Mikä on hiiltynyt teräs?
Hiiletettyjen osien valmistukseen käytettyä terästä kutsutaan hiiliteräkseksi. Hiiletys on lämpökäsittelyprosessi, jossa sammutetaan atomien hiiletys teräsosien pintaan. Hiilen tunkeutuminen voi parantaa merkittävästi teräsosien kulutuskestävyyttä, kestävyyttä, sitkeyttä ja muita ominaisuuksia.
Hiiletetty hiiliteräs on yleensä hiiletyksen ja sitten karkaisun ja karkaisun jälkeen alhaisessa lämpötilassa, sitten osan sydän on vähähiilinen martensiitti, jolla on riittävä lujuus ja sitkeys, pinta on kovaa ja kulutusta kestävää karkaistua martensiittia ja tietty määrä hienoa karbidia rakenne. Jotkut rakenneosat toimivat voimakkaissa isku- ja kulumisolosuhteissa, kuten autojen ja traktoreiden vaihteistot, polttomoottoreiden nokka- ja männäntapit jne., jotka vaativat korkeaa pinnan kovuutta ja kulutuskestävyyttä, kun taas ydinvaatimuksilla on suurempi lujuus ja sitkeys, Tällä hetkellä sopiva vähähiilinen teräs hiilettämällä ja karkaisemalla ja karkaisemalla matalassa lämpötilassa, osien keskipiste on vähähiilisen teräksen karkaisuorganisaatio korkean sitkeyden ja riittävän lujuuden varmistamiseksi, kun taas pinnassa (tietyllä syvyydellä) on paljon hiiltä pitoisuus (0.85 % ~ 1.05 %), korkea kovuus sammutuksen jälkeen (HRC> 60) ja hyvä kulutuskestävyys.
Hiiletyn teräksen kemia
Hiiletetty hiiliteräs on yleensä vähähiilistä terästä (hiilipitoisuus 0.15 % ~ 0.25 %), joten sydämen hiiletyillä osilla on hyvä sitkeys ja plastisuus.
Teräsytimen lujuuden parantamiseksi teräkseen voidaan lisätä tietty määrä seosaineita, kuten Cr, Ni, Mn, Mo, W, Ti, B jne. Cr, Mn, Ni ja muut seostus lisää teräksen karkenevuutta, jotta sen pintakerros ja sydänrakenne vahvistuvat matalassa lämpötilassa karkaisun ja karkaisun jälkeen, Lisäksi pieni määrä Mo-, W-, Ti- ja muita karbideja voi muodostaa stabiileja metalliseoskarbideja, jotka jalostavat rakeita ja estävät teräsosien ylikuumenemisen hiiletyksen aikana. Pieni määrä B:tä (0.001 % ~ 0.004 %) voi lisätä voimakkaasti seostettujen hiiliterästen karkenevuutta.
Hiiletettyjen hiiliterästen luokitus
Lejeerinkihiiletyt hiiliteräkset luokitellaan seuraavasti niiden karkenevuuden tai lujuuden mukaan:
Cpolttoterästä l:n kanssao karkaistuvuus
Se on matalalujuutta hiiltettyä hiiliterästä (vetolujuus ≤800 MPa), kuten 1018, 1056 jne. Näillä teräksillä on alhainen karkenevuus, alhainen ydinlujuus hiiletyksen, karkaisun ja matalan lämpötilan karkaisun jälkeen sekä heikko lujuus ja sitkeys, joita käytetään pääasiassa valmistus, kulutusta kestävät osat, joilla on alhainen jännitys ja alhaiset lujuusvaatimukset, kuten dieselmoottorin nokka-akseli, männän tappi, liukulohko, hammaspyörä ja niin edelleen. Tällaisten terästen ydinrakeilla on taipumus kasvaa hiilihapotettaessa, erityisesti mangaaniterästen kohdalla. Jos tarvitaan suurta suorituskykyä, toinen karkaisu voidaan tehdä hiiletyksen jälkeen, eli hiiletyksen jälkeen, ensimmäinen normalisointikäsittely, jolla eliminoidaan hiiletyksellä ja sitten uudelleenlämmityksellä ja sammutuksella muodostunut ylikuumentunut rakenne.
Hiiletysteräs keskikarkaistulla
Se on keskivahva hiiliteräs (vetolujuus = 800 ~ 1200 MPa), kuten SAE 4120, 4140 jne. Niissä on noin 4 % seosaineita, pääasiassa Cr:a ja Mn:a, jotka parantavat tehokkaasti karkenevuutta ja mekaanisia ominaisuuksia (vetolujuus = 1000 ~ 1200 MPa), joita käytetään keskisuurten ja pienten kulutusosien raskaan kuormituksen ja suuren moduulin keskikuormituksen valmistukseen. Kuten autojen, traktorin vaihteisto ja taka-akselin vaihteisto, hammaspyörän akseli, poikkitappipää, ura-akselin holkki, venttiilin istukka, CAM-levy jne. Koska se sisältää myös Ti:tä, V:tä ja Mo:ta, austeniittirakeiden kasvutaipumus on pieni hiiletyksen aikana , ja hiiletyslämpötila voidaan esijäähdyttää noin 870 °C:seen suoraa sammutusta varten, ja alhaisessa lämpötilassa karkaisun jälkeen osilla on paremmat mekaaniset ominaisuudet.
Hiilivetävä teräs, jolla on korkea karkenevuus
Nimittäin luja hiiliteräs (vetolujuus > 1200 MPa), kuten SAE 8620 ja , 8720, 9310 jne. Teräksen, erityisesti Ni:n, karkenevuutta voidaan parantaa huomattavasti yli 7.5 %:lla seosaineelementin kokonaismäärästä, jotta parantaa sen lujuutta ja hyvää sitkeyttä.
Näitä teräksiä voidaan käyttää tärkeinä isoina osina raskaille kuormille ja kovalle kulumiselle, kuten dieselvetureiden aktiivisena vetovaihteistona, dieselmoottoreiden kampiakselina, kiertokangeina ja tarkkuuspultteina sylinterinkansiin.
Korkeampi seosaine saa C-käyrän siirtymään oikealle ja saa Martensiittirakenteen jopa ilmajäähdytyksen. Martensiitin siirtymälämpötila laskee myös jyrkästi, joten hiilettävä pintakerros säilyttää suuren määrän jäännösausteniittia sammutuksen jälkeen. Jäännösausteniitin tilavuuden vähentämiseksi karkaisun jälkeen karbidi voidaan pallottaa tai kylmäkäsitellä ennen karkaisua karkaisemalla korkeissa lämpötiloissa.