Kuinka lämmönkestävien teräskehysvalujen mikrorakenne lämmönkäsittelyprosessin avulla?

Optimoimalla mikrorakenne lämmönkestävät teräsrunkovalut Niiden hiipäresistenssin ja hapettumiskestävyyden parantaminen on yksi lämmönkäsittelyprosessin keskeisistä tavoitteista. Seuraavat ovat erityiset menetelmät ja periaatteet tämän tavoitteen saavuttamiseksi lämmönkäsittelyprosessin avulla:

Lämmönkestävä teräsvalualusta

1. Liuoskäsittely
Liuoskäsittely on prosessi, jossa seos kuumennetaan korkeaan lämpötilaan ja ylläpidetään tietyn ajanjakson ajan matriisin seoselementtien liuottamiseksi kokonaan ja jäähdytetään sitten nopeasti tyydyttyneen kiinteän liuoksen saamiseksi.
Toiminto:
Tarkasta jyvät ja paranna materiaalin voimaa ja sitkeyttä.
Poista valun jäännösjännitys ja vähennä lämpöhalkeamien riskiä.
Tarjoa yhtenäinen organisatorinen perusta seuraavalle ikääntymiselle.
Prosessiparametrit:
Lämmityslämpötila on yleensä välillä 1000-1150 ℃, ja spesifinen lämpötila riippuu lämmönkestävän teräksen koostumuksesta.
Pitoaika määritetään valun koon ja muodon mukaan yleensä 1-4 tuntia.
Jäähdytysmenetelmä käyttää yleensä vesijäähdytystä tai ilmajäähdytystä, ja vesijäähdytys voi saada hienompia jyviä.

2. sademäärä kovettuminen
Ikääntymiskäsittely on lämmittää seos, joka on läpikäynyt kiinteän liuoskäsittelyn alhaisempaan lämpötilaan ja pitää se tietyn ajanjakson ajan siten, että seoselementit saostuvat dispergoidun vaiheen muodostamiseksi parantaen siten materiaalin voimakkuutta ja kovuutta.
Toiminto:
Saustamalla dispergoituneet vaiheet (kuten karbidit, nitridit tai metallien väliset yhdisteet), dislokaatioliike on estänyt ja hiipimäkestävyys paranee.
Vakauttaa viljarajat ja vähentää korkean lämpötilan hapettumisnopeutta.
Prosessiparametrit:
Ikääntymislämpötila on yleensä 550 ℃ ~ 750 ℃, ja spesifinen lämpötila riippuu seoskoostumuksesta ja saostetun vaiheen tyypistä.
Pitoaika on yleensä 2 ~ 10 tuntia, ja tietty aika on määritettävä kokeella.
Jäähdytysmenetelmä on yleensä ilmajäähdytys tai uunin jäähdytys.

3. Korkean lämpötilan karkaisu
Korkean lämpötilan karkaisu on lämmittää valu korkeampaan lämpötilaan ja pitää sitä tietyn ajanjakson ajan materiaalin sitkeyden ja halkeamisen vastuskyvyn parantamiseksi samalla kun ylläpitää tiettyä lujuutta.
Toiminto:
Vähennä sammutusstressiä ja paranna materiaalin sitkeyttä.
Saostumalla stabiilin toisen vaiheen, materiaalin korkean lämpötilan lujuus ja hapettumiskestävyys paranevat.
Prosessiparametrit:
Karkaisulämpötila on yleensä välillä 600 - 700 ℃.
Pitoaika määritetään valun koon ja muodon mukaan, yleensä 2–6 tuntia.
Jäähdytysmenetelmä on ilmajäähdytys tai uunin jäähdytys.

4. pintakäsittely- ja päällystekniikka
Sisäisen mikrorakenteen optimoinnin lisäksi pintakäsittely- ja päällystekniikka voi myös parantaa merkittävästi lämmönkestävien teräskehysvalujen hapettumiskestävyyttä.
Oksidikalvokäsittely:
Hallitsemalla hapettumisolosuhteita (kuten lämpötila ja ilmakehän), valun pinnalle muodostuu tiheä oksidikalvo (kuten al₂o₃ tai cr₂o₃), jotta estävät lisää hapettumista.
Pinnoitustekniikka:
Levitä korkean lämpötilan hapettumiskestävä pinnoite (kuten mcraly-pinnoite, jossa M on Ni, CO tai Fe).
Pinnoite voidaan valmistaa prosesseilla, kuten fysikaalisen höyryn laskeutumisella (PVD) tai kemiallisella höyryn laskeutumisella (CVD), mikä parantaa merkittävästi valun hapettumiskestävyyttä.

5. Simulaatio ja optimointi
Käytännöllisissä sovelluksissa lämpökäsittelyprosessin parametrit voidaan optimoida mikrorakenteen yhdenmukaisuuden ja suorituskyvyn stabiilisuuden varmistamiseksi yhdistämällä simulointiohjelmisto (kuten äärellisten elementtien analyysi) ja kokeellinen todentaminen.
Simulaatioanalyysi:
Käytä lämpökäsittely -simulointiohjelmistoa ennustamaan mikrorakenteen muutoksia eri prosessiparametreissa.
Optimoi lämmitys- ja jäähdytyskäyrät ihanteellisen organisaation ja suorituskyvyn saamiseksi.
Kokeellinen todentaminen:
Varmista simulaatiotulokset metallografisen analyysin, mekaanisten ominaisuuksien testin ja anti-hapettumisen suorituskyvyn testin avulla.
Säädä lämmönkäsittelyprosessin parametreja kokeellisen palautteen mukaisesti.

6. Varotoimenpiteet käytännön sovelluksissa
Koostumuksen hallinta: Lämpökestävän teräksen koostumus on ratkaisevan tärkeä lämmönkäsittelyvaikutukselle, ja seostavien elementtien pitoisuus on valvottava tiukasti.
Prosessin vakaus: Lämpökäsittelyprosessin on oltava vakaa lämpötilan vaihtelun ja riittämättömän pitoajan välttämiseksi.
Laaduntarkastus: Suorita säännöllisesti mikrorakenteen tarkastus (kuten metallografinen analyysi) ja suorituskykykokeet (kuten vetokoe, hiipitesti) lämmönkäsittelyvaikutuksen varmistamiseksi.