고강도의 독특한 조합을 달성합니다, 자연화 연성 철의 탁월한 연성 및 우수한 내마모성 (아디) 정확하게 제어 된 열처리주기에 힌지.
이 기사에서, 우리는 전문가를 발표합니다, ADI의 3 단계 열 프로세스에 대한 권위 있고 고도로 독창적 인 검사,
주요 매개 변수가 최종 미세 구조 및 특성에 어떤 영향을 미치는지 설명합니다, 파운드리 및 디자인 엔지니어 모두에게 데이터 주도적 통찰력을 제공합니다..
1. 소개
오류가 많은 연성 철 등장 열 처리를 통해 기존의 연성 철을 고성능 재료로 변환합니다. 오스템퍼링 과정.
따라서, ADI는 자동차 기어에서 광범위한 사용을 발견했습니다, 무거운 장비 구성 요소 및 산업 펌프.
결정적으로, 엔지니어는 인장 강도의 균형을 맞추기 위해 프로세스를 조정합니다 (600 - 1,000 MPA), 연장 (10 - 18 %) 그리고 경도 (320 - 380 HB), 응용 프로그램 요구에 따라.
2. 단계 1: 오스테니 화
오스테 니트 화는 탄화물을 용해시키고 흑연 결절을 용해시킴으로써 균일 한 오스테 나이트 매트릭스로 변형된다..
이 단계에서 온도와 시간의 적절한 제어는 오스템퍼 연성 철의 우수한 기계적 특성에 대한 기초가됩니다..
목표 온도
- 일반적으로 850 - 900 ° C
- 너무 낮습니다 (< 840 ° C) 용해되지 않은 탄화물을 남깁니다, 강인함을 줄입니다
- 너무 높습니다 (> 920 ° C) 곡물 조언을 촉진합니다, 연성을 손상시킵니다
시간을 담그십시오
- 일반적으로 20 - 40 분, 단면 두께에 따라
- 두꺼운 부분 (≥ 30 mm) 완전한 변환을 달성하려면 더 긴 보류가 필요합니다
- 과도하게 흠뻑 적신 (> 45 최소) 과도한 곡물 성장을 유발하고 피로 강도를 줄일 수 있습니다
합금 요소에 영향을 미칩니다
- 규소 (2.5 - 3.5 %) 빠른 흑연 구 모양화를 가능하게하고 시멘트 형성을 억제합니다
- 망간 (≤ 0.25 %) 오스테 나이트를 안정화시키는 데 도움이되지만 과도한 MN은 변환 범위를 넓힐 수 있습니다.
- 구리 또는 니켈 추가로 경화성이 높아질 수 있습니다, 매개 변수를 담그기 위해 약간의 조정이 필요합니다
주요 목표
- 카바이드 용해: 균일 한 바이에 나이트 변환을위한 카바이드가없는 매트릭스를 보장하십시오
- 흑연을 구형화합니다: 인성과 감쇠를 향상시키는 둥근 흑연 결절을 유지하십시오
- 제어 곡물 크기: 강도와 연성 균형을 유지하기 위해 5-7의 ASTM 곡물 크기를 목표로합니다.
프로세스 팁
- 열전대를 사용하십시오: 균일 성을 담그기 위해 대표 주물에 하나 이상의 열전대를 삽입하십시오.
- 퍼니스 정확도를 확인하십시오: 가열 구역을 정기적으로 교정하여 ±를 유지하십시오 5 ° C 안정성
- 보호 대기를 사용하십시오: 중요한 응용 분야에서, 흡열 가스 또는 질소 백필을 사용하여 표면의 탈탄 부화를 최소화하십시오.
Austenitizing 동안 이러한 매개 변수를 엄격하게 제어함으로써, 파운드리스,
전세기 아우퍼 라이트 미세 구조 - 홀 마크 강도를 전달합니다, 연성, 오류가 많은 연성 철의 내마모성.
3. 단계 2: 등온 목욕에 빠르게 담금질을합니다
이 단계에서, 목표는 바람직하지 않은 변형을 우회하는 것입니다 (펄라이트 또는 마르텐 사이트) 재료를 바라이니트에 직접 배치하십시오 (ausferrite 형성) 온도 범위.
충분히 빠르고 균일 한 Quench를 달성하는 것이 중요합니다.
