Wyżarzanie niekompletne i wyżarzanie sferoidyzujące odlewów metalowych

Niecałkowite wyżarzanie odlewów metalowych

Definicja:

Wyżarzanie niecałkowite to aproces obróbki cieplnej odlewów staliwnych, które polega na nagrzaniu stali do zakresu temperatur od Ac1 do Ac3 (dla stali podeutektoidalnej) lub Ac1 i Accm (dla stali nadeutektoidalnej), chłodzeniu jej z powolną szybkością chłodzenia mniejszą niż 50 ℃/h po przetrzymaniu do momentu spadku temperatury poniżej 500 ℃, a następnie wyjęcie go z pieca w celu schłodzenia powietrzem. Proces ten ma na celu uzyskanie struktury zbliżonej do stanu równowagi.

Charakterystyka austenityzowania:

Ponieważ temperatura nagrzewania mieści się w obszarze dwufazowym, struktura stali nie ulega całkowitej przemianie w austenit. Jedynie część perlitu ulega przemianie fazowej i rekrystalizacji, przekształcając się w austenit, natomiast morfologia i rozmieszczenie ferrytu proeutektoidalnego lub cementytu pozostają zasadniczo niezmienione.

Aplikacja:

Wyżarzanie niecałkowite stosowane jest głównie jako metoda obróbki wstępnej przed hartowaniem stali nadeutektoidalnej, a jego zastosowanie w stali podeutektoidalnej jest stosunkowo rzadkie.

 

Wyżarzanie sferoidyzujące odlewów metalowych

Definicja:

Wyżarzanie sferoidyzujące to specyficzny proces obróbki cieplnej, którego celem jest spowodowanie, aby węgliki w stali utworzyły kuliste cząstki, uzyskując w ten sposób ziarnistą strukturę perlitu. W rzeczywistości jest to rodzaj niepełnego wyżarzania.

Aplikacja:

Proces ten stosuje się głównie do stali eutektoidalnej, stali nadeutektoidalnej iodlewy ze stali narzędziowej stopowej, mające na celu zmniejszenie twardości materiału, poprawę wydajności cięcia, zapewnienie jednolitej struktury, optymalizację wydajności procesu obróbki cieplnej i stworzenie dobrych podstaw organizacyjnych dla późniejszego procesu hartowania.

Szczegóły procesu:

Należy precyzyjnie kontrolować temperaturę nagrzewania, zwykle nieco wyższą od temperatury Ac1 o 20–30°C i stosować metodę nagrzewania piecowego.

Czas utrzymywania nie powinien być zbyt długi, na ogół utrzymywany pomiędzy 2 a 4 godzinami.

Istnieją różne metody chłodzenia, ale powszechną metodą jest chłodzenie w piecu lub długoterminowa obróbka izotermiczna w temperaturze około 20 °C poniżej Ar1.

Kluczem do wyżarzania sferoidyzującego jest zapewnienie zatrzymania wystarczającej liczby nierozpuszczonych punktów węglikowych w austenicie, co powoduje nierównomierny rozkład stężenia węgla i sprzyja sferoidyzacji węglików.

Nagrzewanie do zbyt wysokiej temperatury lub zbyt długie przetrzymywanie spowoduje rozpuszczenie dużej ilości węglików, tworząc jednolity austenit, zmniejszając rdzeń sferoidyzacyjny i wpływając na efekt sferoidyzacji.

Na kształt i wielkość cząstek cementytu wpływa szybkość chłodzenia lub temperatura izotermiczna. Szybkie chłodzenie lub niska temperatura izotermiczna mogą powodować powstawanie płatków węglikowych, co skutkuje zwiększoną twardością.