Egy négyzet vagy téglalap alakú cső kioltása kívülről egyetlen műveletnek tűnik - melegítse fel, cseppentse folyadékba, húzza ki keményen. A gyártás során ez külön döntések sorozata, és ezek bármelyikének hibája vagy hajlított csőként, egyenetlen keménységértékként vagy repedésként jelenik meg, amely addig nem volt látható, amíg az alkatrész meghibásodott. Ez az eredményt ténylegesen meghatározó ellenőrző pontok összefoglalása, a gyártási gyakorlatból merítve, nem pedig a minőség mechanikai tulajdonságtáblájából.
Miért határozza meg a fűtési irány, hogy egy karcsú cső egyenesen jön-e ki?
A vízszintesen melegített karcsú cső, akár kamrás kemencében, akár fürdőben, kissé megereszkedik saját súlya alatt, amikor eléri a hőmérsékletet, és elveszíti merevségét - az acél elveszíti szobahőmérsékleti rugalmassági modulusának jelentős részét-, jóval azelőtt, hogy elérné a tipikus keményedési hőmérsékletet, és a hosszú támaszték nélküli fesztáv még saját súlya alatt is mérhetően meghajlik.A cső függőleges felfüggesztése sófürdős kemencében vagy gödör{0}} típusú kemencében teljesen eltávolítja ezt a hajlítási nyomatékot- a cső axiális feszültség alatt lóg, nem pedig egy vízszintes fesztávon támaszkodik, így nincs önsúly-elhajlás, amelyet utólag korrigálni kellene.
Ez leginkább a hossz---keresztmetszet-aránya szempontjából számít, ahol egyébként a vízszintes támaszpontok a metszet merevségéhez képest távol helyezkednének el egymástól. A rövid, zömök rész sok következmény nélkül tűri a vízszintes melegítést; egy hosszú, vékony falú-cső nem. A fűtési orientációt az adott cső karcsúságára tekintettel kell meghozni, és nem szabad kemenceként alkalmazni.
Hogyan kell elrendezni és időzíteni a vegyes{0}}méretű kemenceterheléseket?
A kemencék ritkán üzemelnek egy-egy alkatrészmérettel a gyártási mennyiségben. Ha a különböző keresztmetszetű szakaszok-megosztják a kemenceterhelést,a kisebb részeknek a kemencekamra külső vége felé kell elhelyezkedniük, nem pedig a belsejében- gyorsabban érik el a hőmérsékletet, mert kevesebb a felmelegíthető tömegük, és ha könnyen eltávolíthatóak, azonnal húzhatók és lehűthetők, amint elérik a hőmérsékletet anélkül, hogy megzavarnák a még melegedő nagyobb darabokat.
Ennek a tévedésnek a gyakorlati következménye egyértelmű: ha a kis és nagy alkatrészeket eltávolítási terv nélkül keverik össze, akkor vagy a kis részek túlmelegednek, miközben a nagyokra várnak, vagy pedig a nagy részek korán kihúzódnak, és alacsony hőmérsékleten{0}}kihűlnek.Mind a nagy, mind a kis alkatrészeket külön kell időzíteni és eltávolítani, a kemence terhelése fizikailag úgy van elrendezve, hogy lehetővé tegye ezt a szétválasztást, nem pedig a kemence ajtajában rögtönzött.
Miért kell a töltés súlyának megegyeznie a kemence teljesítményével?
A kemence fix hőteljesítményű. Töltsön túl, mint amennyit ez a teljesítmény el tud tartani, és a kemence hőmérséklete lecsökken a töltet bevezetésekor - a kemencének időt kell töltenie, hogy helyreálljon az alapértékre, mielőtt az alkatrészek ténylegesen elkezdenének melegedni a tervezett sebességgel.A túlméretezett töltet nem csak hosszabb ideig tart felmelegíteni; ez azt is jelenti, hogy az alkatrészek hosszabb ideig -alacsonyabb-hőmérsékleten maradnak a tervezettnél, amely utólag nehezen korrigálható módon változtatja meg az ausztenitizáló viselkedést.
