Apagar un tub quadrat o rectangular sembla una sola operació des de l'exterior - escalfeu-lo, deixeu-lo caure en líquid, estireu-lo amb força. En producció, és una seqüència de decisions separades, i un error en qualsevol d'elles es mostra com un tub doblegat, una lectura de duresa desigual o una escletxa que mai va ser visible fins que la peça va fallar en servei. Aquest és un resum dels punts de control que realment decideixen el resultat, extret de la pràctica de producció més que de la taula de propietats mecàniques del grau.
Per què l'orientació de la calefacció determina si un tub prim surt recte?
Un tub esvelt escalfat horitzontalment, ja sigui en un forn de cambra o en un bany, s'enfonsa lleugerament sota el seu propi pes en el moment en què arriba a la temperatura i perd rigidesa - l'acer perd una part important del seu mòdul elàstic a temperatura ambient-molt abans d'assolir la temperatura d'enduriment típica, i una llarga durada sense suport fins i tot s'inclinarà sota el seu propi pes.La suspensió del tub verticalment en un forn de bany de sal o un forn tipus fossa{0}}elimina completament aquest moment de flexió- el tub penja sota tensió axial en lloc de descansar sobre un vano horitzontal, de manera que no hi ha cap desviació del pes personal-per corregir després.
Això és el més important per a les relacions de longitud-{-a-secció transversal, on els punts de suport horitzontals s'assentarien molt separats en relació a la rigidesa de la secció. Una secció curta i gruixuda tolera l'escalfament horitzontal sense moltes conseqüències; un tub llarg i de paret-prima no ho fa. La decisió d'orientació de la calefacció s'ha de prendre en contra de l'esveltesa específica del tub, no aplicada com a política de forn de manta.
Com s'han d'ordenar i programar les càrregues de forn de mida-mescla?
Els forns rarament funcionen amb una mida de peça a la vegada en el volum de producció. Quan seccions de diferent mida-de secció transversal comparteixen una càrrega del forn,les seccions més petites s'han de situar cap a l'extrem exterior de la cambra del forn, no enterrades a l'interior- arriben a la temperatura més ràpidament perquè tenen menys massa per escalfar i, si es col·loquen per treure'ls fàcilment, es poden estirar i apagar tan bon punt arribin a la temperatura sense pertorbar les peces més grans que encara s'escalfen.
La conseqüència pràctica d'equivocar-se és senzilla: si es barregen peces petites i grans sense un pla d'eliminació, les peces petites s'escalfaran en excés mentre s'esperen les grans, o les peces grans s'estiran aviat i s'apagaran a-temperatura.Tant les peces grans com les petites s'han de cronometrar i treure per separat, amb la càrrega del forn disposada físicament per fer possible aquesta separació en lloc d'improvisar-se a la porta del forn.
Per què el pes de càrrega ha de coincidir amb la potència del forn?
Un forn té una sortida de calor fixa. Carregueu-lo més enllà del que pot suportar aquesta sortida i la temperatura del forn baixa quan s'introdueix la càrrega - el forn ha de passar temps recuperant-se fins al punt de consigna abans que les peces comencin a escalfar-se a la velocitat prevista.Una càrrega sobredimensionada no només triga més a escalfar-se; també significa que les peces se situen a una temperatura inferior-de la-prevista durant més temps, que canvia el comportament austenitzador de maneres difícils de corregir després del fet.
La regla pràctica és dimensionar la càrrega a la potència nominal real del forn, no al volum de la cambra -, un forn sovint pot adaptar-se físicament a més material del que pot escalfar a la velocitat prevista. Quan és inevitable una càrrega més pesada, s'ha d'allargar el temps d'escalfament per compensar la caiguda de temperatura inicial, i aquesta extensió s'ha d'incorporar al pla del procés en lloc de descobrir-la tirant d'una part de sota-temperatura.
Com s'ha de seleccionar la temperatura d'extinció dins del rang del grau?
La majoria dels graus d'acer especifiquen un rang de temperatura de trempat en lloc d'un nombre únic, i l'elecció dins d'aquest rang hauria de seguir el medi d'extinció, no fixar-se independentment de quina s'estigui apagant la peça.L'extinció de l'aigua o de la salmorra extreu la calor amb prou rapidesa perquè l'extrem inferior del rang de temperatura sigui normalment suficient- anar a la part superior de la gamma a la part superior d'un apagat ja-sever augmenta el risc d'esquerdes i de distorsió sense afegir un benefici significatiu de duresa.L'extinció de l'oli o de la sal-fosa elimina la calor més suaument, de manera que s'utilitza generalment l'extrem superior del rangper assegurar-se que la velocitat de refredament més lenta encara arriba a la profunditat d'enduriment total.
Aquesta és una decisió de concordança mitjana-, i tractar-la com un únic nombre fix, independentment del líquid en què vagi la peça, és una de les fonts més habituals de resultats de duresa inconsistents entre dos lots processats en paper amb la mateixa especificació.
