Die Einflussfaktoren der Wärmebehandlung von Metallschmiedeteilen

Bei der Schmiedefertigung muss es neben der geforderten Form und Größe des Schmiedestücks auch die Leistungsanforderungen des Teils im Einsatz erfüllen. Durch sinnvolle Schmiedetechnologie und Prozessparameter kann die Organisation und Struktur der Rohstoffe durch folgende Leistungsaspekte verbessert werden:

• Brechen Sie die säulenförmigen Kristalle, verbessern Sie die Makroseigerung, ändern Sie die Struktur im Gusszustand in die geschmiedete Struktur und schweißen Sie unter den entsprechenden Temperatur- und Belastungsbedingungen die inneren Hohlräume, um die Dichte des Materials zu erhöhen;
• Der Block wird geschmiedet, um eine Faserstruktur zu bilden, und weiteres Walzen, Extrudieren und Gesenkschmieden werden verwendet, um eine angemessene Faserrichtungsverteilung für das Schmieden zu erhalten;
• Kontrolle der Größe und Gleichmäßigkeit der Kristallkörner;
• Verbessern Sie die Verteilung der zweiten Phase (wie Legierungskarbide in Ledeburit starr);
• Die Struktur wird durch Verformung oder Verformungsphasenumwandlung verstärkt.

Durch die Verbesserung der oben genannten Struktur wurden auch die Plastizität, Schlagzähigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Haltbarkeit von Schmiedestücken verbessert, und dann durch die abschließende Wärmebehandlung der Teile eine gute Kombination von Härte, Festigkeit und Plastizität, die von die teile können bezogen werden. Leistung.

Wenn das verwendete Schmiedeverfahren unangemessen ist, kann es zu Schmiedefehlern führen, einschließlich Oberflächenfehlern, inneren Fehlern oder unqualifizierter Leistung, die die Verarbeitungsqualität nachfolgender Prozesse beeinträchtigen und einige die Leistung der Schmiedestücke ernsthaft beeinträchtigen und die Qualität der Endprodukte beeinträchtigen. . Die Lebensdauer der Batterie kann sogar die Sicherheit gefährden.

Der Einfluss des Schmiedegefüges auf das Gefüge und die Eigenschaften nach der abschließenden Wärmebehandlung zeigt sich vor allem in folgenden Aspekten:

• Nicht korrigierbare Gefügefehler: austenitische und ferritische hitzebeständige Edelstähle, Hochtemperaturlegierungen, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen usw., Werkstoffe, die beim Erhitzen und Abkühlen keine Isomerenumwandlung aufweisen, sowie einige Kupferlegierungen und Für Titanlegierungen die Gefügefehler, die während des Schmiedeprozesses entstehen, können durch Wärmebehandlung nicht verbessert werden.
• Organisatorische Mängel, die verbessert werden können: grobkörniges und Widmanstätten-Gefüge bei allgemein überhitzten Baustahl-Schmiedestücken, leichte Netzwerkkarbide durch unsachgemäße Kühlung von übereutektoiden Stählen und Lagerstählen während der Wärmebehandlung nach dem Schmieden Wärmebehandlung des Schmiedestücks (3) Organisatorische Mängel, die durch normale Wärmebehandlung schwer zu beseitigen sind: wie z. B. grobkörniger 9Cr18-Edelstahl mit geringer Vergrößerung, Zwillingskarbide von H13 usw. Niedertemperaturzersetzung, Hochtemperatur-Diffusionsglühen und andere zu verbessernde Maßnahmen .
• Organisatorische Mängel, die durch das allgemeine Wärmebehandlungsverfahren nicht beseitigt werden können: schwere Steinbrüche und Gratbrüche, Überbrennen, Ferritbänder in Edelstahl, Karbidgewebe und Bänder in Ledeburitlegiertem Werkzeugstahl usw. Die Leistung der Schmiedestücke nach der Wärmebehandlung lässt nach oder scheitert sogar.
• Gefügefehler, die sich während der abschließenden Wärmebehandlung weiterentwickeln: Zum Beispiel verursacht das grobkörnige Gefüge in den legierten Baustahl-Schmiedestücken, wenn die Wärmebehandlung nach dem Schmieden nicht verbessert wird, oft Martensit nach dem Karbonieren, Nitrieren und Abschrecken Die Nadel ist dick und die Leistung ist unqualifiziert; Die dicken Bandkarbide im Schnellarbeitsstahl verursachen beim Abschrecken oft Risse.
• Bei unsachgemäßer Erwärmung, zum Beispiel bei zu hoher Erwärmungstemperatur und zu langer Erwärmungszeit, kommt es zu Defekten wie Entkohlung, Überhitzung und Überbrennen.
• Während des Kühlprozesses nach dem Schmieden kann es bei unsachgemäßem Prozess zu Kühlrissen, weißen Flecken usw. kommen, die während der Wärmebehandlung reißen können.