목적
- 상기성 연성 철을 등온 형질 전환 창으로 옮깁니다 (베이니틱 범위) 몇 초 안에.
- 거친 펄라이트 또는 취성 마르텐 사이트의 형성을 방지하십시오, 연성과 인성을 저하시킬 것입니다.
배양을 che습니다 & 온도
- 소금 목욕: 가장 흔합니다, 유지 280 - 400 ° C.
- 특수 오일 욕조: 열 용량이 높은 엔지니어링 오일은 동일한 온도 창 내에서도 사용할 수 있습니다..
- 핵심 요점: 목욕 온도 (280 ° C) 더 높은 강도를 산출합니다; 상단 (400 ° C) 연성을 향상시킵니다.
냉각 속도
- 최저한의: ≥ 50 ° C/Sec 오스테니 화 온도에서 베이 나이트 범위까지.
- 이론적 해석: 빠른 냉각은 TTT의 코를 피합니다 (시간 - 온도 - 변환) 펄라이트가 형성되는 곡선.
- 측정: 내장 열전대 또는 표면 프로브를 사용하여 속도를 확인하십시오.
주요 고려 사항
- 균일 한 흐름: 목욕의 교반 또는 순환은 복잡한 형상에 걸친 일관된 냉각을 촉진합니다..
- 부품 간격: 적절한 분리는 "그림자"및 왜곡 또는 크래킹을 유발하는 열 구배를 방지합니다..
- 담금질 속도: 너무 느리게 위험에 처해 있습니다; 너무 공격적입니다 (예를 들어, 스플래시 담금질) 열 충격을 유발할 수 있습니다. 균형은 필수적입니다.
프로세스 팁
- 예열 목욕: 엄격한 제어를 유지하십시오 (± 2 ° C) 반복 가능한 특성을 보장합니다.
- 전송 시간을 최소화하십시오: 설계 처리 시스템 (후크, 바구니) 용광로에서 목욕으로 신속한 움직임, 아래에서 타겟팅 5 비서.
- 목욕 화학을 모니터링하십시오: 소금 목욕에서, 열 전달 특성을 보존하기 위해 소금 농도를 정기적으로 확인하고 상쾌하게합니다..
- 산화로부터 보호하십시오: 강철의 경우, 혼란이 발생하기 쉬운 경우, 전달 중에 비활성 덮개 또는 질소 배송을 고려하십시오.
통제를 실행함으로써, 올바르게 유지 된 등온 목욕으로 빠르게 담금질됩니다,
파운드리는 구형 흑연을 잠그고 다음 단계의 단계를 설정합니다., 세상 ausferrite.
4. 단계 3: 등온 보유 (오스템퍼링 과정)
이 최종 열처리 단계에서, 목표는 오스테 나이트를 벌금으로 바꾸는 것으로 바뀝니다,
전세기 구조 - 공동체로 호출됩니다 콘센트- 이는 오류가 많은 연성 철의 시그니처 강도와 연성을 부여합니다.
목적
- 오스테 나이트가 균일하게 ausferrite로 변환되도록 일정한 온도에서 담금질 된 철을 고정시킵니다..
- 최종합니다.
온도 & 시간 창
- 범위: 280 - 400 ° C
-
- 더 낮은 온도 (280 ° C) 생산하다 더 높은 강도 (최대 ~ 1,000 MPa) 하지만 신장이 낮습니다 (~ 10 %).
- 더 높은 온도 (400 ° C) 생산하다 더 큰 연성 (최대 ~ 18 %) ~에 적당한 힘 (~ 600 MPa).
- 기간을 유지하십시오: 30 - 120 분
-
- 얇은 부분 (< 10 mm) ~ 30 분 안에 완전한 변환.
- 두꺼운 부분 (> 30 mm) 최대 요구가 필요할 수 있습니다 2 완전한 ausferrite 개발을 보장하기위한 시간.
주요 고려 사항
- 언더 홀드를 피하십시오: 디자인 대상 이외의 보유 된 오스테 나이트는 캐스팅을 부드럽게하고 내마모성을 줄입니다..
- 과잉 보유를 피하십시오: 과도한 시간은 베이니트 플레이트를 조언합니다, 강도 감소.
- 목욕 균일 성을 유지하십시오: 온도를 ± 이내로 유지하기 위해 교반 또는 순환을 사용하십시오 2 ° C 및 국소 과잉 또는 변형을 방지합니다.
