Värmebehandling "fyra bränder"

1. Normalisering

Ordet ”normalisering” beskriver inte processens natur. Mer exakt är det en homogeniserings- eller kornförfiningsprocess utformad för att göra sammansättningen jämn i hela detaljen. Ur termisk synvinkel är normalisering en process för kylning i stillhet eller bris efter austenitiseringsuppvärmningssektionen. Vanligtvis värms arbetsstycket upp till cirka 55 °C över den kritiska punkten på Fe-Fe3C-fasdiagrammet. Denna process måste värmas upp för att erhålla en homogen austenitfas. Den faktiska temperaturen som används beror på stålets sammansättning, men ligger vanligtvis runt 870 °C. På grund av de inneboende egenskaperna hos gjutstål utförs normalisering vanligtvis före götbearbetning och före härdning av stålgjutgods och smidesstycken. Lufthärdade stål klassificeras inte som normaliserade stål eftersom de inte får den perlitiska mikrostruktur som är typisk för normaliserade stål.

2. Glödgning

Ordet glödgning representerar en klass som hänvisar till en behandlingsmetod för uppvärmning och hållande vid en lämplig temperatur och sedan kylning med en lämplig hastighet, främst för att mjukgöra metallen samtidigt som man producerar andra önskade egenskaper eller mikrostrukturella förändringar. Skälen till glödgning inkluderar förbättrad bearbetbarhet, enkel kallbearbetning, förbättrade mekaniska eller elektriska egenskaper och ökad dimensionsstabilitet, bland annat. I järnbaserade legeringar utförs glödgning vanligtvis över den övre kritiska temperaturen, men tid-temperaturkombinationen varierar kraftigt i temperaturintervall och kylningshastighet, beroende på stålets sammansättning, tillstånd och önskade resultat. När ordet glödgning används utan en specificering är standardvärdet full glödgning. När spänningsavlastning är det enda syftet kallas processen för spänningsavlastning eller spänningsavlastningsglödgning. Under full glödgning värms stålet till 90~180°C över A3 (hypoeutektoidt stål) eller A1 (hypereutektoidt stål), och kyls sedan långsamt för att göra materialet lätt att skära eller böja. Vid full glödgning måste kylningshastigheten vara mycket långsam för att producera grov perlit. I glödgningsprocessen är långsam kylning inte nödvändig, eftersom alla kylningshastigheter under A1 kommer att erhålla samma mikrostruktur och hårdhet.

3. Släckning

Härdning är snabb kylning av ståldelar från austenitiserings- eller lösningstemperaturen, vanligtvis från intervallet 815 till 870 °C. Rostfritt stål och höglegerat stål kan härdas för att minska mängden karbid i korngränsen eller för att förbättra fördelningen av ferrit, men för de flesta stål, inklusive kolstål, låglegerat stål och verktygsstål, är härdning av mikroskopiska skäl. En kontrollerad mängd martensit erhålls i vävnaden. Målet är att erhålla önskad mikrostruktur, hårdhet, hållfasthet eller seghet med så liten potential för kvarvarande spänning, deformation och sprickbildning som möjligt. Ett härdningsmedels förmåga att härda stål beror på kylmediets kylegenskaper. Härdningseffekten beror på stålets sammansättning, typen av härdningsmedel och användningsförhållandena för härdningsmedlet. Utformningen och underhållet av härdningssystemet är också nyckeln till att härdningen blir framgångsrik.

4. Anlöpning

I denna behandling upphettas tidigare härdat eller normaliserat stål vanligtvis till en temperatur under den nedre kritiska punkten och kyls med måttlig hastighet, främst för att öka plasticiteten och segheten, men också för att öka matrisens kornstorlek. Anlöpning av stål är återuppvärmning efter härdning för att erhålla ett visst värde av mekaniska egenskaper och frigöra kylspänningar för att säkerställa dimensionsstabilitet. Anlöpning följs vanligtvis av kylning från den övre kritiska temperaturen.