Die Ursachen und Kontrollmethoden der Wärmebehandlungsverformung

Datum:[2024/1/25]

1,5Temperatur ist ein Schlüsselfaktor in der Verformung
Es gibt viele Formen von Wärmebehandlungsverfahren, die in der Industrie angewendet werden, aber ihre grundlegenden Prozesse sind alle thermische Prozesse, die aus drei Stufen bestehen: Heizung, Isolierung und Kühlung. Der gesamte Prozess kann durch mehrere Parameter wie Heizrate, Heiztemperatur, Isolationszeit, Abkühlrate und Wärmebehandlungszyklus beschrieben werden.
Im Wärmebehandlungsprozess werden verschiedene Heizöfen verwendet, und in diesen Heizöfen wird Metallwärmebehandlung durchgeführt, wie Glühen, Abschrecken, Anlassen in der grundlegenden Wärmebehandlung, Aufkohlen, Nitrieren, Aluminiumisieren in der chemischen Wärmebehandlung, Gasphasen-Mehrkomponenten-Verbund-Co-Infiltration, Chromieren oder Dehydrierung, und so weiter
Daher ist die Temperaturmessung im Heizofen zu einer wichtigen Prozessparametermessung für die Wärmebehandlung geworden. In jeder Spezifikation des Wärmebehandlungsprozesses ist die Temperatur ein sehr wichtiger Inhalt. Wenn die Temperaturmessung nicht genau ist, können die Spezifikationen des Wärmebehandlungsprozesses nicht korrekt ausgeführt werden, was zu einer Abnahme der Produktqualität oder sogar Verschrottung führt. Die Messung und Regelung der Temperatur ist entscheidend für Wärmebehandlungsprozesse und auch ein Schlüsselfaktor für die Verformung.
Nachdem die Prozesstemperatur abnimmt, wird der Hochtemperatur-Festigkeitsverlust des Werkstücks relativ reduziert, und der Kunststoffwiderstand wird erhöht. Auf diese Weise wird die umfassende Fähigkeit des Werkstücks verbessert, Spannungsverformung, Abschreckverformung und Hochtemperaturkriechen zu widerstehen, und die Verformung wird reduziert.
Nachdem die Prozesstemperatur abnimmt, nimmt der Temperaturbereich zum Erhitzen und Kühlen des Werkstücks ab, was zu einer Abnahme der Temperaturinkonsistenz in verschiedenen Teilen führt. Infolgedessen werden die thermische Belastung und Gewebespannung relativ reduziert, was zu einer Verringerung der Verformung führt;
Wenn die Prozesstemperatur abnimmt und die Wärmebehandlungsprozesszeit verkürzt wird, nimmt die Hochtemperatur-Kriechzeit des Werkstücks ab, und die Verformung nimmt ebenfalls ab.
2,Andere Einflussfaktoren der Verformung und Maßnahmen, um sie zu reduzieren
1. Vorbereitung zur Wärmebehandlung
Übermäßige normalisierende Härte, gemischte Kristalle, eine große Menge an Martensit oder Weinstein-Struktur können die Verformung des inneren Lochs erhöhen, so dass temperaturgesteuertes Normalisieren oder isothermes Glühen zur Behandlung von Schmiedeteilen verwendet werden sollte. Die Normalisierung, das Glühen und das Abschrecken und Anlassen von Metallen haben alle einen bestimmten Einfluss auf die endgültige Verformung des Metalls und beeinflussen direkt die Veränderungen in der Mikrostruktur des Metalls. Die Praxis hat gezeigt, dass das isotherme (abgestufte) Abschrecken während der Normalisierung die Metallstruktur effektiv homogenisieren und ihre Verformung reduzieren kann.
2. Verwenden Sie vernünftige Kühlmethoden
Auch der Kühlprozess nach dem Abschrecken von Metallen ist eine wichtige Ursache für Verformungen. Im Fall des Abschreckens ist die Verformung des Heißölabschreckens kleiner als die des Kaltölabschreckens, im Allgemeinen bei 100 ± 20 ℃ kontrolliert. Auch die Kühlfähigkeit von Öl ist entscheidend für die Verformung. Das Rührverfahren und die Geschwindigkeit des Abschreckens beeinflussen beide die Verformung.
Je schneller die Abkühlrate der Metallwärmebehandlung, desto ungleichmäßiger die Abkühlung, desto größer die erzeugte Spannung und desto größer die Verformung der Form. Vorkühlung kann so viel wie möglich verwendet werden, während die Härteanforderungen der Form sichergestellt werden; Die Verwendung des abgestuften Kühlabschreckens kann die thermischen und strukturellen Spannungen, die während des Metallabschreckens erzeugt werden, erheblich reduzieren und ist eine effektive Methode, um die Verformung einiger komplexer geformter Werkstücke zu reduzieren; Für einige besonders komplexe oder präzise anspruchsvolle Werkstücke kann das isotherme (oder abgestufte) Abschrecken die Verformung erheblich reduzieren.