Què controla el temps de transferència en extinció dual-mitjà (interrompuda)?
En primer lloc, l'aigua o salmorra -dual{0}}extinció mitjana -, seguida d'oli o sal fosa - s'utilitza específicament per obtenir la velocitat de refredament inicial ràpida necessària per evitar una transformació de perlita, alhora que s'evita el risc d'esquerdes de portar aquesta velocitat de refredament ràpida fins a tot el rang de transformació de la martensita.El temps de permanència al primer medi segueix la mateixa lògica de temperatura-i-secció que s'utilitza per a l'extinció d'un mitjà-únic; la transferència entre mitjans és la part que necessita un control separat.
Aquesta transferència hauria de trigar aproximadament entre 0,5 i 2 segons- prou llarg per moure la peça sense deixar-la caure, prou curt perquè la superfície no tingui temps de recuperar la temperatura (recalescència) abans que entri al segon medi. Una transferència lenta anul·la el propòsit del primer medi deixant que la superfície es torni a escalfar abans que comenci la segona etapa de refredament; una transferència massa brusca comporta un xoc mecànic a una peça que ja està a mig camí d'una transformació d'enduriment. La línia de temps següent mostra on es troba aquesta transferència en relació amb els punts d'inici (Ms) i final (Mf) de martensita sobre els quals es construeix tota la seqüència.
Com es protegeix la superfície de l'oxidació i la descarburació durant l'escalfament?
Escalfar l'acer a l'aire lliure a la temperatura d'enduriment fa dues coses a la superfície simultàniament: l'oxigen reacciona amb la superfície per formar escala i el carboni es difon fora de la capa superficial més ràpidament del que es pot reposar, deixant una pell descarburada amb un contingut de carboni inferior - i, per tant, una duresa assolible - més baixa que el nucli.Per a les superfícies de tubs on això no es pugui tolerar, l'escalfament s'ha de fer en un forn de bany de sal amb un bon manteniment o en un forn-de protecció atmosfèrica., que limiten l'exposició de la superfície a l'oxigen lliure.
Quan no hi ha cap disponible, encara es pot utilitzar un forn de resistència a l'aire-atmosfera, però només amb mesures de protecció aplicades - un recobriment de paquet, un compost anti-oxidació o un embolcall de sacrifici - perquè l'escalfament a l'aire lliure sense cap protecció descarburarà la capa superficial a una profunditat que depèn del temps i la temperatura precisament difícils de predir sense que la profunditat i la temperatura siguin difícils de predir amb precisió. judici.
Per què s'ha de moure el tub, no girar-lo, durant la immersió?
Una vegada que un tub suspès verticalment entra al medi d'extinció,s'ha de moure amb moviments petits i controlats-i{1}}avall en lloc de deixar-lo oscil·larcostat a costat. El moviment oscil·lant crea un flux local desigual del medi d'extinció contra les diferents cares del tub a mesura que es mou pel líquid, la qual cosa refreda aquestes cares a diferents velocitats - i una velocitat de refredament desigual al voltant de la secció transversal- contribueix directament a la distorsió i al desequilibri de tensió residual entre les cares.
En canvi, un traç vertical controlat manté el flux del medi d'extinció relativament uniforme al voltant de tot el perímetre de la secció mentre treballa a través del líquid, que és el punt total de moviment de la peça en tot moment. - L'agitació és allà per treure la manta de vapor que d'altra manera es formaria contra una superfície estacionària i frenar la velocitat de refredament de manera desigual, no per moure la peça al voltant del dipòsit.
Com s'aconsegueix una duresa local més alta en una secció específica del tub?
Algunes peces necessiten una duresa més gran en un lloc - una cara de desgast, una zona de seient del coixinet - que la que només proporciona de manera fiable l'apagada a granel, normalment perquè la massa o la geometria d'aquesta secció allunya la calor d'aquesta zona específica més lentament durant una extinció d'immersió senzilla.La solució és mantenir tota la peça immersa amb normalitat, però dirigir un ruixat addicional de líquid d'extinció específicament a la zona que necessita la velocitat de refrigeració local més ràpida., a sobre de la immersió completa en lloc d'això.
Aquest és un complement específic, no un substitut de l'extinció general correcta - la resta de la peça encara necessita la seqüència d'immersió estàndard per assolir la seva pròpia duresa requerida i per evitar un desajust de duresa prou greu com per introduir la seva pròpia concentració d'esforç al límit entre la zona ruixada i la resta de la secció.
Quins espais lliures importen dins d'un forn de bany de sal?
Els forns de bany de sal s'escalfen mitjançant la resistència elèctrica entre els elèctrodes immersos a la sal fosa, i una part situada massa a prop d'un elèctrode capta un sobreescalfament localitzat del camí de corrent concentrat prop d'aquest elèctrode - l'escalfament no és perfectament uniforme a través del volum del bany, i la proximitat a l'elèctrode és on aquesta falta d'{1}}uniformitat és més forta.Una distància de treball d'almenys 50 mm dels elèctrodes és el mínim pràctic per evitar aquest efecte localitzat.
