DER UNTERSCHIED ZWISCHEN BK, GBK, BKS, NBK IN STAHL.

DER UNTERSCHIED ZWISCHEN BK, GBK, BKS, NBK IN STAHL.

ABSTRAKT:

Glühen und Normalisieren von Stahl sind zwei gängige Wärmebehandlungsverfahren.
Zweck der vorläufigen Wärmebehandlung: Beseitigung einiger Fehler in den Rohlingen und Halbzeugen und Vorbereitung der Organisation für die anschließende Kaltumformung und abschließende Wärmebehandlung.
Der Zweck der abschließenden Wärmebehandlung: Erzielen der erforderlichen Leistung des Werkstücks.
Der Zweck des Glühens und Normalisierens besteht darin, bestimmte Fehler zu beseitigen, die durch die Warmverarbeitung von Stahl verursacht wurden, oder das anschließende Schneiden und die abschließende Wärmebehandlung vorzubereiten.

 Glühen von Stahl:
1. Konzept: Der Wärmebehandlungsprozess, bei dem Stahlteile auf eine geeignete Temperatur (über oder unter Ac1) erhitzt, für eine bestimmte Zeit gehalten und dann langsam abgekühlt werden, um eine Struktur nahe am Gleichgewicht zu erhalten, wird Glühen genannt.
2. Zweck:
(1) Reduzieren Sie die Härte und verbessern Sie die Plastizität
(2) Körner verfeinern und strukturelle Defekte beseitigen
(3) Beseitigen Sie inneren Stress
(4) Bereiten Sie die Organisation auf das Abschrecken vor
Typ: (Je nach Heiztemperatur kann es in Glühen oberhalb oder unterhalb der kritischen Temperatur (Ac1 oder Ac3) unterteilt werden. Ersteres wird auch Phasenwechsel-Rekristallisationsglühen genannt, einschließlich vollständiges Glühen, Diffusionsglühen, Homogenisierungsglühen, unvollständiges Glühen und Sphäroidisierungsglühen; Letzteres umfasst das Rekristallisationsglühen und das Spannungsarmglühen.)

•  Vollständiges Glühen (GBK+A):

1) Konzept: Erhitzen des untereutektoiden Stahls (Wc=0,3%~0,6%) auf AC3+(30~50)℃, und nachdem er vollständig austenitisiert ist, Wärmeerhaltung und langsame Abkühlung (nach dem Ofen, Eingraben in Sand, Kalk), Der Wärmebehandlungsprozess zur Erzielung einer dem Gleichgewichtszustand nahen Struktur wird als vollständiges Glühen bezeichnet.2) Zweck: Verfeinerung der Körner, gleichmäßige Struktur, Eliminierung innerer Spannungen, Verringerung der Härte und Verbesserung der Schneidleistung.
2) Prozess: Durch vollständiges Glühen und langsames Abkühlen mit dem Ofen kann im Haupttemperaturbereich unterhalb von Ar1 die Ausscheidung von voreutektoidem Ferrit und die Umwandlung von unterkühltem Austenit in Perlit gewährleistet werden.Die Haltezeit des Werkstücks auf der Glühtemperatur bewirkt nicht nur, dass das Werkstück durchbrennt, dh der Kern des Werkstücks erreicht die erforderliche Erwärmungstemperatur, sondern stellt auch sicher, dass der gesamte homogenisierte Austenit sichtbar wird, um eine vollständige Rekristallisation zu erreichen.Die Haltezeit des vollständigen Glühens hängt von Faktoren wie der Stahlzusammensetzung, der Werkstückdicke, der Ofenbeladungskapazität und der Ofenbeladungsmethode ab.In der tatsächlichen Produktion kann zur Verbesserung der Produktivität das Glühen und Abkühlen auf etwa 600 ℃ außerhalb des Ofens und der Luftkühlung erfolgen.
Anwendungsbereich: Gießen, Schweißen, Schmieden und Walzen von Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und legiertem Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt usw. Hinweis: Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und übereutektoider Stahl sollten nicht vollständig geglüht werden.Die Härte von kohlenstoffarmem Stahl ist nach dem vollständigen Glühen gering, was der Schneidbearbeitung nicht förderlich ist.Wenn der übereutektoide Stahl über Accm auf den austenitischen Zustand erhitzt und langsam abgekühlt und geglüht wird, wird ein Netzwerk aus sekundärem Zementit ausgeschieden, das die Festigkeit, Plastizität und Schlagzähigkeit des Stahls erheblich verringert.