A gyakorlati szabály az, hogy a töltetet a kemence tényleges névleges teljesítményéhez kell méretezni, nem pedig a kamra térfogatához - egy kemencébe gyakran fizikailag több anyag fér bele, mint amennyit a tervezett sebességgel fel tud melegíteni. Ha a nagyobb töltés elkerülhetetlen, a melegítési időt meg kell hosszabbítani, hogy kompenzálja a kezdeti hőmérséklet-csökkenést, és ezt a meghosszabbítást be kell építeni a folyamattervbe, nem pedig a hőmérséklet alatti rész kihúzásával kell felfedezni.
Hogyan válasszuk ki az oltási hőmérsékletet a minőségi tartományon belül?
A legtöbb acélminőség nem egyetlen szám helyett, hanem egy edzési hőmérséklet-tartományt ad meg, és az ezen a tartományon belüli választásnak követnie kell az oltóközeget, nem szabad rögzíteni, függetlenül attól, hogy az alkatrészt melyikbe hűtik.A vízzel vagy sóoldattal történő kioltás elég gyorsan kiszívja a hőt ahhoz, hogy a hőmérsékleti tartomány alsó határa általában elegendő legyen- a tartomány tetejére lépés a már-erős kioltás mellett növeli a repedések és a torzulások kockázatát anélkül, hogy jelentős keménységi előnyt jelentene.Az olajos vagy olvadt{0}}sós oltás kíméletesebben távolítja el a hőt, ezért általában a tartomány felső határát használjákhogy a lassabb hűtési sebesség még mindig elérje a teljes keményedési mélységet.
Ez egy közepes-döntés, és egyetlen fix számként kezelve, függetlenül attól, hogy az alkatrész milyen folyadékba kerül, az egyik leggyakoribb forrása a két, azonos specifikáció szerint papíron feldolgozott köteg közötti inkonzisztens keménységi eredményeknek.
Mi szabályozza az átviteli időzítést a kettős{0}}közepes (megszakított) kioltásnál?
A kettős -közepes kioltás - először vizet vagy sóoldatot, majd olajat vagy olvadt sót - kifejezetten a perlit átalakulásának elkerüléséhez szükséges gyors kezdeti hűtési sebesség elérésére szolgál, miközben elkerüli a repedés kockázatát, amely a gyors hűtési sebességet végigviszi a martenzit átalakulási tartományon.A tartózkodási idő az első közegben ugyanazt a hőmérsékleti-és a médiák közötti átvitel az a rész, amely külön vezérlést igényel.
Ennek az átvitelnek nagyjából 0,5-2 másodpercig kell tartania- elég hosszú ahhoz, hogy az alkatrészt leejtés nélkül mozgassa, elég rövid ahhoz, hogy a felületnek ne legyen ideje visszanyerni a hőmérsékletet (visszaesés), mielőtt belépne a második közegbe. A lassú átvitel megsérti az első közeg célját azáltal, hogy hagyja a felületet újra felmelegedni, mielőtt a második hűtési szakasz megkezdődik; a túl hirtelen átvitel mechanikai ütést kockáztat egy olyan alkatrészre, amely már részben keményedő átalakuláson megy keresztül. Az alábbi idővonal azt mutatja, hogy ez az átvitel hol helyezkedik el a martenzit kezdő (Ms) és cél (Mf) pontjaihoz képest, amelyek köré az egész sorozat épül.
Hogyan védi a felületet az oxidációtól és a dekarbonizációtól a fűtés során?
Az acél szabad levegőn, keményedési hőmérsékleten történő hevítése egyidejűleg két dolgot tesz a felülettel: az oxigén reakcióba lép a felülettel, és vízkő keletkezik, és a szén gyorsabban diffundál ki a felületi rétegből, mint amennyit pótolni tudna, így egy dekarbonizált bőr keletkezik, amelynek széntartalma - alacsonyabb, és így elérhető keménysége - is alacsonyabb, mint a magé.Olyan csőfelületek esetén, ahol ez nem tolerálható, a melegítést megfelelően karbantartott sófürdős kemencében vagy védő-atmoszférikus kemencében kell végezni., mindkettő korlátozza a felület szabad oxigénnel való érintkezését.
