2025-07-25
1 、 Sự khác biệt giữa quá nóng và quá mức trong xử lý nhiệt bằng thép đúc là gì?
Định nghĩa và bản chất quá nóng: đề cập đến hiện tượng hạt austenite thô đáng kể trong thép đúc do nhiệt độ sưởi ấm quá cao hoặc thời gian giữ dài trong quá trình xử lý nhiệt. Tại thời điểm này, không có quá trình oxy hóa hoặc tan chảy bên trong vật liệu, chỉ có cấu trúc hạt bất thường. Quá nóng: Đó là một khiếm khuyết nghiêm trọng hơn so với quá nóng, trong đó nhiệt độ gia nhiệt vượt quá đường rắn của thép, gây ra sự tan chảy cục bộ hoặc oxy hóa ranh giới hạt và phá vỡ lực liên kết giữa các hạt. Đặc điểm vĩ mô và kính hiển vi của quá nhiệt: vĩ mô: Không có thay đổi đáng kể trên bề mặt của thép, và bề mặt gãy có thể biểu hiện ánh hạt thô (như bề mặt gãy "đường như" đường). Kính hiển vi: Các hạt austenit rất thô, có thể đi kèm với các cấu trúc bất thường như cấu trúc Weibull. Quá nóng: Macroscopic: Có thể có thang đo oxit, phồng hoặc vết nứt trên bề mặt, và bề mặt gãy là thô và thiếu ánh kim loại. Kính hiển vi: Có các dấu hiệu nóng chảy, bao gồm oxit và thậm chí là nứt ranh giới hạt ở ranh giới hạt. Tác động đến hiệu suất là quá nhiệt: nó có thể gây ra giảm nhẹ cường độ và độ cứng của thép, giảm đáng kể độ dẻo và độ dẻo dai, và độ dẻo dai giảm đáng kể. -ChoveShat: Sự suy giảm nghiêm trọng của các tính chất cơ học của thép, mất gần như hoàn toàn sức mạnh và độ dẻo, vật liệu trở nên giòn và không thể được sửa chữa thông qua xử lý nhiệt tiếp theo. Có thể đóng gói lại quá nhiệt: Bằng cách hâm nóng (trong phạm vi nhiệt độ bình thường) và điều trị bình thường hóa hoặc ủ, kích thước hạt có thể được tinh chỉnh và một số tính chất có thể được khôi phục. Quá nóng: Đó là một khiếm khuyết không thể đảo ngược không thể sửa chữa sau khi nó xảy ra, và vật liệu chỉ có thể được loại bỏ.
2 Các biện pháp phòng ngừa cho hiện tượng quá nóng trong quá trình xử lý nhiệt của thép carbon thấp và thép carbon trung bình
Thép đúc carbon thấp (hàm lượng carbon ≤ 0,25%) và thép đúc carbon trung bình (hàm lượng carbon 0,25%~ 0,60%) có độ nhạy cảm hơi khác nhau đối với quá nóng trong quá trình xử lý nhiệt do sự khác biệt về thành phần. Tuy nhiên, ý tưởng cốt lõi của việc ngăn ngừa quá nóng là như nhau, và các biện pháp cụ thể như sau:
1 、 Kiểm soát nghiêm ngặt Nhiệt độ gia nhiệt và thời gian giữ để đặt chính xác phạm vi nhiệt độ: Thép đúc carbon thấp: Nhiệt độ austenitizing thường là 850 ~ 920 (tránh vượt quá 950 để ngăn chặn sự hòa tan quá mức của kích thước hạt ferrite và thô). Thép đúc carbon trung bình: Nhiệt độ austenitization thường là 820 ~ 880 (quá cao có thể gây ra sự hòa tan hoàn toàn của ngọc trai và tăng trưởng hạt nhanh). Trong hoạt động thực tế, cần phải theo dõi chính xác nhiệt độ lò thông qua các cặp nhiệt điện dựa trên độ dày của các vật đúc và lượng tải lò, để tránh quá nóng cục bộ. Kiểm soát hợp lý thời gian cách điện: Dựa trên nguyên tắc "hoàn thành austenitization và không có hạt thô", thời gian cách nhiệt được tính theo độ dày hiệu quả của đúc (thường là mỗi lớp cách nhiệt độ dày 10 mm trong 30-60 phút). Khi tải vào lò, tránh tích lũy quá mức, đảm bảo sưởi ấm đồng đều và giảm cách nhiệt cục bộ quá lâu.
