 |
|
|
|
Certificaat
- Ik ben online Chatten Nu
Bedrijf Nieuws
Tempertransformatie van staal
Tempertransformatie van staal
1. Definitie van tempereren van staal
Tempereren is een essentieel warmtebehandelingsproces na het blussen van staal. Het verwijst naar het opnieuw verwarmen van gehard martensitisch staal tot een temperatuur onder het eutectoïde kritische punt A₁, het vasthouden van de temperatuur gedurende een bepaalde tijd en het vervolgens met een gecontroleerde snelheid afkoelen tot kamertemperatuur.
Na het blussen vormt staal metastabiel martensiet en residuaal vastgehouden austeniet, met een ultrahoge hardheid maar ernstige brosheid en enorme interne restspanningen. Direct onderhoud van afgeschrikte werkstukken zal gemakkelijk vervorming, scheuren en maatinstabiliteit veroorzaken, dus temperen is een onmisbare procedure voor alle afgeschrikte stalen onderdelen.
2. Kerndoelen van tempereren in de industriële productie
- Pas uitgebreide mechanische eigenschappen aan
Verminder de overmatige hardheid en broosheid van gehard staal, breng de hardheid, sterkte, plasticiteit en taaiheid in evenwicht om te voldoen aan de verschillende servicevereisten van mechanische onderdelen, gereedschappen en mallen.
- Elimineer uitdovende restspanning
Het afschrikken genereert grote thermische spanningen en weefseltransformatiestress. Door het tijdig temperen worden interne spanningen opgeheven om vervorming van het werkstuk en scheurfalen tijdens verwerking of onderhoud te voorkomen.
- Stabiliseer de microstructuur en dimensionale precisie
Martensiet en vastgehouden austeniet zijn onstabiele metastabiele fasen, die bij langdurig gebruik spontaan zullen ontleden en grootteveranderingen zullen veroorzaken. Door temperering worden ze omgezet in stabiele ferriet-carbide-composietstructuren om de maatnauwkeurigheid van precisiecomponenten (lagers, meetgereedschappen, matrijzen) op lange termijn te garanderen.
3. Vier fasen van temperingstransformatie (evolutie van de microstructuur)
Het hele tempereringstransformatieproces is verdeeld in vier continu overlappende fasen met duidelijke temperatuurdrempels en metallurgische veranderingen:
Fase 1: Koolstofsegregatie en initiële afbraak van martensiet (lager dan 200 ℃)
- Atomaire diffusie is beperkt; Koolstofatomen migreren slechts over korte afstanden en scheiden zich af op dislocaties, tweelinggrenzen en martensietroostervlakken om koolstofrijke zones te vormen.
- Boven 80 ℃ begint het oververzadigde martensiet te ontleden en slaan ultrafijne ε-overgangscarbiden neer in de martensietlatten.
- De hardheid neemt iets af, de gedeeltelijke roostervervormingsspanning wordt verlicht; voornamelijk toegepast op tempereren bij lage temperaturen voor snijgereedschappen, lageronderdelen (150–200 ℃).
Fase 2: ontleding van vastgehouden austeniet (200–300 ℃)
Het resterende achtergebleven austeniet dat bij het afschrikken ontstaat, valt uiteen in bainitisch ferriet + fijne carbiden. Deze transformatie kan een lichte opleving van de hardheid en het lokale risico op verbrossing met zich meebrengen, wat fabrieken voor warmtebehandeling moeten vermijden voor onderdelen met een hoge taaiheid.
Fase 3: Vorming van stabiel cementiet Fe₃C (250–500 ℃)
Onstabiele ε-carbiden lossen op en worden omgezet in stabiel lamellair cementiet. Martensietmatrix verliest de meeste overtollige koolstof en verandert in ferriet met een laag koolstofgehalte; de samengestelde microstructuur wordt troostiet genoemd.
De hardheid neemt duidelijk af, terwijl de taaiheid en ductiliteit scherp stijgen. Temperen op middelmatige temperatuur (350-500 ℃) in dit interval wordt veel gebruikt voor veren, elastische componenten en heetsmeedmatrijzen, waardoor een hoge elastische limiet en weerstand tegen vermoeidheid wordt verkregen.
Fase 4: vergroving van carbide en herkristallisatie van ferriet (boven 500 ℃)
Cementietdeeltjes aggregeren, sferoïdiseren en groeien op; ferrietmatrix ondergaat volledig herstel en herkristallisatie tot gelijkassige korrels. De uiteindelijke microstructuur is sorbiet (bolvormige cementiet verdeeld in zacht ferriet).
Temperen op hoge temperatuur (500–650 ℃) komt overeen met afschrikken om gehard staal te vormen, met uitstekende uitgebreide sterkte en taaiheid, gebruikt voor assen, tandwielen, structurele zware onderdelen in de machine- en auto-industrie.
4. Drie veel voorkomende classificaties voor industrieel tempereren
(1) Temperen bij lage temperatuur (150–200 ℃)
Microstructuur: gehard martensiet met kleine ε-carbiden
Eigenschappen: Hoge hardheid (58–64 HRC), lichte verbetering van de taaiheid, lage spanning
Typische producten: snijgereedschappen, meetinstrumenten, lagerringen, gecarboneerde tandwieloppervlakken
(2) Temperen op gemiddelde temperatuur (350–500 ℃)
Microstructuur: gehard troostiet
Eigenschappen: gemiddelde hardheid (40–50 HRC), uitstekende elasticiteit en weerstand tegen vermoeidheid
Typische producten: Diverse veren, koppelingsplaten, lichtbelaste mallen
(3) Temperen op hoge temperatuur (500-650 ℃)
Microstructuur: gehard sorbiet
Eigenschappen: gemiddelde hardheid (22–35 HRC), uitstekende afstemming op sterkte en taaiheid
Typische producten: motorkrukassen, transmissietandwielen, zware drijfstangen, hydraulische kleponderdelen
5. Belangrijkste factoren die van invloed zijn op het temperen van transformatie
- Tempertemperatuur
De meest beslissende factor: een hogere temperatuur versnelt de carbideprecipitatie, verruwing en herkristallisatie van ferriet, waardoor de hardheid wordt verminderd en de taaiheid aanzienlijk wordt verhoogd. Gelegeerd staal verplaatst alle transformatiefasen naar hogere temperaturen vanwege het pineffect van de legeringselementenPMC.
- Tijd vasthouden
Voldoende grip garandeert volledige weefseltransformatie en volledige verlichting van stress; te kort vasthouden leidt tot onvolledige tempering en onstabiele afmetingen.
- Chemische samenstelling van staal
Koolstofgehalte: hogere koolstof vormt na het ontlaten meer carbiden, waardoor een hogere hardheid behouden blijft.Legeringselementen (Cr, Mo, V, W): vertragen de ontleding van martensiet en vergroving van het carbide, produceren legeringscarbiden, verbeteren de temperweerstand (secundair verhardingsfenomeen voor heetwerkmatrijsstaal).
- Koelsnelheid na temperen
Gewoon koolstofstaal maakt gebruik van luchtkoeling; Hooggelegeerd staal dat gevoelig is voor broosheid vereist een snelle oliekoeling om segregatie van intergranulaire onzuiverheden en verlies van taaiheid te voorkomen.
6. Veelvoorkomende industriële defecten die verband houden met tempereringstransformaties
-
Bartijd : 2026-07-15 09:02:43 >> Nieuwslijst
Contactgegevens
Hangzhou Ocean Industry Co.,Ltd
Contactpersoon: Mrs. Lily Mao
Tel.: 008613588811830
Fax: 86-571-88844378