프로세스 팁
- 실시간 모니터링: 실제 온도 이력을 추적하기 위해 대표 주물에 열전대를 배치하십시오..
- 통제 된 대기: 중요한 응용 분야에서, 표면 혼란을 피하기 위해 질소 또는 흡열 가스로 욕조를 담그십시오..
- 부품 간격을 최적화하십시오: 부품이 다른 부분이 다른 그림을하지 않도록 캐스팅을 배열하십시오, 목욕에 동등한 노출을 보장합니다.
온도를 세 심하게 제어함으로써, 오스템퍼 홀드 동안의 시간과 분위기,
파운드리는 강력한 ausferritic 미세 구조를 만들어냅니다., 힘과 내마모성.
5. 프로세스 제어 & 품질 보증
일관성을 유지하고 엄격한 표준을 충족합니다 (예를 들어, ASTM A897 1-5 학년), 파운드리 구현:
- 열전대 모니터링: 각 단계에서 온도 프로파일을 검증하기 위해 샘플 주물에 프로브를 포함.
- 금속계 테스트: 광학 현미경 및 X- 레이 회절을 사용하여 Ausferrite 분포를 확인하고 오스테 나이트 함량을 유지하십시오..
- 기계 테스트: 인장을 수행하십시오, 설계 사양 준수를 확인하기 위해 대표 샘플의 경도 및 피로 테스트.
실시간 온도 로깅 및주기적인 미세 구조 감사를 통합함으로써, 제조업체는 모든 배치가 의도 된 특성의 균형을 보장합니다..
6. austempered 연성 철의 성능
오류가 많은 연성 철 (아디) 기계적 및 기능적 특성의 고유 한 조화를 제공합니다..
| 재산 | 범위 / 값 | 메모 |
|---|---|---|
| 인장 강도 | 600 –1,000mpa | 저금리 강철과 비슷합니다 |
| 항복 강도 | 400 –700mpa | 높은 수율 대 긴급 비율 (> 0.6) |
| 휴식시 신장 | 10 –18% | 연성과의 힘을 균형을 유지합니다 |
| 경도 | 320 –380HB (≈30–40hrc) | 표면 들여 쓰기에 대한 탁월한 저항 |
| 피로 한계 | UTS의 최대 50% (~ 450mpa) | 균열 개시 방지 결절 흑연에 의해 향상되었습니다 |
| 충격 강인함 | 5 –15J (Charpy v – unotch) | 그레이 아이언보다 우수한 동적로드 성능 |
| 슬라이딩 마모 속도 | ~ 1 × 10 ⁻⁶mm³/n · m | 뛰어난 내마모성 |
| 침식 내마모성 | 10 강철보다 –20% 더 좋습니다 | 특히 슬러리 또는 입자 충격 환경에서 |
| 진동 댐핑 | 최대 15% 에너지 흡수 | 흑연 결절은 강철 주물보다 진동을 더 잘 소산합니다 |
| 일반 부식율 | ~ 0.05mm/년 (ph5–8) | 연성 철과 유사합니다; 합금/코팅으로 향상 될 수 있습니다 |
7. austempered 연성 철의 적용
농업 & 지구 움직임 장비
- 쟁기 점, 파는 사람 & 양동이 치아
- hitches & 제어 암
전력 전송 & 드라이브 트레인
- 링 기어 & 피니언 기어
- 기어 세그먼트 & 가공 기어 세그먼트 (ASTM A897)
- 스프로킷 & 환형 치아 절단기
- CV 조인트 & 휠 허브
무거운 구성 요소
- 드라이브 샤프트 & 롤러
- 서스펜션 하우징 & 기어 하우징
- 컨베이어 링크
8. 결론
오스테어 연성 철의 놀라운 속성 세트는 3 단계주기에서 나타납니다.오스테니 화, 빠른 담금질, 그리고 등온 보유- 미세한 ausferritic 미세 구조를 만들기 위해 엄청나게 제어됩니다.
조정 가능한 강도 (600–1,000 MPa), 연성 (10–18 %), 그리고 경도 (320–380 HB), 오스테어 연성 철분은 까다로운 응용 분야에서 강철에 대한 비용 효율적인 대안을 제공합니다., 자동차 전송에서 중장비까지.
랑헤 고품질이 필요한 경우 제조 요구에 완벽한 선택입니다. 오류가 많은 연성 철 주물.
