Bok tamo! Kao dobavljač dijelova za kovanje, iz prve ruke sam vidio kako brzina hlađenja nakon kovanja može imati veliki utjecaj na svojstva dijelova koje proizvodimo. U ovom postu na blogu razložit ću znanost koja stoji iza toga i podijeliti neke uvide koje sam prikupio tijekom godina.
Počnimo s osnovama. Kovanje je proizvodni proces u kojem se metal oblikuje primjenom tlačnih sila. Nakon procesa kovanja, vruće kovane dijelove potrebno je ohladiti. Brzina hlađenja može varirati od brzog hlađenja, kao što je kaljenje, do sporog hlađenja, kao što je hlađenje zrakom ili hlađenje peći.
Učinci na mikrostrukturu
Brzina hlađenja ima izravan utjecaj na mikrostrukturu kovanih dijelova. Kada brzo ohladimo dio, atomi u metalu nemaju dovoljno vremena da se preurede u stabilniju strukturu. To dovodi do stvaranja fino zrnate mikrostrukture. Na primjer, kod ugljičnih čelika brzo hlađenje može rezultirati stvaranjem martenzita, vrlo tvrde i krte faze. Martenzit ima igličastu strukturu, a nastaje jer su atomi ugljika zarobljeni u željeznoj rešetki tijekom brzog procesa hlađenja.
S druge strane, sporo hlađenje omogućuje atomima da se slobodnije kreću. To rezultira grubljom - zrnatom mikrostrukturom. U slučaju čelika, sporo hlađeni dio može imati strukturu ferita i perlita. Ferit je relativno meka i duktilna faza, dok je perlit kombinacija ferita i cementita, što mu daje srednju čvrstoću i tvrdoću.
Utjecaj na tvrdoću
Tvrdoća je jedno od najvažnijih svojstava kovanih dijelova, a brzina hlađenja ima ključnu ulogu u njezinu određivanju. Kao što sam ranije spomenuo, brzo hlađenje može značajno povećati tvrdoću dijela. Na primjer, ako radite s1045 ,c45,Q235, St37 - 2, Q345 Kovanje ugljičnog čelika, gašenje u vodi ili ulju može ga učiniti mnogo težim u usporedbi s hlađenjem zrakom.
Međutim, ovo povećanje tvrdoće ima svoju cijenu. Vrlo tvrdi dio može biti krt i sklon pucanju. Dakle, to je čin balansiranja. Moramo pronaći pravu brzinu hlađenja kako bismo postigli željenu tvrdoću bez žrtvovanja previše duktilnosti.
Utjecaj na čvrstoću i duktilnost
Čvrstoća i rastegljivost su druga dva ključna svojstva. Općenito, dio s fino zrnatom mikrostrukturom (koja je rezultat brzog hlađenja) ima veću čvrstoću. Fina zrna djeluju kao barijere kretanju dislokacija (greške u kristalnoj strukturi), što otežava deformaciju materijala.
Ali duktilnost, koja je sposobnost materijala da se plastično deformira prije loma, često se smanjuje brzim hlađenjem. Krhke faze koje nastaju tijekom brzog hlađenja mogu uzrokovati iznenadno otkazivanje materijala pod stresom. Sporo - hlađeni dijelovi, sa svojom grubljom - zrnatom mikrostrukturom, imaju tendenciju da budu duktilniji. Oni mogu apsorbirati više energije prije nego što se slome, ali mogu imati manju čvrstoću u usporedbi s brzo ohlađenim dijelovima.
Učinci na rezidualni stres
Zaostalo naprezanje je još jedan faktor na koji utječe brzina hlađenja. Kada se dio neravnomjerno hladi, što se često događa pri brzom hlađenju, stvaraju se unutarnja naprezanja. Ta zaostala naprezanja mogu uzrokovati izobličenje u dijelu tijekom vremena. Na primjer, kaljeni dio može se iskriviti ili puknuti ako su zaostala naprezanja previsoka.
Polagano hlađenje pomaže u smanjenju zaostalog naprezanja jer je temperaturna razlika na dijelu manja. To omogućuje dijelu da se ujednačenije skuplja, smanjujući vjerojatnost nakupljanja unutarnjeg naprezanja.
Primjene temeljene na brzini hlađenja
Ovisno o primjeni kovanog dijela, možemo odabrati odgovarajuću brzinu hlađenja. Za dijelove koji zahtijevaju visoku tvrdoću i otpornost na habanje, poput alata za rezanje ili ležajeva, često se koristi brzo hlađenje. Možemo ponuditiOEM Ugljični čelik Vruće kovanje od nehrđajućeg čelikas različitim tretmanima hlađenja kako bi se ispunili ovi specifični zahtjevi.
Ako dio treba biti duktilan i sposoban izdržati udarna opterećenja, kao što su komponente ovjesa automobila, sporo hlađenje može biti bolja opcija. Također pružamoOEM 6061 - T6 Aluminijsko kovanje s toplinskom obradom, gdje se brzina hlađenja pažljivo kontrolira kako bi se postigla prava ravnoteža svojstava.
Kontrola brzine hlađenja
Kao dobavljač dijelova za kovanje, imamo nekoliko metoda za kontrolu brzine hlađenja. Jedan uobičajeni način je korištenje različitih medija za gašenje. Voda je vrlo brzo rashladni medij, dok se ulje hladi sporije. Također možemo koristiti zračno hlađenje ili hlađenje peći za još sporije hlađenje.
Drugi pristup je korištenje procesa hlađenja u više koraka. Na primjer, možemo započeti s brzim hlađenjem kako bismo postigli određenu razinu tvrdoće, a zatim ga pratiti korakom sporog hlađenja kako bismo smanjili zaostalo naprezanje i poboljšali rastezljivost.
Zaključak
Zaključno, brzina hlađenja nakon kovanja kritičan je faktor koji na mnogo načina utječe na svojstva dijelova. Utječe na mikrostrukturu, tvrdoću, čvrstoću, duktilnost i zaostalo naprezanje kovanih dijelova. Kao dobavljač dijelova za kovanje, moramo razumjeti te odnose kako bismo proizveli visokokvalitetne dijelove koji zadovoljavaju specifične potrebe naših kupaca.
Ako ste na tržištu visokokvalitetnih dijelova za kovanje i želite razgovarati o najboljoj brzini hlađenja i opcijama toplinske obrade za svoju primjenu, nemojte se ustručavati kontaktirati. Ovdje smo da vam pomognemo pronaći savršeno rješenje za vaš projekt.
Reference
- ASM priručnik, svezak 14A: Obrada metala: Kovanje. ASM International.
- Callister, WD i Rethwisch, DG (2010.). Znanost o materijalima i inženjerstvo: Uvod. Wiley.
- Dieter, GE (1986). Mehanička metalurgija. McGraw - Hill.
