Tôi luyện là một trong nhiều quy trình xử lý nhiệt cho các hợp kim dựa trên sắt . Các quá trình này làm thay đổi các tính chất vật lý và cơ học như cấu trúc bên trong của kim loại, độ dẻo, độ cứng, độ dai, khả năng gia công, khả năng định dạng, độ đàn hồi và độ bền.
Chúng tôi cần những thay đổi này để đảm bảo kim loại phù hợp với các ứng dụng và môi trường dịch vụ của chúng. Nếu không xử lý nhiệt, không thể sử dụng hết công suất của kim loại trong hầu hết các hệ thống.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu quá trình ủ. Hãy bắt đầu nào.
Nhiệt độ là gì?
Tôi, còn được gọi là kéo, là một quy trình xử lý nhiệt trong đó các bộ phận được làm nóng và giữ ở nhiệt độ cài đặt dưới điểm tới hạn trong một khoảng thời gian nhất định. Các thành phần sau đó được làm mát đến nhiệt độ phòng trong không khí tĩnh.
Giống như các quy trình xử lý nhiệt khác như ủ và thường hóa, quy trình ủ làm thay đổi các tính chất cơ học không mong muốn của kim loại để phù hợp hơn với ứng dụng được đề xuất.
Nhiệt độ ảnh hưởng đến tính chất cơ học của toàn bộ thành phần từ bề mặt đến lõi. Nhưng tôi luyện một phần cũng có thể thực hiện được trong các nhà máy cảm ứng.
Kim loại tôi luyện rất hữu ích trong các ứng dụng cần một mức độ linh hoạt nhất định từ các thành phần của chúng.
Quá trình xử lý nhiệt này cũng có thể được sử dụng để giảm độ cứng của các bộ phận được hàn gần đây. Nhiệt độ cục bộ cao từ quá trình hàn có thể dẫn đến độ cứng cao ở các vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt . Quá trình ủ có thể giúp chúng tôi giảm bớt những phần có độ cứng cao này.
Về lý thuyết, tôi luyện có thể được thực hiện trên nhiều loại kim loại nhưng nó thường được kết hợp với thép carbon vì một số kim loại khác phản ứng với phương pháp xử lý nhiệt này theo cách tương tự như thép.
Khi nào ủ được sử dụng?
Quá trình ủ thường được thực hiện sau quá trình đông cứng. Trong các quy trình này, vật liệu được nung nóng trên nhiệt độ tới hạn trên của nó, sau đó là hoạt động làm nguội hoặc làm nguội nhanh. Làm nguội là ngâm thép trong dầu, nước nóng hoặc không khí cưỡng bức.
Hoạt động như vậy làm cho vật liệu cứng và giòn, dễ vỡ như thủy tinh trong một số trường hợp. Mặc dù chúng ta cần độ cứng cao trong nhiều ứng dụng, nhưng độ giòn tăng lên đi kèm với nó không như mong muốn.
Để giảm độ giòn và phục hồi độ dẻo, các kim loại được nung nóng lại, lần này ở nhiệt độ thấp hơn. Điều này giúp chúng tôi đạt được sự cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo. Tốc độ làm mát trong quá trình ủ cũng chậm hơn so với quá trình làm nguội.
Để có kết quả tốt nhất, quá trình ủ phải được thực hiện ngay sau khi làm cứng. Điều này giúp tránh các đặc tính giòn do quá trình làm cứng mang lại.
Cần lưu ý rằng bất kỳ lỗi nào trong quá trình này đều có thể làm hỏng, biến dạng hoặc cong vênh vật liệu.
Quá trình ủ cũng được thực hiện khi vật liệu được làm cứng thông qua các phương pháp khác như quá trình hàn . Nó cũng hoạt động cho các vật liệu cứng. Đây là những vật liệu đã trở nên cứng thông qua các quá trình như uốn , khoan , tạo hình , đục lỗ và lăn .
Quá trình ủ
Giống như các quá trình xử lý nhiệt khác, quá trình ram xảy ra trong ba giai đoạn. Các giai đoạn này là:
- Sưởi
- Trú ngụ
- làm mát
-
Sưởi
Trong giai đoạn này, chúng tôi nung nóng kim loại đến nhiệt độ cài đặt giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ tới hạn thấp hơn. Nhiệt độ này là nhiệt độ ủ của chúng tôi.
Việc nung nóng đến nhiệt độ chính xác phải diễn ra với tốc độ được kiểm soát vì nếu kim loại được nung nóng quá nhanh, nó có thể dẫn đến nứt. Nhiệt độ phù hợp khác nhau tùy thuộc vào loại thép và sự thay đổi mong muốn về tính chất. Ví dụ, thép công cụ được tôi luyện ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với lò xo.
Thông thường, kim loại được nung nóng trong lò (khí, điện hoặc cảm ứng) với sự có mặt của khí trơ hoặc chân không để ngăn quá trình oxy hóa. Nhưng một số loại thép được tôi luyện trong bể muối hoặc thậm chí khi có không khí.
Bầu không khí được chọn cũng ảnh hưởng đến bề mặt của các bộ phận.
-
Trú ngụ
Khi kim loại đã đạt được nhiệt độ mong muốn dưới điểm tới hạn, nó phải được giữ ở nhiệt độ đó trong một khoảng thời gian xác định trước. Thời lượng phụ thuộc vào loại thép, mặt cắt thành phần, kích thước điện tích và các tính chất cơ học cần thiết.
