytkowe i stabilizuje geometrię obrabianego przedmiotu.
- Poprawa wewnętrznej stabilności organizacyjnej części stalowych: odpuszczanie poprawia wewnętrzną stabilność organizacyjną części stalowych, zapobiega zmianom organizacyjnym w procesie użytkowania oraz utrzymuje wymiary geometryczne i stabilność wydajności.
Spośród „czterech ogni” w odlewnictwie – wyżarzania, normalizowania, hartowania i odpuszczania –gaszeniejest powszechnie uważany za proces, który ma największy wpływ na właściwości materiału. Hartowanie znacząco poprawia twardość i odporność na zużycie materiału, dzięki czemu jest on bardziej odpowiedni do stosowania w produkcji części poddawanych dużemu naprężeniu i tarciu, takich jak koła zębate i łożyska.
Poniżej przedstawiono skutki utwardzania na właściwości materiału:
- Zwiększona twardość i odporność na zużycie:Hartowanie znacząco zwiększa twardość i odporność na zużycie materiałów poprzez tworzenie twardej i kruchej organizacji martenzytycznej w materiale wskutek szybkiego chłodzenia.
- Zwiększone napięcie wewnętrzne:Podczas hartowania, na skutek niezwykle szybkiego chłodzenia, w materiale powstają duże naprężenia wewnętrzne, które mogą prowadzić do odkształcenia lub pęknięcia elementu.
Hartowanie jest jednym z procesów obróbki cieplnej, który ma na celu zwiększenie twardości i wytrzymałości materiału poprzez szybkie chłodzenie. Poniżej przedstawiono powszechne metody hartowania oraz ich zalety i wady:
Obróbka cieplna metali jest jednym z ważniejszych procesów w produkcji maszyn. W porównaniu z innymi procesami obróbki skrawaniem obróbka cieplna zazwyczaj nie zmienia kształtu obrabianego przedmiotu ani jego ogólnego składu chemicznego, lecz poprzez zmianę wewnętrznej mikrostruktury przedmiotu obrabianego lub zmianę składu chemicznego powierzchni przedmiotu obrabianego, uzyskuje się lub ulepsza właściwości przedmiotu obrabianego.
