Hvad er de specifikke faktorer, der påvirker hårdheden og sejheden af induktionshærdet kromstang?
Sep 23, 2024
Faktorer, der påvirker hårdheden
Kemisk sammensætning
Chromindhold: Chrom er det vigtigste legeringselement i induktionshærdet kromstang, og chromindholdet har en betydelig effekt på hårdheden. Chrom kan danne carbider, såsom Cr₇C3, som er dispergeret i matrixen og spiller en rolle som dispersionsstyrkende og derved øger hårdheden. Generelt gælder det, at jo højere kromindhold, jo højere hårdhed. Når kromindholdet stiger fra 12 % til 18 %, kan hårdheden af kromstangen stige fra omkring HRC40 til HRC50-55.
Kulstofindhold: Kulstof er et nøgleelement, der påvirker hårdheden. Under induktionshærdningsprocessen interagerer carbon med legeringselementer såsom chrom for at danne forskellige carbider. Tilstrækkeligt kulstofindhold kan sikre dannelsen af martensitisk struktur med høj hårdhed efter bratkøling. For eksempel, når kulstofindholdet er mellem 0,8 % og 1,2 %, kan overfladehårdheden af kromstangen nå et højt niveau, såsom HRC55-65, efter induktionshærdning. Et for højt kulstofindhold kan dog føre til et fald i sejheden og forøgelse af chromstangens skørhed.
Andre legeringselementer: såsom molybdæn (Mo) og vanadium (V) påvirker også hårdheden. Molybdæn og vanadium kan danne mere stabile og finere karbider, såsom Mo₂C, VC osv. Disse karbider hæmmer væksten af austenitkorn under bratkøling, og spredes og udfældes under anløbning, hvilket giver en sekundær hærdningseffekt og øger hårdheden af kromstaven .
Induktionshærdningsprocesparametre
Opvarmningshastighed og temperatur: En hurtig opvarmningshastighed kan få kromstangen til at nå austenitiseringstemperaturen på kort tid, hvilket er befordrende for dannelsen af fine austenitkorn. Under induktionsopvarmningsprocessen kan en højere opvarmningstemperatur (generelt 850-950 grad ) opløse mere kulstof og legeringselementer til austenit og danne en hårdere martensitstruktur efter bratkøling. Men hvis opvarmningstemperaturen er for høj, vil det medføre, at austenitkornene bliver grove, hvilket vil reducere hårdheden.
Afkølingshastighed: Afkølingshastigheden spiller en nøglerolle i hårdheden. Hurtig afkøling kan omdanne austenit til martensit og derved øge hårdheden. For eksempel er vandkøling hurtigere end oliekøling, og hårdheden af kromstænger efter bratkøling ved vandkøling kan være højere. En for høj afkølingshastighed kan dog også forårsage stor bratkølingsspænding, hvilket kan forårsage deformation eller endda revnedannelse af kromstangen.
Efterfølgende varmebehandling
Anløbstemperatur og tid: Anløbningsprocessen påvirker hårdheden af kromstangen. Anløbning ved lav temperatur (150 - 250 grad ) eliminerer hovedsageligt quenching stress og har ringe effekt på hårdheden; mens højtemperaturtempering (550 - 650 grad ) nedbryder martensit og reducerer hårdheden. For lang hærdningstid vil også føre til et fald i hårdhed, fordi graden af martensitnedbrydning og karbidaggregering vil stige med stigende hærdningstid.
Faktorer, der påvirker sejhed
Kemisk sammensætning
Legeringselementer nikkel (Ni) og mangan (Mn): Nikkel og mangan kan effektivt forbedre sejheden af chromstænger. De kan reducere materialets skøre overgangstemperatur, så kromstangen kan opretholde en god sejhed selv i miljøer med lav temperatur. For eksempel, når nikkelindholdet er omkring 2 % - 5 %, vil chromstangens sejhed blive væsentligt forbedret. Mangan kan opløses i matrixen for at forbedre den samlede sejhed af kromstaven ved at forfine kornene og forbedre matrixens sejhed.
Urenhedselementkontrol: Urenhedselementer som svovl (S) og fosfor (P) vil alvorligt påvirke sejheden. Disse urenheder adskiller sig ved korngrænserne, reducerer bindingsstyrken af korngrænserne og gør kromstaven tilbøjelig til at revne. Derfor er det afgørende strengt at kontrollere indholdet af svovl og fosfor, og generelt kræve, at svovlindholdet er mindre end {{0}},03 %, og at fosforindholdet er mindre end 0,035 %.
Induktionshærdningsprocesparametre
Opvarmningshastighed og temperatur: Hvis opvarmningshastigheden er for høj eller temperaturen er for høj, vil der opstå store termiske spændinger inde i kromstangen, og austenitkornene kan være grove. Grove korn vil reducere materialets sejhed, fordi korngrænseområdet er reduceret, og revner er mere tilbøjelige til at udvide sig. Derfor er det vigtigt at kontrollere opvarmningshastigheden og temperaturen korrekt for at undgå overdreven termisk stress og kornvækst for at forbedre sejheden.
Kølemetode: Kølemetoden har en væsentlig effekt på sejheden. Hvis en hurtig afkølingsmetode som f.eks. vandkøling anvendes, vil den, selvom hårdheden kan forbedres, frembringe store bratkølingsspændinger og reducere sejheden. Relativt milde afkølingsmetoder, såsom oliekøling eller afkøling med polymere bratkølingsmidler kan reducere bratkølingsspændingen og hjælpe med at forbedre sejheden. Derudover kan specielle processer som graderet køling eller isotermisk bratkøling yderligere optimere den organisatoriske transformation, så kromstangen kan bevare en god sejhed og samtidig opnå en vis hårdhed.
Efterfølgende varmebehandling
Hærdningsbehandling: Anløbning er et nøgletrin for at forbedre sejheden af chromstænger. Tempering kan eliminere den interne stress, der genereres under quenching, og justere organisationen. Højtemperaturtempering (550-650 grad ) kan nedbryde martensitstrukturen for at opnå en hærdet troostitstruktur, som har god sejhed. Tempereringstiden er også kritisk. Korrekt forlængelse af tempereringstiden (såsom 1-3 timer) kan mere effektivt eliminere indre stress og forbedre sejheden.
Kryogen behandling (valgfri): Kryogen behandling kan bruges som et hjælpemiddel til at forbedre sejheden. Efter bratkøling afkøles chromstangen til en meget lav temperatur (såsom -196 grad ) for yderligere at omdanne den tilbageholdte austenit til martensit og tempereres derefter. Dette kan forfine organisationen, reducere mængden af tilbageholdt austenit og forbedre chromstangens dimensionsstabilitet og sejhed.
Hvis du ønsker at kende de specifikke faktorer, der påvirker hårdheden og sejheden af induktionshærdede kromstænger, kan du konsultere vores professionelle teknikere, vi vil betjene dig helhjertet 24 timer i døgnet!