La mateixa lògica de separació s'aplica a altres dues dimensions dins del forn: la distància des de la paret del forn i la profunditat d'immersió per sota de la superfície líquida del bany -, totes dues també s'han de mantenir com a mínim a 50 mm. Una peça asseguda a prop de la paret o massa a prop de la superfície líquida està exposada a un entorn tèrmic diferent d'un que està ben centrat al bany, i aquesta diferència es mostra com una duresa o distorsió inconsistents entre peces idèntiques processades en diferents posicions dins de la mateixa càrrega.
Per què l'extinció graduada (martempering) augmenta lleugerament la temperatura d'extinció?
L'extinció gradual - també anomenada martempering - manté la peça a una temperatura just per sobre del punt inicial de la martensita en lloc de continuar directament fins a la temperatura ambient, permetent que la temperatura s'iguali a través de la secció abans que la transformació final es produeixi de manera més uniforme.Augmentar una mica la temperatura d'extinció d'austenització per a aquest procés augmenta l'estabilitat de l'austenita retinguda, reduint la tendència d'aquesta austenita a descompondre's en perlita durant l'etapa de retenció isotèrmica en lloc de transformar-se netament en martensita una vegada que la peça segueix refredant-se.
Es tracta d'una desviació deliberada de la selecció de temperatura igualada del mitjà-descrita anteriorment. - L'extinció graduada és un procés diferent amb la seva pròpia lògica de temperatura, impulsat per l'estabilitat de l'austenita durant la retenció més que per la severitat del refredament d'un sol medi.
Cada tipus d'acer entra al forn de la mateixa manera?
Els acers al carboni estructurals i simples toleren carregar-se directament en un forn ja a una temperatura d'extinció, o fins i tot entre 20 i 30 °C per sobre d'ella, sense una etapa de preescalfament - el seu contingut d'aliatge és prou baix perquè el xoc tèrmic i el creixement del gra durant l'escalfament ràpid no siguin grans preocupacions.Els acers d'alt-carboni i d'alt-aliatge són un cas diferent: carregar-los directament en un forn calent comporta un risc d'expansió tèrmica desigual a tota la secció i un creixement excessiu del gra a la matriu d'aliatge superior-.Aquests graus s'han de preescalfar a uns 600 °C primer, i després elevar-se a la temperatura final d'extinció.en una segona etapa, donant temps a la secció per igualar-se abans de passar per l'interval de temperatura més alt-on els riscos són més grans.
Tractar tots els tipus d'acer amb la mateixa pràctica de-càrrega directa és una drecera habitual en operacions més petites, i és concretament en els graus d'alt-carboni i d'alt-aliatge on aquesta drecera crea problemes que mai mostraria un acer al carboni estructural.
Com canvia el requisit de profunditat de cas-l'opció de temperatura d'extinció?
Quan un tub necessita una caixa endurida profundament - una secció gruixuda que suporta la càrrega de desgast a través de la major part de la seva-secció transversal -, una temperatura d'enduriment una mica més alta dins de l'interval permès del grau admet una profunditat d'enduriment més profunda. Quan només es requereix una capa endurida poc profunda, una temperatura més baixa dins del rang és la millor opció, ja que limita l'efecte d'enduriment a una superfície més propera i redueix el risc de fragilitat i distorsió del nucli que comporta l'austenització de més de la secció del que realment necessita l'aplicació.
Aquest és un tercer eix independent per a la selecció de temperatura al costat de la-lògica de concordança del mitjà i la lògica-graduada d'extinció descrita anteriorment - cas-exigència de profunditat, el medi d'extinció i el tipus de procés (medi-únic versus graduat) poden empènyer l'elecció de temperatura en una direcció diferent, i la conciliació del servei real requereix la part real de les tres.
Quines condicions de extinció són necessàries per obtenir resultats consistents?
El propi mitjà d'extinció ha d'estar net i la temperatura-controlada per comportar-se de manera previsible.L'oli, els residus de sabó o una altra contaminació a l'aigua d'extinció canvien les característiques de refrigeració de manera imprevisible- un bany contaminat pot formar una manta de vapor desigual contra la superfície de la peça, alentint la velocitat de refredament d'una manera difícil de detectar fins que el resultat de duresa no sigui coherent.La temperatura de l'aigua generalment hauria de romandre per sota dels 40 °C i la temperatura de l'oli per sota dels 80 °C- ambdós suports perden la severitat del refredament a mesura que s'escalfen, i un bany que s'ha arrossegat per sobre de la temperatura prevista mitjançant un ús repetit sense refredament s'apagarà progressivament de manera menys agressiva del que es va dissenyar el procés.
