Temperbehandeling: De warmtebehandelingsmethode van temperen op hoge temperatuur na het blussen wordt temperbehandeling genoemd. Temperen op hoge temperatuur verwijst naar temperen tussen 500-650 graden. Temperen kan de prestaties en het materiaal van staal in grote mate aanpassen. De sterkte, plasticiteit en taaiheid zijn goed en het heeft goede uitgebreide mechanische eigenschappen.
Na een temperbehandeling wordt getemperd sorbiet verkregen. Gehard sorbiet wordt tijdens het temperen gevormd door martensiet. Het kan alleen worden onderscheiden door een vergroting van 500 ~ 600 keer of meer onder een optische metallografische microscoop. Het is een composietstructuur met carbide (inclusief cementiet) bolletjes verdeeld in de ferrietmatrix. Het is ook een geharde structuur van martensiet, een mengsel van ferriet en korrelig carbide. Op dit moment heeft het ferriet in principe geen oververzadiging met koolstof, en het carbide is ook een stabiel carbide. Het is een uitgebalanceerde structuur bij kamertemperatuur.
Er zijn twee hoofdtypen gehard staal: met koolstof getemperd staal en gehard gelegeerd staal. Of het nu gaat om koolstofstaal of gelegeerd staal, het koolstofgehalte ervan wordt strikt gecontroleerd. Als het koolstofgehalte te hoog is, is de sterkte van het werkstuk na het blussen en ontlaten hoog, maar de taaiheid is niet voldoende. Als het koolstofgehalte te laag is, wordt de taaiheid verbeterd, maar is de sterkte onvoldoende. Om goede alomvattende prestaties van de geharde en getemperde onderdelen te verkrijgen, wordt het koolstofgehalte in het algemeen gecontroleerd op 0,30 ~ 0,50%.
Tijdens het afschrikken en ontlaten moet de gehele dwarsdoorsnede van het werkstuk worden afgeschrikt, zodat het werkstuk een microstructuur krijgt die wordt gedomineerd door fijne naald-vormige afgeschrikte martensiet. Door temperen op hoge- temperatuur wordt een microstructuur verkregen die wordt gedomineerd door uniform getemperd troostiet. Het is voor een kleine fabriek onmogelijk om metallografische analyses op elke oven uit te voeren. Over het algemeen worden alleen hardheidstesten uitgevoerd. Dat wil zeggen dat de hardheid na het afschrikken de afschrikhardheid van het materiaal moet bereiken, en de hardheid na het ontlaten wordt gecontroleerd volgens de vereisten van de tekening.
Afschrikken en temperen van 45 staal
45-staal is een constructiestaal met gemiddelde- koolstofdichtheid en goede verwerkingsprestaties bij koude en warme verwerking, goede mechanische eigenschappen, een lage prijs en een brede bron, waardoor het veel wordt gebruikt. Het grootste zwakte is de lage hardbaarheid, en het is niet geschikt voor werkstukken met grote dwarsdoorsnede-afmetingen en relatief hoge eisen.
De uitdovingstemperatuur van 45 staal is A3+(30~50) graden. Bij daadwerkelijk gebruik wordt doorgaans de bovengrens aangehouden. Een relatief hoge afschriktemperatuur kan de verwarmingssnelheid van het werkstuk versnellen, oppervlakteoxidatie verminderen en de werkefficiëntie verbeteren. Om het austeniet van het werkstuk uniform te maken is voldoende isolatietijd nodig. Als de werkelijke ovenbelasting groot is, moet de isolatietijd op passende wijze worden verlengd. Anders kan de hardheid onvoldoende zijn vanwege ongelijkmatige verwarming. Als de isolatietijd echter te lang is, zullen er ook grove korrels en ernstige oxidatie en ontkoling optreden, wat de bluskwaliteit zal beïnvloeden. Wij zijn van mening dat als de ovenbelasting groter is dan de bepalingen van de procesdocumenten, de verwarmings- en isolatietijd met 1/5 moet worden verlengd.
Omdat de hardbaarheid van 45 staal laag is, moet een 10% pekeloplossing met een hoge koelsnelheid worden gebruikt. Nadat het werkstuk in het water is gekomen, moet het worden gehard, maar niet gekoeld. Als het werkstuk in zout water wordt afgekoeld, kan het werkstuk barsten. Dit komt omdat wanneer het werkstuk wordt afgekoeld tot ongeveer 180 graden, austeniet snel verandert in martensiet, wat overmatige organisatorische stress veroorzaakt. Wanneer het afgeschrikte werkstuk snel tot dit temperatuurbereik wordt afgekoeld, moet daarom een langzame koelmethode worden toegepast. Omdat de uitlaatwatertemperatuur moeilijk te bepalen is, moet deze op basis van ervaring worden bediend. Wanneer het werkstuk in het water stopt met trillen, kan het water worden afgevoerd voor luchtkoeling (oliekoeling is beter). Bovendien moet het werkstuk bewegen in plaats van statisch wanneer het het water ingaat, en regelmatig bewegen volgens de geometrische vorm van het werkstuk. Het statische koelmedium plus het statische werkstuk zullen leiden tot ongelijkmatige hardheid en ongelijkmatige spanning, wat grote vervorming van het werkstuk en zelfs scheuren zal veroorzaken. De hardheid van 45 stalen geharde en getemperde onderdelen na het blussen zou HRC56 ~ 59 moeten bereiken. De mogelijkheid van een grote dwarsdoorsnede is kleiner, maar kan niet lager zijn dan HRC48. Anders betekent dit dat het werkstuk niet volledig is uitgeblust en dat er sorbiet of zelfs ferriet in de organisatie kan verschijnen. Deze organisatie wordt nog steeds in de matrix vastgehouden door middel van temperen, en het doel van blussen en temperen kan niet worden bereikt.
Het temperen op hoge- temperatuur van 45 staal na het blussen is gewoonlijk 560~600 graden, en de hardheidseis is HRC22~34. Omdat het doel van afschrikken en temperen het verkrijgen van uitgebreide mechanische eigenschappen is, is het hardheidsbereik relatief breed. Als de tekeningen echter hardheidseisen stellen, moet de ontlaattemperatuur worden aangepast aan de eisen van de tekeningen om de hardheid te garanderen. Sommige asonderdelen vereisen bijvoorbeeld hoge sterkte- en hoge hardheidseisen; terwijl sommige tandwielen en asdelen met spiebanen een lagere hardheid vereisen omdat ze na het afschrikken en ontlaten moeten worden gefreesd en ingebracht. De tempereer- en houdtijd zijn afhankelijk van de hardheidseisen en de grootte van het werkstuk. Wij zijn van mening dat de hardheid na het temperen afhangt van de tempereertemperatuur en weinig te maken heeft met de tempereertijd, maar dat deze wel grondig moet worden getemperd. Over het algemeen bedraagt de temper- en houdtijd van het werkstuk altijd meer dan een uur.