Tùy thuộc vào nhiệt độ ram và thời gian dừng, các tính chất cơ học của thép cứng thay đổi.
Độ dẻo, độ bền va đập và độ dẻo dai tăng lên khi nhiệt độ và thời gian dừng cao hơn. Tuy nhiên , độ bền kéo cuối cùng sẽ giảm khi nhiệt độ tăng.
Ảnh hưởng đến độ cứng phụ thuộc vào tỷ lệ các pha khác nhau như martensite, austenite được giữ lại và các nốt than chì . Khi thời gian trong lò tăng lên, pha martensitic giảm và austenit bị giữ lại tăng lên. Khi pha austenit tương đối mềm hơn, độ cứng của toàn bộ thành phần giảm.
-
làm mát
Giai đoạn làm mát cũng quan trọng như hai giai đoạn đầu tiên. Trong quá trình làm mát, bộ phận được làm mát, thường là khi có không khí, theo một cách định trước.
Tốc độ làm mát và phương pháp được sử dụng phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau. Đối với ủ, quá trình làm mát thường diễn ra trong không khí tĩnh.
màu ủ
Khi chúng ta nung nóng các sản phẩm kim loại, chúng sẽ bị oxy hóa. Điều này dẫn đến sự phát triển của các màu sắc khác nhau trên bề mặt kim loại. Màu thu được cho biết nhiệt độ ủ.
Các màu sắc từ vàng nhạt đến các sắc thái khác nhau của màu xanh lam. Một danh sách đầy đủ các màu thu được ở các phạm vi nhiệt độ khác nhau như sau:
ủ màu | Nhiệt độ tính bằng C | Nhiệt độ tính bằng F | ứng dụng phổ biến |
---|---|---|---|
vàng nhạt | 175 – 205 | 347 – 401 | Gravers, dao cạo, cạp |
Rơm rạ | 205 – 225 | 401 – 437 | Dụng cụ cắt cạnh, dao, mũi khoan, mũi khoan đá |
Màu vàng | 225 – 250 | 437 – 482 | Lưỡi bào, lưỡi bào |
Màu nâu | 250 – 265 | 482 – 509 | Đục nguội, khuôn dập, mũi khoan, búa, dụng cụ bấm |
Hoa mỹ | 265 – 285 | 509 – 545 | Mũi khoan, dụng cụ phẫu thuật |
Màu xanh da trời | 285 – 305 | 545 – 581 | Tua vít, cờ lê |
xanh nhạt | 305 – 335 | 581 – 635 | Bánh răng , kết cấu thép, lò xo, cưa cắt gỗ |
xanh xám | 335 – 375 | 635 – 707 | Kết cấu thép , lò xo, cưa cắt gỗ |
Tuy nhiên, những màu này không phải lúc nào cũng chỉ ra nhiệt độ ủ chính xác. Nhiều yếu tố khác như các nguyên tố hợp kim, khí quyển, bề mặt hoàn thiện và thời gian tôi luyện đều có ảnh hưởng đến màu sắc cuối cùng. Ví dụ, thép chống ăn mòn ít bị oxy hóa hơn và do đó đạt được các màu tôi luyện cụ thể ở nhiệt độ cao hơn so với các loại thép dễ bị ăn mòn hơn.
Do đó, không nên sử dụng biểu đồ này để xác định chính xác nhiệt độ ủ. Những màu này chỉ nên được coi là một dấu hiệu để đánh giá nhiệt độ bề mặt của kim loại trong quá trình ủ.
Lợi ích của việc ủ
- Tăng độ dẻo và tính linh hoạt
- giảm độ giòn
- Độ cứng dư thừa có thể được điều chỉnh đến mức chấp nhận được
- Cấu trúc vi mô được cải thiện làm tăng sức mạnh của kim loại
- Làm giảm căng thẳng bên trong tích lũy từ các hoạt động trước đó. Nếu không được kiểm soát, ứng suất dư có thể gây nứt hydro.
- Tăng khả năng chống mài mòn của bề mặt cũng như lõi. Thép cường lực bền và lâu dài.
- Tăng khả năng gia công và định dạng cho các quy trình thành công
- Tăng độ dẻo dai
- Quá trình ủ nhanh hơn quá trình ủ. Thép cường lực cũng cứng hơn và mạnh hơn thép ủ
Lời khuyên
Cho dù bạn cần chốt an toàn hay xây dựng một sân vận động 80.000 chỗ ngồi, tôi luyện là không thể thiếu. Nó vẫn là một trong những quy trình xử lý nhiệt quan trọng nhất và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau của thép.
Khi chúng ta tiến xa hơn vào việc xây dựng các cấu trúc phức tạp hơn bao giờ hết, việc sử dụng các bộ phận được tôi luyện trong sản xuất và xây dựng sẽ chỉ tăng lên theo thời gian.
CÔNG TY CỔ PHẦN DIMEC
Hotline: 0966.92.0404
Email: info@dimec.vn
Website: dimec.vn
Trụ sở chính: Số 285 Phúc Lợi, P. Phúc Lợi, Q. Long Biên, TP. Hà Nội
CN Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, đường Nguyễn Sinh Sắc, P. Hòa