Legiruotojo plieno kalimo procesai daro didelę įtaką galutinio gaminio kietumui, o tai yra esminis veiksnys, lemiantis komponento veikimą ir ilgaamžiškumą. Legiruotasis plienas, sudarytas iš geležies ir kitų elementų, tokių kaip chromas, molibdenas ar nikelis, pasižymi geresnėmis mechaninėmis savybėmis, palyginti su anglies plienais. Kalimo procesas, apimantis metalo deformaciją naudojant gniuždymo jėgas, vaidina pagrindinį vaidmenį pritaikant šias savybes, ypač kietumą.
Kalimo būdai ir jų įtaka kietumui
1. Karštas kalimas: šis procesas apima legiruotojo plieno kaitinimą iki temperatūros, viršijančios jo rekristalizacijos tašką, paprastai nuo 1100°C iki 1200°C. Aukšta temperatūra sumažina metalo klampumą, todėl lengviau deformuotis. Karštas kalimas skatina rafinuotą grūdėtumo struktūrą, pagerina plieno mechanines savybes, įskaitant kietumą. Tačiau galutinis kietumas priklauso nuo vėlesnio aušinimo greičio ir terminio apdorojimo. Dėl greito aušinimo gali padidėti kietumas dėl martensito susidarymo, o lėtesnis aušinimas gali sukelti grūdintą, mažiau kietą medžiagą.
2. Šaltasis kalimas: priešingai nei karštasis kalimas, šaltas kalimas atliekamas kambario temperatūroje arba šalia jos. Šis procesas padidina medžiagos stiprumą ir kietumą grūdinant įtempiant arba dirbant. Šaltasis kalimas yra naudingas norint gauti tikslius matmenis ir aukštą paviršiaus apdailą, tačiau jį riboja lydinio plastiškumas žemesnėje temperatūroje. Šalto kalimo būdu pasiekiamam kietumui įtakos turi įtempimo laipsnis ir lydinio sudėtis. Norint pasiekti norimą kietumo lygį ir sumažinti liekamuosius įtempius, dažnai reikia atlikti pokalimo terminį apdorojimą.
3. Izoterminis kalimas. Ši pažangi technika apima kalimą, kurio temperatūra išlieka pastovi viso proceso metu, paprastai arti viršutinės lydinio darbinės temperatūros diapazono galo. Izoterminis kalimas sumažina temperatūros gradientus ir padeda pasiekti vienodą mikrostruktūrą, kuri gali padidinti legiruotojo plieno kietumą ir bendras mechanines savybes. Šis procesas ypač naudingas didelio našumo programoms, kurioms reikia tikslių kietumo specifikacijų.
Terminis apdorojimas ir jo vaidmuo
Vien kalimo procesas nenulemia galutinio legiruotojo plieno kietumo. Terminis apdorojimas, įskaitant atkaitinimą, grūdinimą ir grūdinimą, yra būtinas norint pasiekti tam tikrą kietumo lygį. Pavyzdžiui:
- Atkaitinimas: šis terminis apdorojimas apima plieno kaitinimą iki aukštos temperatūros ir lėtą aušinimą. Atkaitinimas sumažina kietumą, bet pagerina plastiškumą ir kietumą.
- Gesinimas: greitas aušinimas nuo aukštos temperatūros, dažniausiai vandenyje arba aliejuje, paverčia plieno mikrostruktūrą į martensitą, o tai žymiai padidina kietumą.
- Grūdinimas: po grūdinimo plienas pakaitinamas iki žemesnės temperatūros, kad būtų sureguliuotas kietumas ir sumažintas vidinis įtempis. Šis procesas subalansuoja kietumą ir kietumą.
Išvada
Ryšys tarp legiruotojo plieno kalimo procesų ir kietumo yra sudėtingas ir daugialypis. Karštas kalimas, šaltas kalimas ir izoterminis kalimas kiekvienas skirtingai veikia kietumą, o galutinį kietumą taip pat įtakoja vėlesnis terminis apdorojimas. Šių sąveikų supratimas leidžia inžinieriams optimizuoti kalimo procesus, kad būtų pasiektas norimas legiruotojo plieno komponentų kietumas ir bendras veikimas. Tinkamai pritaikytos kalimo ir terminio apdorojimo strategijos užtikrina, kad legiruotojo plieno gaminiai atitiktų griežtus įvairių pritaikymų reikalavimus – nuo automobilių komponentų iki aviacijos ir kosmoso dalių.
Paskelbimo laikas: 2024-08-22