Ahol egyik sem áll rendelkezésre, légköri ellenállású kemence továbbra is használható, de csak védőintézkedések mellett - csomagolóbevonat, -oxidációt gátló vegyület vagy védőfólia -, mivel a szabad levegőn történő melegítés védelem nélkül olyan mélységig szénteleníti a felületi réteget, amely az időtől és a hőmérséklettől függ, és ez a mélység pontosan nehéz megjósolni a folyamatot.
Miért kell a csövet mozgatni, nem lengetni merítés közben?
Amint egy függőlegesen felfüggesztett cső belép az oltóközegbe,kis, irányított fel{0}}és-le mozdulatokkal kell mozgatni, nem pedig szabad lengetnioldalról oldalra. A lengő mozgás egyenetlen lokális áramlást hoz létre a kioltóközegnek a cső különböző felületein, miközben az áthalad a folyadékon, ami különböző sebességgel hűti le ezeket a felületeket -, és a keresztmetszet körüli egyenetlen hűtési sebesség közvetlenül hozzájárul a torzulásokhoz és a lapok közötti maradékfeszültség-kiegyensúlyozatlansághoz.
A szabályozott függőleges löket ezzel szemben viszonylag egyenletesen tartja az oltóközeg áramlását a szakasz teljes kerülete mentén, miközben áthalad a folyadékon, ami az alkatrész mozgatásának a lényege - a keverés azért van, hogy lecsupaszítsa a gőztakarót, amely egyébként egy álló felületen képződne, és egyenetlenül lassítaná a hűtési sebességet, nehogy az alkatrész mozogjon a tartály körül.
Hogyan érhet el nagyobb helyi keménységet a cső meghatározott szakaszán?
Egyes alkatrészeknek nagyobb keménységre van szükségük egy helyen - egy kopófelületre, egy csapágyülési területre -, mint amennyit az ömlesztett kvencs önmagában megbízhatóan biztosít, jellemzően azért, mert az adott szakasz tömege vagy geometriája lassabban vonja el a hőt az adott zónából a sima merítési hűtés során.A megoldás az, hogy az egész rész a szokásos módon vízben maradjon, de egy további oltófolyadék-permetet irányítsunk kifejezetten arra a zónára, amelynél gyorsabb helyi hűtési sebességre van szükség., a teljes merítés tetején, nem pedig helyette.
Ez egy célzott kiegészítés, nem helyettesíti a megfelelő teljes kioltást - az alkatrész többi részének továbbra is szüksége van a szabványos merítési sorrendre, hogy elérje saját szükséges keménységét, és elkerülje a keménység olyan súlyos eltérését, hogy saját feszültségkoncentrációt hozzon létre a permetezett zóna és a szakasz többi része közötti határon.
Milyen hézagok számítanak a sófürdő kemencéjében?
A sófürdős kemencék az olvadt sóba merített elektródák közötti elektromos ellenálláson keresztül melegítenek fel, és az elektródához túl közel elhelyezett rész helyi túlmelegedést vesz fel a koncentrált áramútból az adott elektróda közelében - a melegítés nem teljesen egyenletes a fürdő térfogatán keresztül, és az elektróda közelsége az, ahol ez az egyenetlenség a legerősebb.Az elektródáktól legalább 50 mm-es munkatávolság a gyakorlati minimum a helyi hatás elkerülése érdekében.
Ugyanez a távolsági logika vonatkozik a kemence belsejében lévő két másik méretre is: a kemence falától való távolságra és a fürdő folyadékfelülete alatti merülési mélységre - mindkettőt legalább 50 mm-re kell tartani. A falhoz közel vagy a folyadék felületéhez túl közel ülő alkatrész más termikus környezetnek van kitéve, mint a fürdőben megfelelően középre helyezett, és ez a különbség az azonos terhelésen belül különböző pozíciókban feldolgozott, egyébként azonos részek közötti inkonzisztens keménységben vagy torzulásban jelenik meg.
Miért emeli meg kissé az oltási hőmérsékletet a fokozatos (martempering) oltás?
A fokozatos kioltás - vagy más néven kioltás - az alkatrészt közvetlenül a martenzit kezdőpontja feletti hőmérsékleten tartja, ahelyett, hogy egyenesen szobahőmérsékletre folytatódna, lehetővé téve a hőmérséklet kiegyenlítését a szakaszon keresztül, mielőtt a végső átalakulás egyenletesebben megtörténik.Az ausztenitesítő kioltási hőmérséklet valamelyest emelése ennél a folyamatnál növeli a visszatartott ausztenit stabilitását, csökkentve annak a tendenciáját, hogy az ausztenit perlitté bomlik az izoterm tartási szakaszban, ahelyett, hogy tisztán martenzitté alakulna át, ha az alkatrész tovább hűl.
