金属鍛造品の熱処理の影響要因

公開時間： 06 / 26 2021 著者：サイト編集者訪問：12189

金属鍛造品の熱処理の影響要因

鍛造品の製造では、鍛造品の必要な形状とサイズを確保するだけでなく、使用中の部品の性能要件も満たす必要があります。合理的な鍛造技術とプロセスパラメータを使用して、原材料の構成と構造は、次の側面のパフォーマンスを通じて改善できます。

柱状結晶を破壊し、マクロ偏析を改善し、鋳造したままの構造を鍛造構造に変更し、適切な温度と応力の条件下で、内部のボイドを溶接して材料の密度を高めます。
インゴットは鍛造されて繊維構造を形成し、さらに圧延、押し出し、およびダイ鍛造が使用されて、鍛造のための合理的な繊維方向分布が得られます。
結晶粒のサイズと均一性を制御します。
第XNUMX相の分布を改善します（レーデブライト硬質の合金炭化物など）。
構造は、変形または変形-相変態によって強化されます。

上記の構造の改善により、鍛造品の可塑性、衝撃靭性、疲労強度、耐久性も向上し、部品の最終熱処理により、硬度、強度、可塑性の優れた組み合わせが求められています。部品を入手できます。パフォーマンス。

使用する鍛造工程が不合理な場合、表面欠陥、内部欠陥、不適格な性能などの鍛造欠陥が発生し、後続工程の加工品質に影響を及ぼしたり、鍛造品の性能に深刻な影響を及ぼし、完成品の品質を低下させたりする場合があります。。バッテリーの耐用年数は、安全性を危険にさらす可能性さえあります。

最終熱処理後の構造と特性に及ぼす鍛造構造の影響は、主に次の側面で明らかになります。

改善不可能な構造上の欠陥：オーステナイト系およびフェライト系の耐熱ステンレス鋼、高温合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金など、加熱および冷却中に異性体変態を起こさない材料、および一部の銅合金、チタン合金の場合、鍛造工程で発生する構造欠陥は、熱処理によって改善することはできません。
改善できる組織上の欠陥：一般に過熱した構造用鋼鍛造品の粗粒およびウィドマンスタッテン構造、鍛造後熱処理中の過共析鋼および軸受鋼の不適切な冷却によって引き起こされるわずかなネットワークカーバイド、満足のいく構造と性能は、最終後に得られます鍛造品の熱処理（3）通常の熱処理では除去が困難な組織欠陥：低倍率の粗粒、9Cr18ステンレス鋼、H13のツインカーバイドなどは、高温正規化、繰り返し正規化、低温分解、高温拡散アニーリング、その他の改善すべき対策。
一般的な熱処理プロセスでは除去できない組織の欠陥：深刻な石の割れ目と尾根の割れ目、過燃焼、ステンレス鋼のフェライトバンド、カーバイドメッシュとレーデブライト合金工具鋼のバンドなど。熱処理後の鍛造品の性能が低下するか、失敗さえします。
最終熱処理中にさらに発生する微細構造の欠陥：たとえば、合金構造用鋼鍛造品の粗粒構造は、鍛造後の熱処理が改善されない場合、炭素、窒化、焼入れ後にマルテンサイトを引き起こすことがよくあります針が太いパフォーマンスは無条件です。高速度鋼の厚い帯状の炭化物は、焼入れ中に亀裂を引き起こすことがよくあります。
加熱温度が高すぎたり、加熱時間が長すぎたりするなど、加熱が不適切な場合、脱炭、過熱、過燃焼などの不具合が発生します。
鍛造後の冷却工程において、不適切な工程を行うと、冷却割れや白点等が発生し、熱処理時に割れることがあります。

熱処理されたワークの品質に及ぼす切削の影響は何ですか？

焼入れ焼戻し、焼鈍、焼ならしの状態では、硬度は45HRC未満であり、表面仕上げ、残留応力、機械加工許容値、表面脱炭炭素枯渇層の除去などのワークピースの品質はそうではありません。切削工程の影響を受けます。明らかに、それはワークピースの潜在的な性能に変化を引き起こしません。
硬化鋼のワークまたはワークの加工は、ハード加工とも呼ばれます。ワークの硬度は50〜65HRCと高いです。材料は主に通常の焼入れ鋼、焼入れダイス鋼、軸受鋼、圧延鋼、高速度鋼などです。切削の影響はより明白です。切削熱の発生と伝導、高速摩擦、切削工程での摩耗などの要因により、加工面にある程度の損傷が生じます。ハードカット中の加工面の完全性には、主に表面の質感、硬度、表面粗さ、寸法精度、残留応力分布、および白層の生成が含まれます。

加工面の硬度は、切削速度の増加とともに増加し、送り速度と切削量の増加とともに減少します。また、加工面の硬度が高いほど、硬化層の深さが深くなります。結果は、ハードカット後のワークピースの表面に均一な残留圧縮応力があり、研削後のワークピースの最大圧縮応力が主にワークピースの表面に集中していることを示しています。

ツールの鈍角半径が大きいほど、残留圧縮応力の値が大きくなります。ワークの硬度が高いほど、残留圧縮応力の値が大きくなります。ワークの硬度は、ワークの表面の完全性に大きな影響を与えます。ワークピースの硬度が高いほど、残留圧縮応力の形成を助長します。

ハードカットの表面品質に影響を与えるもう52100つの重要な要素は、白い層の形成です。白い層は、ハードカットプロセスによって形成された構造です。それは独特の摩耗特性を持っています：一方で、それは高い硬度と優れた耐食性を持っています。一方、脆性が高く、早期の剥離不良を起こしやすい。加工後のステージに置いた後でも割れることがあります。高剛性CNC旋盤でセラミックとPCBNツールを使用して硬化したAISIEXNUMX軸受鋼を切削すると、ワークピースの表面層と表面下層の微細構造が変化していることがわかりました。微細構造は、白色の非強化層と黒色の過剰強化層で構成されています。

現在、白い層がマルテンサイト構造であるとの見方が満場一致で認められており、主な論点は白い層の微細構造にあります。一つの見方は、白い層は相変化の結果であり、切断プロセス中の材料の急速な加熱と突然の冷却によって形成された微細なマルテンサイトで構成されているというものです。別の見方では、白い層の形成は変形メカニズムの用語にすぎず、塑性変形によって得られる型にはまらないマルテンサイトにすぎません。

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