• Kugelglühen:

1) Konzept: Der Glühprozess zum Sphäroidisieren von Karbiden in Stahl wird als Sphäroidisieren-Glühen bezeichnet.
2) Prozess: Allgemeiner Sphäroidisierungsglühprozess Ac1+(10~20)℃ wird mit Ofen auf 500~600℃ mit Luftkühlung gekühlt.
3) Zweck: Härte reduzieren, Organisation verbessern, Plastizität und Schneidleistung verbessern.
4) Anwendungsbereich: hauptsächlich verwendet für Schneidwerkzeuge, Messwerkzeuge, Formen usw. aus eutektoidem Stahl und übereutektoidem Stahl.Wenn der übereutektoide Stahl ein Netzwerk aus sekundärem Zementit aufweist, hat er nicht nur eine hohe Härte und lässt sich nur schwer schneiden, sondern erhöht auch die Sprödigkeit des Stahls, der zu Abschreckverformung und Rissbildung neigt.Aus diesem Grund muss nach der Warmumformung des Stahls ein Sphäroidisierungsglühprozess hinzugefügt werden, um das Flockeninfiltrat in dem retikulierten sekundären Zementit und Perlit zu sphäroidisieren, um körnigen Perlit zu erhalten.
Die Abkühlgeschwindigkeit und die isotherme Temperatur beeinflussen auch die Wirkung der Karbid-Sphäroidisierung.Eine schnelle Abkühlgeschwindigkeit oder niedrige isotherme Temperatur führt dazu, dass Perlit bei einer niedrigeren Temperatur gebildet wird.Die Karbidpartikel sind zu fein und der Aggregationseffekt ist gering, was es leicht macht, flockige Karbide zu bilden.Dadurch ist die Härte hoch.Bei zu langsamer Abkühlung oder zu hoher isothermer Temperatur bilden sich gröbere Karbidpartikel und der Agglomerationseffekt ist sehr stark.Es ist einfach, körnige Carbide unterschiedlicher Dicke zu bilden und die Härte gering zu halten.

•  Homogenisierungsglühen (Diffusionsglühen):

1) Prozess: Der Wärmebehandlungsprozess zum Erhitzen von Barren oder Gussteilen aus legiertem Stahl auf 150 ~ 00 ℃ über Ac3, Halten für 10 ~ 15 Stunden und dann langsames Abkühlen, um die ungleichmäßige chemische Zusammensetzung zu beseitigen.
2) Zweck: Beseitigen der Dendritenseigerung während der Kristallisation und Homogenisieren der Zusammensetzung.Aufgrund der hohen Erwärmungstemperatur und der langen Zeit werden die Austenitkörner stark vergröbert.Daher ist es im Allgemeinen notwendig, ein vollständiges Glühen oder Normalisieren durchzuführen, um die Körner zu verfeinern und Überhitzungsdefekte zu beseitigen.
3) Anwendungsbereich: Wird hauptsächlich für legierte Stahlbarren, Gussteile und Schmiedestücke mit hohen Qualitätsanforderungen verwendet.
4) Hinweis: Hochtemperatur-Diffusionsglühen hat einen langen Produktionszyklus, einen hohen Energieverbrauch, eine starke Oxidation und Entkohlung des Werkstücks und hohe Kosten.Nur einige hochwertige legierte Stähle und legierte Stahlgussteile und Stahlbarren mit starker Entmischung verwenden dieses Verfahren.Bei Gussstücken mit kleinen allgemeinen Größen oder Gussstücken aus Kohlenstoffstahl kann aufgrund ihres geringeren Seigerungsgrades ein vollständiges Glühen verwendet werden, um die Körner zu verfeinern und Gussspannungen zu beseitigen.

• Spannungsarmglühen

1) Konzept: Das Glühen zum Entfernen der durch plastische Verformung, Schweißen usw. verursachten Spannungen und der Eigenspannungen im Gussstück wird als Spannungsarmglühen bezeichnet.(Beim Spannungsarmglühen tritt kein Verzug auf)
2) Prozess: Erhitzen Sie das Werkstück langsam auf 100~200℃ (500~600℃) unter Ac1 und halten Sie es für eine bestimmte Zeit (1~3h), kühlen Sie es dann langsam mit dem Ofen auf 200℃ ab und kühlen Sie es dann ab es aus dem Ofen.
Stahl ist im Allgemeinen 500 ~ 600 ℃
Gusseisen überschreitet im Allgemeinen 550 Wölbungen bei 500-550 ℃, was leicht zur Graphitisierung von Perlit führt.Schweißteile sind im Allgemeinen 500 ~ 600 ℃.
3) Anwendungsbereich: Beseitigen Sie Restspannungen in gegossenen, geschmiedeten, geschweißten Teilen, kaltgepressten Teilen und bearbeiteten Werkstücken, um die Größe von Stahlteilen zu stabilisieren, Verformungen zu reduzieren und Risse zu verhindern.