2 Quá trình gia nhiệt được tối ưu hóa áp dụng phương pháp gia nhiệt bước: Đối với các vật đúc lớn hoặc phức tạp, trước làm nóng ở nhiệt độ thấp hơn (chẳng hạn như 600-700) trước tiên, sau đó tăng dần đến nhiệt độ austenitization để giảm căng thẳng về nhiệt độ trong khi tránh quá nóng cục bộ do sưởi ấm nhanh. Tránh gia nhiệt lặp đi lặp lại: Nhiều hệ thống sưởi có thể tích lũy nguy cơ hạt thô. Cố gắng giảm thiểu số lượng phương pháp xử lý nhiệt lặp đi lặp lại cho các bộ phận được sửa chữa và nếu cần, giảm nhiệt độ gia nhiệt thứ cấp (thấp hơn 10-20 so với lần đầu tiên).
3 、 Điều chỉnh chi tiết quá trình dựa trên thành phần thép đúc đối với thép đúc carbon thấp: Do độ cứng kém, việc xử lý bình thường hóa thường được sử dụng để tinh chỉnh các hạt và nhiệt độ gia nhiệt phải được kiểm soát chặt chẽ ở mức 30-50 trên AC3 (AC3 là nhiệt độ tới hạn, trong khi độ cứng của độ cao. Thép đúc carbon trung bình: dễ bị cấu trúc Weibull (kết tủa ferrite dọc theo ranh giới hạt Austenite) sau khi quá nóng, cần phải kiểm soát chính xác thời gian cách điện để đảm bảo hòa tan hoàn toàn các cacbua, mà không kéo dài thời gian một cách mù quáng; Nếu việc xử lý dập tắt và ủ được thực hiện, nhiệt độ làm nóng dập tắt sẽ tránh "vùng nguy hiểm" của sự phát triển hạt nhanh (thường thấp hơn 10-30 so với nhiệt độ bình thường hóa).
4 、 Cải thiện thiết bị sưởi ấm và phương pháp lắp đặt lò để đảm bảo nhiệt độ lò đồng đều: thường xuyên hiệu chỉnh hệ thống điều khiển nhiệt độ của lò sưởi, kiểm tra phân phối các yếu tố gia nhiệt bên trong lò và tránh các điểm nóng cục bộ; Khi làm nóng các vật dụng lớn, các tấm chống bức xạ có thể được sử dụng để cách ly hoặc các thiết bị hướng dẫn dòng chảy có thể được lắp đặt bên trong lò để đảm bảo trường nhiệt độ đồng đều. Lắp đặt lò hợp lý: Dự trữ khoảng cách đủ giữa các vật đúc (thường không dưới 1/3 độ dày đúc) để tránh xếp chồng và tắc nghẽn; Các thành phần mỏng và vách mỏng được hỗ trợ theo chiều dọc hoặc chiều ngang để giảm nồng độ nhiệt cục bộ.
5 Tăng cường giám sát quá trình và giám sát phát hiện thời gian thực: Đối với các vật đúc được sản xuất hàng loạt, mảnh đầu tiên cần phải trải qua điều trị nhiệt và tính hợp lý của quá trình được xác nhận thông qua kiểm tra kim loại (quan sát kích thước hạt); Lấy mẫu thường xuyên trong quá trình sản xuất để đảm bảo rằng lớp ngũ cốc đáp ứng các yêu cầu (thường được kiểm soát ở cấp 5 trở lên, với các hạt mịn hơn dẫn đến các lớp cao hơn). Ghi lại và truy tìm: Ghi chi tiết nhiệt độ sưởi ấm, thời gian cách điện, thể tích tải lò và các thông số khác cho mỗi lò. Trong trường hợp bất thường, nguyên nhân có thể được truy tìm nhanh chóng và quá trình có thể được điều chỉnh kịp thời.
Thông qua các biện pháp trên, các khiếm khuyết quá nóng trong quá trình xử lý nhiệt của thép carbon thấp và carbon trung bình có thể được ngăn chặn một cách hiệu quả, đảm bảo rằng các tính chất cơ học (như độ bền và độ bền của các vật đúc đáp ứng các yêu cầu thiết kế.