Vad är skillnaden mellan överhettning och överbränning vid värmebehandling av gjutståldelar? Hur man undviker överhettning?

1 、 Vad är skillnaden mellan överhettning och överbränning vid gjutstålvärmebehandling?

Definition och essensöverhettning: hänvisar till fenomenet med signifikant grova austenitkorn i gjutstål på grund av alltför hög värmtemperatur eller lång hålltid under värmebehandling. För närvarande finns det ingen oxidation eller smältning inuti materialet, endast onormal kornstruktur. Överhettning: Det är en mer allvarlig defekt än överhettning, där värmetemperaturen överskrider stålets soliduslinje, vilket orsakar lokal smältning eller oxidation av korngränser och bryter bindningskraften mellan korn. Makroskopiska och mikroskopiska egenskaper hos överhettning: Makroskopisk: Det finns ingen signifikant förändring på stålets yta, och sprickytan kan uppvisa grov kornlyster (till exempel en "socker som" sprickyta). Mikroskopiska: Austenitiska korn är allvarligt grova, eventuellt åtföljda av onormala strukturer såsom Weibull -struktur. Överhettning: Makroskopisk: Det kan finnas oxidskala, utbuktningar eller sprickor på ytan, och sprickytan är grov och saknar metallisk glans. Mikroskopiska: Det finns smältmärken, oxidinneslutningar och till och med korngränssprickor vid korngränserna. Påverkan på prestanda är överhettning: det kan orsaka en liten minskning av stålstyrka och hårdhet, en signifikant minskning av plasticitet och seghet och en signifikant minskning av slags seghet. -Överskymning: Allvarlig försämring av de mekaniska egenskaperna hos stål, nästan fullständig förlust av styrka och plasticitet, material blir sprött och inte kan repareras genom efterföljande värmebehandling. Omförpackbar överhettning: Genom att värma upp (inom det normala temperaturområdet) och normalisera eller glödga behandling, kan kornstorleken förfinas och vissa egenskaper kan återställas. Överhettning: Det är en irreversibel defekt som inte kan repareras när den inträffar och materialet bara kan skrotas.

2 、 Förebyggande åtgärder för överhettningsfenomen under värmebehandling av lågkolstål och medelstålar

Lågkol gjutstål (kolinnehåll ≤ 0,25%) och medelhög kolgjutstål (kolinnehåll 0,25%~ 0,60%) har något annorlunda känslighet för överhettning under värmebehandling på grund av sammansättningsskillnader. Kärnidén att förhindra överhettning är emellertid densamma, och specifika åtgärder är följande:

1 、 Styr strikt uppvärmningstemperaturen och hålltiden för att exakt ställa in temperaturområdet: lågkolgjutningsstål: den austenitiseringstemperaturen är vanligtvis 850 ~ 920 ℃ (undvik att överstiga 950 ℃ för att förhindra överdriven upplösning av ferrit och grov kornstorlek). Medium kol gjutstål: Austenitiseringstemperaturen är vanligtvis 820 ~ 880 ℃ (för hög kan orsaka fullständig upplösning av pärlit och snabb korntillväxt). Vid praktisk drift är det nödvändigt att noggrant övervaka ugnstemperaturen genom termoelement baserat på gjutningens tjocklek och mängden ugnsbelastning för att undvika lokal överhettning. Kontrollera rimligt isoleringstiden: Baserat på principen om "fullständig austenitisering och ingen grovkorn" beräknas isoleringstiden enligt gjutningens effektiva tjocklek (i allmänhet varje 10 mm tjocklekisolering i 30-60 minuter). När du laddar i ugnen, undvik överdriven ackumulering, säkerställa enhetlig uppvärmning och minska lokal isolering för länge.

2 、 Den optimerade uppvärmningsprocessen antar en stegad uppvärmningsmetod: För stora eller komplexa gjutningar förvärms du vid en lägre temperatur (såsom 600-700 ℃) först och höj sedan långsamt till austenitiseringstemperaturen för att minska temperaturskillnadsspänningen samtidigt som man undviker lokal överhettning orsakad av snabb uppvärmning. Undvik upprepad uppvärmning: Flera uppvärmning kan ackumulera risken för grova korn. Försök att minimera antalet upprepade värmebehandlingar för reparerade delar, och vid behov sänk den sekundära värmetemperaturen (10-20 ℃ lägre än första gången).

3 、 Justeringsprocessdetaljer baserade på gjutstålkomposition för gjutstål med låg koldioxid: På grund av dålig härdbarhet används ofta normalisering av behandling för att förfina korn, och värmetemperaturen bör kontrolleras strikt vid 30-50 ℃ över AC3 (AC3 är den kritiska temperaturen för austenitisering, medan lågkolstål är cirka 830-900 ℃) för att undvika att det är en viktig temperatur i hundradhet. Medium kol gjutstål: benägen att Weibull -strukturen (ferritutfällning längs austenitkorngränser) Efter överhettning krävs exakt kontroll av isoleringstid för att säkerställa fullständig upplösning av karbider, utan att blint förlänga tiden; Om släckning och härdning av behandling genomförs bör den släckande värmetemperaturen undvika den "farliga zonen" för snabb korntillväxt (vanligtvis 10-30 ℃ lägre än normaliserande temperatur).

4 、 Förbättra uppvärmningsutrustning och installationsmetoder för ugn för att säkerställa enhetlig ugnstemperatur: Kalibrera regelbundet temperaturkontrollsystemet för värmningsugnen, kontrollera fördelningen av uppvärmningselement i ugnen och undvika lokala hotspots; Vid uppvärmning av stora föremål kan anti -strålningsplattor användas för isolering eller flödesstyrda anordningar kan installeras inuti ugnen för att säkerställa ett enhetligt temperaturfält. Rimlig ugnsinstallation: reservera tillräckligt klyftan mellan gjutningarna (i allmänhet inte mindre än 1/3 av gjuttjockleken) för att undvika stapling och hinder; Smala och tunnväggiga komponenter stöds vertikalt eller horisontellt för att minska den lokala värmekoncentrationen.

5 、 Stärka processövervakning och realtidsövervakning av detektion: För massproducerade gjutningar måste den första delen genomgå värmebehandling, och processens rationalitet bekräftas genom metallografisk undersökning (observera kornstorlek); Regelbunden provtagning under produktionen för att säkerställa att kornkvaliteten uppfyller kraven (vanligtvis kontrolleras på nivå 5 eller högre, med finare korn som resulterar i högre betyg). Inspelning och spårning: Detaljerad inspelning av uppvärmningstemperatur, isoleringstid, ugnsbelastningsvolym och andra parametrar för varje ugn. Vid avvikelser kan orsaken snabbt spåras och processen kan justeras i rätt tid.

Genom ovanstående åtgärder kan överhettningsfel under värmebehandling av låga koldioxidkolgjutningsstål förhindras effektivt, vilket säkerställer att de mekaniska egenskaperna (såsom seghet och styrka) hos gjutningarna uppfyller designkraven.