3. Die Struktur der Teile sollte angemessen sein
Während des Kühlprozesses nach der Metallwärmebehandlung kühlen die dünnen Teile immer schneller ab und die dicken Teile kühlen langsamer ab. Um den tatsächlichen Produktionsbedarf zu erfüllen, sollte der Dickenunterschied des Werkstücks so weit wie möglich minimiert werden, und der Querschnitt der Teile sollte gleichmäßig gemacht werden, um die Verzerrung und Rissbildung zu verringern, die durch Spannungskonzentration in der Übergangszone verursacht werden; Das Werkstück sollte die Symmetrie zwischen seiner Struktur, Materialzusammensetzung und Mikrostruktur so weit wie möglich beibehalten, um Verzerrungen durch ungleichmäßige Abkühlung zu reduzieren; Werkstücke sollten scharfe Kanten, Nuten usw. so weit wie möglich vermeiden, und es sollten abgerundete Übergänge an der Kreuzung von Dicke und Stufen des Werkstücks geben; Minimieren Sie die Asymmetrie von Loch- und Nutstrukturen am Werkstück so weit wie möglich; Die Methode der Reservierung der Bearbeitungsmenge wird für Teile mit ungleichmäßiger Dicke verwendet.
4. Nehmen Sie vernünftige Klemmmethoden und Vorrichtungen an
Der Zweck ist, das Werkstück gleichmäßig zu erhitzen und zu kühlen, ungleichmäßige thermische Belastungen und Gewebebelastungen zu reduzieren und Verformungen zu reduzieren.
Die Klemmmethode kann geändert werden, wobei Scheibenteile senkrecht zur Öloberfläche und Wellenteile vertikal installiert sind. Ausgleichsscheiben, Stützscheiben, Überlagerungsscheiben usw. können verwendet werden, und carburierte Dorne können für Schlüssellochteile verwendet werden.
5. Mechanische Bearbeitung
Wenn die Wärmebehandlung der letzte Schritt in der Werkstückbearbeitung ist, sollte der zulässige Wert der Wärmebehandlungsverzerrung der Werkstückgröße entsprechen, die auf der Zeichnung angegeben ist, und die Verzerrungsvariable sollte basierend auf der Bearbeitungsgröße des vorherigen Schrittes bestimmt werden. Daher sollte entsprechend dem Verzerrungsmuster des Werkstücks eine Größenvorkorrektur vor der Wärmebehandlung durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Wärmebehandlungsverzerrung innerhalb des qualifizierten Bereichs liegt. Wenn die Wärmebehandlung ein Zwischenprozess ist, sollte die Bearbeitungszulage vor der Wärmebehandlung als Summe aus Bearbeitungszulage und Wärmebehandlungsverformung betrachtet werden. Normalerweise ist die Bearbeitungszulage leicht zu bestimmen, während die Wärmebehandlung aufgrund mehrerer Einflussfaktoren komplexer ist. Daher bleibt genügend Bearbeitungszulage für die Bearbeitung übrig, und der Rest kann als zulässige Verformungsgrößen für die Wärmebehandlung verwendet werden. Nach der Wärmebehandlung und Weiterverarbeitung, entsprechend dem Verformungsmuster des Werkstücks, wenden Sie Anti-Verformungs- und Vorausdehnungslöcher am Kontraktionsende an, um die qualifizierte Verformungsrate nach dem Abschrecken zu verbessern.
6. Verwenden Sie geeignete Medien
Unter der Voraussetzung gleicher Härteanforderungen sollten möglichst ölige Medien verwendet werden. Experimente und Praktiken haben gezeigt, dass unter keinen anderen Bedingungen die Abkühlgeschwindigkeit öliger Medien langsamer ist, während die von wasserbasierten Medien relativ schneller ist. Darüber hinaus haben Veränderungen der Wassertemperatur im Vergleich zu ölbasierten Medien einen größeren Einfluss auf die Kühleigenschaften wasserbasierter Medien. Unter den gleichen Wärmebehandlungsbedingungen ist die Verformung von ölbasierten Medien nach dem Abschrecken relativ klein und stabil im Vergleich zu wasserbasierten Medien.
Schlussfolgerung
Wärmebehandlung kann die mechanischen Eigenschaften von Teilen verbessern, ihre Festigkeit und Härte erhöhen und verschiedene Leistungsanforderungen erfüllen, aber die dadurch verursachte Verformung ist unvermeidlich. Bei der Auswahl spezifischer Methoden zur Vermeidung von Wärmebehandlungsverformungen sollten spezifische Methoden basierend auf der spezifischen Situation entwickelt werden. Viele Methoden sind aus der Praxis abgeleitet und erfordern wiederholtes Experimentieren, um Muster zu erforschen.