Welche Auswirkungen hat das Schneiden auf die Qualität wärmebehandelter Werkstücke?

• Im Zustand des Abschreckens und Anlassens, Glühens und Normalisierens des Werkstücks ist die Härte niedriger als 45 HRC, und die Qualität des Werkstücks einschließlich Oberflächengüte, Eigenspannung, Bearbeitungszugabe und Entfernung der kohlenstoffarmen Oberflächenentkohlungsschicht ist nicht vom Schneidprozess betroffen. Offensichtlich führt dies nicht zu einer Änderung der potentiellen Leistung des Werkstücks.
• Die Bearbeitung von Werkstücken aus gehärtetem Stahl oder Werkstücken wird auch als Hartbearbeitung bezeichnet. Die Härte der Werkstücke beträgt 50~65HRC. Zu den Materialien gehören hauptsächlich gewöhnlicher gehärteter Stahl, gehärteter Gesenkstahl, Lagerstahl, Walzstahl und Schnellarbeitsstahl usw. Die Auswirkungen des Schneidens sind offensichtlicher. Faktoren wie die Erzeugung und Weiterleitung von Schneidwärme, Hochgeschwindigkeitsreibung und Verschleiß während des Schneidprozesses führen zu einer gewissen Beschädigung der bearbeiteten Oberfläche. Die Integrität der bearbeiteten Oberfläche beim Hartschneiden umfasst hauptsächlich die Oberflächenstruktur, Härte, Oberflächenrauheit, Maßhaltigkeit, Eigenspannungsverteilung und Weißschichtbildung.

Die Härte der bearbeiteten Oberfläche nimmt mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit zu und nimmt mit zunehmender Vorschubgeschwindigkeit und Schnittmenge ab. Und je höher die Härte der bearbeiteten Oberfläche, desto größer ist die Tiefe der gehärteten Schicht. Die Ergebnisse zeigen, dass die gleichmäßige Druckeigenspannung an der Oberfläche des Werkstücks nach dem Hartschneiden, während die maximale Druckspannung des Werkstücks nach dem Schleifen hauptsächlich auf der Oberfläche des Werkstücks konzentriert ist.

Je größer der stumpfe Winkelradius des Werkzeugs ist, desto größer ist der Wert der Druckeigenspannung; je höher die Härte des Werkstücks, desto größer der Wert der Druckeigenspannung. Die Härte des Werkstücks hat einen großen Einfluss auf die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks. Je größer die Härte des Werkstücks, desto förderlicher für die Bildung von Druckeigenspannungen.

Ein weiterer wichtiger Faktor, der die Oberflächenqualität beim Hartschneiden beeinflusst, ist die Bildung von weißen Schichten. Die weiße Schicht ist eine Struktur, die durch den harten Schneidprozess gebildet wird. Es hat einzigartige Verschleißeigenschaften: Einerseits hat es eine hohe Härte und eine gute Korrosionsbeständigkeit; andererseits zeigt es eine hohe Sprödigkeit, die leicht zu einem frühen Abplatzungsversagen führen kann. Es kann sogar reißen, nachdem es nach der Verarbeitung für eine Stufe platziert wurde. Beim Zerspanen von gehärtetem Lagerstahl AISIE52100 mit Keramik- und PCBN-Werkzeugen auf einer hochsteifen CNC-Drehmaschine wurde festgestellt, dass sich die Oberflächen- und Untergrundschichten des Werkstücks in ihrer Mikrostruktur verändert haben. Die Mikrostruktur besteht aus einer weißen ungehärteten Schicht und einer schwarzen übergehärteten Schicht.

Gegenwärtig wird einhellig die Ansicht vertreten, dass die weiße Schicht als Martensitstruktur angesehen wird, und der Hauptstreit liegt in der Feinstruktur der weißen Schicht. Eine Ansicht ist, dass die weiße Schicht das Ergebnis einer Phasenänderung ist und aus feinkörnigem Martensit besteht, der durch schnelles Erhitzen und plötzliches Abkühlen des Materials während des Schneidprozesses gebildet wird. Eine andere Ansicht ist, dass die Bildung der weißen Schicht nur ein Begriff des Verformungsmechanismus ist, der nur ein unkonventioneller Martensit ist, der durch plastische Verformung erhalten wird.

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