Ez szándékos eltérés a korábban ismertetett, közepesen -illesztett hőmérséklet-választástól. A fokozatos kioltás egy különálló folyamat, saját hőmérsékleti logikával, amelyet az ausztenit tartás közbeni stabilitása vezérel, nem pedig egyetlen közeg hűtési erőssége.
Minden acéltípus ugyanúgy kerül a kemencébe?
A szerkezeti és sima szénacélok elviselik, hogy közvetlenül a kemencébe töltik már oltási hőmérsékleten, vagy akár 20-30 fokkal felette, előmelegítési fokozat nélkül - az ötvözettartalmuk elég alacsony ahhoz, hogy a hősokk és a szemcsenövekedés a gyors melegítés során ne legyen komoly gond.A nagy-széntartalmú és az erősen-ötvözött acélok más esetek: közvetlenül a forró kemencébe töltve egyenetlen hőtágulást és túlzott szemcsenövekedést okozhat a magasabb-ötvözet mátrixban.Ezeket a minőségeket először körülbelül 600 °C-ra kell előmelegíteni, majd fel kell emelni a végső kioltási hőmérsékletre.a második szakaszban, időt adva a szakasznak a kiegyenlítésre, mielőtt átlépné a magasabb-hőmérséklet-tartományt, ahol nagyobb a kockázat.
Az összes acéltípus ugyanazzal a közvetlen-feltöltési gyakorlattal való kezelése gyakori parancsikon a kisebb műveleteknél, és különösen a magas-szén- és-ötvözetminőségek azok, ahol ez a parancsikon olyan problémákat okoz, amelyeket egy szerkezeti szénacél soha nem mutatna meg.
Hogyan változtatja meg a tok{0}}mélységi követelménye az oltási hőmérséklet megválasztását?
Ahol egy csőnek mélyedzett házra van szüksége - egy vastag szakasz, amely a kopásterhelést a keresztmetszete nagy részén át-viszi -, a minőség megengedett tartományán belül valamivel magasabb kioltási hőmérséklet támogatja a mélyebb keményedési mélységet. Ahol csak sekély edzett rétegre van szükség, a tartományon belüli alacsonyabb hőmérséklet a jobb választás, mivel ez korlátozza a keményedést a felülethez közelebb, és csökkenti a mag ridegedési és torzulási kockázatát, amely a metszet nagyobb részének ausztenitizálásával jár, mint amennyi az alkalmazásnak ténylegesen szüksége van.
Ez egy harmadik, független tengely a hőmérséklet-választáshoz a fent leírt közeg{0}}egyesített logika és fokozatos-kioltási logika mellett - eset-mélységigény, kioltóközeg és folyamattípus (egy-közeg versus fokozatos) mindegyike más-más irányba tolhatja a hőmérséklet-választást a szolgáltatási szükségletekkel szemben, és a végső egyeztetés.
Milyen kioltási feltételek szükségesek a következetes eredményekhez?
Magának az oltóközegnek tisztának kell lennie, és hőmérsékletének-szabályozottnak kell lennie, hogy kiszámíthatóan működjön.Az oltóvízben lévő olaj, szappanmaradványok vagy egyéb szennyeződések kiszámíthatatlanul megváltoztatják a hűtési jellemzőket- a szennyezett fürdő egyenetlen páraréteget képezhet az alkatrész felületén, és nehezen észlelhető módon lassítja a hűtési sebességet, amíg a keménységi eredmény inkonzisztens lesz.A víz hőmérséklete általában 40 °C alatt, az olaj hőmérséklete pedig 80 °C alatt kell legyen- mindkét közeg elveszti hűtési erejét, ahogy felmelegszik, és az a fürdő, amely a hűtés nélküli ismételt használat során a tervezett hőmérséklet fölé kúszott, fokozatosan kevésbé agresszíven hűt, mint ahogy azt a folyamatot tervezték.
