Herdingsprosess for stål

Herding av stål

Tempering er en varmebehandlingsprosess der bråkjølt stål gjenoppvarmes til en temperatur under A1, holdes ved den temperaturen og deretter avkjøles. Herding bestemmer stålets mikrostruktur og egenskaper under bruk. Hensikten med herding er å stabilisere mikrostrukturen, eliminere bråkjølingsspenninger og forbedre stålets duktilitet og seighet, for å oppnå en passende balanse mellom styrke, hardhet, duktilitet og seighet for å møte de varierende ytelseskravene til ulike arbeidsstykker.

 

 

Ståltempering kan deles inn i tre kategorier basert på tempereringstemperaturen.

 

Lav-tempering (150–250 grader)

Mikrostrukturen etter lav-temperaturtempering er temperert martensitt, som består av overmettet fase og koherent ε-Fe2.4C. Dens morfologi beholder den flak eller laftlignende struktur- til bråkjølt martensitt.

 

Hovedformålet med lav-temperaturtempering er å opprettholde den høye hardheten (58-62 HRC) og slitestyrken til den bråkjølte martensitten samtidig som den reduserer bråkjølingsspenninger og sprøhet. Den brukes først og fremst i forskjellige skjæreverktøy av høykarbonstål, målere, kaldstansematriser, rullelagre og karburerte arbeidsstykker.

 

Middels-tempering (350–500 grader)

Mikrostrukturen etter middels-temperaturtempering er temperert troostitt, som er sammensatt av ukrystallisert nålformet ferritt og dispergert, ekstremt fin, flakformet eller granulær sementitt. Dens morfologi forblir den lamellære eller lamellformede-strukturen til bråkjølt martensitt.

 

Hovedformålet med middels-temperaturtempering er å oppnå et høyt flytegrenseforhold, høy elastisk grense og høy seighet. Hardheten til temperert troostitt er 35-45 HRC. Middels temperaturtempering brukes først og fremst til bearbeiding av ulike fjærer og smiingsformer.

 

Høy-tempering (500–650 grader)

Mikrostrukturen etter høy-temperaturtempering er temperert troostitt, som er sammensatt av rekrystallisert ferritt og jevnt fordelt, finkornet-sementitt. På grunn av omkrystalliseringen av ferritten går den flak- eller laftlignende -strukturen til den bråkjølte martensitten tapt, og blir polygonal granulær. Samtidig vokser sementitttilslagene.

 

Hovedårsaken til tempereringsdeformasjon er gjenværende hardhet eller strukturelle endringer generert under herding og bråkjøling, det vil si krymping på grunn av eliminering av strekkspenning og ekspansjon på grunn av eliminering av trykkspenning. Dette inkluderer noe krymping av karbidene som er utfelt i tidlig herdingsfase, stor krymping under kondensering av karbonjern, ekspansjon av rest-austenittisk jern omdannet til løst jern, og ekspansjon av rest-austenittisk jern omdannet til duktilt jern, som fører til deformasjon av arbeidsstykket etter anløping. Forebyggingsmetoder inkluderer:

(1) trykktempereringsbehandling;

(2) bruk av et varmt bad eller luftkjøling for å redusere gjenværende stress;

(3) korreksjon ved mekanisk prosessering;

(4) forhindrer deformasjon.