Normalisieren von Stahl:
1. Konzept: Erhitzen des Stahls auf 30–50 °C über Ac3 (oder Accm) und Halten für eine angemessene Zeit;Der Wärmebehandlungsprozess des Abkühlens an ruhender Luft wird als Normalisieren von Stahl bezeichnet.
2. Zweck: Korn verfeinern, gleichmäßige Struktur, Härte einstellen usw.
3. Organisation: Eutektoide Stähle S, untereutektoide Stähle F+S, übereutektoide Stähle Fe3CⅡ+S
4. Prozess: Die Dauer der Normalisierung der Wärmeerhaltung entspricht dem vollständigen Glühen.Es sollte sich am Werkstück durch Brennen orientieren, dh der Kern erreicht die erforderliche Erwärmungstemperatur, und Faktoren wie Stahl, ursprüngliche Struktur, Ofenkapazität und Erwärmungsausrüstung sollten ebenfalls berücksichtigt werden.Die am häufigsten verwendete normalisierende Kühlmethode besteht darin, den Stahl aus dem Heizofen zu nehmen und ihn auf natürliche Weise an der Luft abzukühlen.Bei großen Teilen kann das Blasen, Sprühen und Anpassen des Stapelabstands von Stahlteilen auch verwendet werden, um die Abkühlrate von Stahlteilen zu steuern, um die erforderliche Organisation und Leistung zu erreichen.

5. Anwendungsbereich:

• 1) Verbessern Sie die Schnittleistung von Stahl.Kohlenstoffstahl und niedriglegierter Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,25 % haben nach dem Glühen eine geringere Härte und können beim Schneiden leicht „kleben“.Durch Normalisierungsbehandlung kann freies Ferrit reduziert und Flockenperlit erhalten werden.Eine Erhöhung der Härte kann die Bearbeitbarkeit von Stahl verbessern, die Lebensdauer des Werkzeugs und die Oberflächengüte des Werkstücks erhöhen.
• 2) Beseitigung von thermischen Verarbeitungsdefekten.Gussteile, Schmiedestücke, Walzteile und geschweißte Teile aus Baustahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt sind anfällig für Überhitzungsfehler und Bandstrukturen wie grobe Körner nach dem Erhitzen.Durch eine Normalisierungsbehandlung können diese fehlerhaften Strukturen eliminiert werden, und der Zweck der Kornverfeinerung, gleichmäßigen Struktur und Eliminierung innerer Spannungen kann erreicht werden.
• 3) Eliminieren der Netzwerkkarbide von übereutektoidem Stahl, wodurch das Sphäroidisierungsglühen erleichtert wird.Übereutektoider Stahl sollte vor dem Abschrecken kugelförmig gemacht und geglüht werden, um die Bearbeitung zu erleichtern und die Struktur für das Abschrecken vorzubereiten.Wenn jedoch in dem übereutektoiden Stahl ernsthafte Netzwerkkarbide vorhanden sind, wird keine gute Sphäroidisierungswirkung erzielt.Nettocarbid kann durch Normalisierungsbehandlung eliminiert werden.
• 4) Verbesserung der mechanischen Eigenschaften üblicher Bauteile.Einige Teile aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl mit geringer Belastung und geringen Leistungsanforderungen werden normalisiert, um eine bestimmte umfassende mechanische Leistung zu erreichen, die die Abschreck- und Anlassbehandlung als abschließende Wärmebehandlung der Teile ersetzen kann.

Wahlweise Glühen und Normalisieren
Der Hauptunterschied zwischen Glühen und Normalisieren:
1. Die Abkühlgeschwindigkeit beim Normalisieren ist etwas schneller als beim Glühen, und der Grad der Unterkühlung ist größer.
2. Die nach dem Normalisieren erhaltene Struktur ist feiner und die Festigkeit und Härte sind höher als beim Glühen.Die Wahl des Glühens und Normalisierens:

• Bei kohlenstoffarmem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von < 0,25 % wird normalerweise Normalglühen anstelle von Glühen verwendet.Weil die schnellere Abkühlgeschwindigkeit verhindern kann, dass der kohlenstoffarme Stahl freien tertiären Zementit entlang der Korngrenze ausfällt, wodurch die Kaltverformungsleistung der Stanzteile verbessert wird;Normalisieren kann die Härte des Stahls und die Schneidleistung des kohlenstoffarmen Stahls verbessern;Im Wärmebehandlungsprozess kann das Normalisieren verwendet werden, um die Körner zu verfeinern und die Festigkeit von kohlenstoffarmem Stahl zu verbessern.
• Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgehalt mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,25 und 0,5 % können anstelle des Glühens auch normalisiert werden.Obwohl die Härte von Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt nahe der Obergrenze des Kohlenstoffgehalts nach dem Normalisieren höher ist, kann sie dennoch gesenkt werden, und die Kosten für das Normalisieren sind niedrig und hochproduktiv.
• Stahl mit Kohlenstoffgehalt zwischen 0,5 und 0,75 %, aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts ist die Härte nach dem Normalglühen deutlich höher als die des Glühens, und er ist schwer zu schneiden.Daher wird im Allgemeinen ein Vollglühen verwendet, um die Härte zu verringern und die Schneidfähigkeit zu verbessern.Verarbeitbarkeit.
• Stähle mit hohem Kohlenstoffgehalt oder Werkzeugstähle mit einem Kohlenstoffgehalt von > 0,75 % verwenden im Allgemeinen ein Kugelglühen als vorläufige Wärmebehandlung.Wenn ein Netzwerk aus sekundärem Zementit vorhanden ist, sollte es zuerst normalisiert werden.

Quelle:Mechanische Fachliteratur.

Herausgeber: Ali