Ythärdning av metallmaterial

I den faktiska produktionen arbetar många maskindelar under växlande belastningar såsom vridning och böjning, samt stötbelastningar. Ytskiktet utsätts för friktion, alternerande eller pulserande kontaktspänningar och ibland stötar. Till exempel transmissionsaxel, transmissionsväxel etc. Ytan på dessa delar utsätts för högre belastning än kärnan, så den kräver högre hållfasthet, hårdhet och slitstyrka inom arbetsytans begränsade djupområde, samtidigt som kärnan kräver tillräcklig plasticitet och slitstyrka. Ha motståndskraften att stå emot ett visst mått av tryck. Slagbelastning. Baserat på detta krav och härdnings- och härdningslagarna för metallmaterial utvecklades ythärdningsprocessen.

Ytsläckning är ett av de viktiga medlen för att stärka ytan på metallmaterial. Alla metallmaterial som kan öka sin styrka och hårdhet genom härdning kan förstärkas genom ythärdning.
Arbetsstycket efter ythärdningsbehandling kan uppnå effekten av "hård yta men tuff kärna", det vill säga inte bara ytan har hög hårdhet, styrka och slitstyrka, utan matchar också kärnstrukturen som erhålls genom den preliminära värmebehandlingen av arbetsstycket . arbetsstycket och har god seghet och utmattningshållfasthet. Därför används ythärdning i stor utsträckning i industriell produktion.

Ytsläckning är en värmebehandlingsprocess som använder snabb uppvärmning för att värma arbetsstycket över fasomvandlingspunkten inom ett begränsat djupområde på ytan, och sedan snabbt kyler det för att erhålla martensit endast inom ett visst djupområde på arbetsstyckets yta för att uppnå syftet att stärka arbetsstyckets yta.
Kugghjul, kammar, vevaxlar och olika axeldelar arbetar under växlande belastningar som vridning och böjning och är utsatta för friktion och stötar. Deras ytor utsätts för högre spänningar än deras kärnor. Syftet med ythärdning är att erhålla martensitstrukturen inom ett visst djupområde av arbetsstyckets yta, medan kärnan förblir ythärdad (härdnings- och härdning eller normaliseringstillstånd), för att därigenom erhålla den erforderliga högre hårdheten och slitstyrkan hos delytan. egenskaper, samtidigt som kärnan bibehåller en viss styrka, tillräcklig plasticitet och seghet, det vill säga att ytan är hård och kärnan är seg.
Bara för att snabbt nå austenitiseringstemperaturen inom det begränsade djupområdet för arbetsstyckets yta, medan kärntemperaturen fortfarande är mycket låg, måste extremt hög termisk energitäthet ges till arbetsstyckets yta (i allmänhet måste den termiska energitätheten vara större än eller lika med 102W/cm2) för att göra det. Ytan värms snabbt upp till austenitiseringstemperaturen, och värmen på ytan kyls ner först innan den kan överföras till kärnan, vilket håller kärntemperaturen vid en lägre temperatur.

Det finns ingen fasförändring i denna hjärtdel. Det finns många sätt att möta detta snabba uppvärmningsbehov. Beroende på värmekälla inkluderar stålytsläckning främst induktionsvärmeytsläckning, laservärmeytsläckning, flamvärmeytsläckning etc. Dessutom finns elektronstrålevärme, elektrisk kontaktvärme, elektrolytvärmning etc. Ytsläckning använder en olika uppvärmningsmetoder, såsom uppvärmning, plasmastråle och iso-infraröd fokuserad uppvärmning.

Eftersom ovanstående uppvärmningsmetoder var och en har sina egna egenskaper och begränsningar, tillämpas de alla under vissa förhållanden. De vanligaste är ytsläckning av induktionsvärme och ytsläckning av flamvärme. Laserstråluppvärmning och elektronstråluppvärmning är för närvarande nya uppvärmnings- och härdningsmetoder med hög energidensitet. Eftersom de har vissa fördelar som andra metoder inte har, har de fått en del tillämpningar.

Surface quenching is widely used in mechanical parts made of medium-carbon quenched and tempered steel or ductile iron with a carbon content of 0.4% to 0.5%. Since medium carbon quenched and tempered steel is surface quenched after quenching and tempering or normalizing pretreatment, it can not only maintain high comprehensive mechanical properties in the core, but also make the surface have high hardness (>50HRC) och slitstyrka. Prestanda, såsom verktygsmaskiner, växlar, dieselmotorers vevaxlar, kamaxlar etc. I princip finns det grått gjutjärn, segjärn, formbart gjutjärn, legerat gjutjärn etc. Matrisen är likvärdig med medium kolstål med perlit och ferrit som matris, och kan ytsläckas. Duktilt järn har dock den bästa processprestandan och har höga omfattande mekaniska egenskaper efter ythärdning, så det är det mest använda.
Efter ythärdning av stål med hög kolhalt, även om ythårdheten och slitstyrkan förbättras, är kärnans plasticitet och seghet låg. Därför används ythärdning av högkolstål främst för verktyg som tål mindre stötar och växlande belastningar. Mätverktyg och högkylda rullar.
Den förstärkande effekten efter ythärdning av lågkolstål är inte signifikant, så det används sällan.