Sự định nghĩa:
Ủ hình cầu là một quá trình ủ để tạo hình cầu cho cacbua (xi măng Fe3C) trong thép. Thép được nung nóng đến 20 ~ 30 độ so với Ac1, được giữ trong một khoảng thời gian, sau đó làm nguội từ từ đến nhiệt độ thấp hơn Ac1 một chút và duy trì trong thời gian đó. một khoảng thời gian để quá trình chuyển đổi tổ chức được hoàn thành và việc tổ chức cacbua hình cầu hoặc dạng hạt được phân bố đồng đều trên ma trận ferit.
Phạm vi áp dụng:
Ủ hình cầu chủ yếu được áp dụng cho thép eutectoid và thép hypereutectoid, chẳng hạn như thép công cụ carbon, thép công cụ hợp kim, thép chịu lực, v.v. Thép được làm mát bằng không khí sau khi cán và rèn, và cấu trúc thu được là ngọc trai dạng tấm và xi măng dạng lưới, cứng và giòn, không chỉ khó cắt mà còn dễ biến dạng và nứt trong quá trình tôi. Quá trình ủ hình cầu thu được là cấu trúc ngọc trai hình cầu, trong đó xi măng là các hạt hình cầu, phân tán trong ma trận ferit, so với ngọc trai dạng vảy, không chỉ có độ cứng thấp, dễ cắt, và khi gia nhiệt nguội, các hạt austenit không dễ dàng phát triển, làm mát phôi biến dạng và xu hướng nứt nhỏ. Ngoài ra, ủ hình cầu cũng có thể được sử dụng cho một số loại thép hypoeutectoid cần cải thiện biến dạng dẻo nguội (như dập, dập nguội, v.v.).
Nhiệt độ gia nhiệt ủ hình cầu là Ac1 plus (20 ~ 40) độ hoặc Acm-(20 ~ 30) độ, và làm mát đẳng nhiệt hoặc làm lạnh chậm trực tiếp sau khi bảo quản nhiệt. Trong quá trình ủ hình cầu, quá trình austen hóa là "không hoàn chỉnh", chỉ có ngọc trai dạng vảy được chuyển thành austenite và một lượng nhỏ cacbua dư thừa sẽ bị hòa tan. Do đó, không thể loại bỏ cacbua mạng, chẳng hạn như cacbua mạng thép siêu cùng tích tồn tại, nó phải được chuẩn hóa trước khi ủ hình cầu, để loại bỏ nó, để đảm bảo quá trình ủ hình cầu bình thường.
Kỹ thuật:
Có nhiều quy trình ủ nốt, và hai quy trình được sử dụng phổ biến nhất là ủ nốt thông thường và ủ nốt đẳng nhiệt. Ủ hình cầu thông thường là làm nóng thép đến cao hơn Ac1 20 ~ 30 độ, giữ nhiệt trong thời gian thích hợp, sau đó làm nguội từ từ bằng lò, làm nguội không khí trong lò đến khoảng 500 độ. Ủ hình cầu đẳng nhiệt cũng giống như quá trình ủ hình cầu thông thường sau khi nung và giữ, với việc làm nguội lò đến nhiệt độ thấp hơn một chút so với thời gian đẳng nhiệt Ar1 là 1,5 lần thời gian gia nhiệt và giữ. Sau khi làm nguội đẳng nhiệt với lò đến nhiệt độ khoảng 500 độ làm mát không khí. So với ủ nốt sần thông thường, ủ nốt sần đẳng nhiệt không chỉ có thể rút ngắn chu kỳ mà còn có thể làm cho cấu trúc nốt sần đồng nhất và có thể kiểm soát chặt chẽ độ cứng sau khi ủ.
Ủ hình cầu chủ yếu được sử dụng cho thép cacbon quá eutectoid và thép công cụ hợp kim (như thép dùng trong chế tạo dụng cụ cắt, dụng cụ đo lường, khuôn mẫu). Mục đích chính của nó là giảm độ cứng, cải thiện khả năng gia công và chuẩn bị cho quá trình làm nguội sau này. Quá trình này có lợi cho việc xử lý nhựa và gia công cắt, đồng thời cải thiện độ bền cơ học. Đặc biệt đối với thép chịu lực, thép công cụ và các loại thép khác, chẳng hạn như thực hiện ủ hình cầu trước khi tôi, bạn có thể thu được các hiệu quả sau:
Thép chịu lực:hiệu ứng làm nguội đồng đều; Giảm biến dạng dập tắt; Tăng độ cứng dập tắt; Cải thiện hiệu suất cắt phôi; Cải thiện các đặc tính ổ trục như chống mài mòn và chống rỗ.
Thép công cụ:hiệu ứng làm nguội đồng đều; Ức chế nứt dập, uốn dập và các hiện tượng khác; Cải thiện khả năng chống mài mòn, độ sắc nét của lưỡi và tuổi thọ.
Theo loại thép và mục đích ủ, ủ nốt có thể được chia thành các loại sau:
(1) Ủ hình cầu thông thường, nghĩa là thép được nung nóng đến 730 ~ 740 độ C trong thời gian đủ, sau đó làm nguội từ từ đến 650 độ C với tốc độ dưới 20 độ C / h. Quá trình ủ này phù hợp với thép công cụ carbon gần thành phần eutectoid.
(2) Ủ hình cầu định kỳ, còn được gọi là ủ theo chu kỳ. Nó được làm nóng và làm lạnh nhiều lần ở nhiệt độ gần điểm A, thường trong 3 đến 4 chu kỳ, do đó, ngọc trai dạng vảy bị hòa tan và kết tủa nhiều lần trong quá trình lặp lại, và cacbua được tạo thành nốt. Quá trình này có chu kỳ sản xuất dài, vận hành bất tiện và khó kiểm soát, phù hợp với thép có hàm lượng ngọc trai cao.
(3) ủ hình cầu đẳng nhiệt. Nói chung, nó được làm nóng đến 800 ± 10 độ C, sau đó làm lạnh đến 700 ± 10 độ C (gần A1) trong một thời gian dài sau khi cách nhiệt, sau đó làm lạnh đến 600 độ C với tốc độ 30 ~ 50 độ C / h . Thép chịu lực thông thường chủ yếu sử dụng quy trình này.
(4) Biến dạng - ủ hình cầu. Khi biến dạng dẻo kết hợp với quá trình ủ hình cầu, mật độ và độ biến dạng của trật khớp trong thép tăng lên do biến dạng dẻo, điều này có thể đẩy nhanh quá trình hòa tan và hình cầu hóa của cacbua vảy trong quá trình ủ, do đó đẩy nhanh tốc độ hình cầu hóa và rút ngắn thời gian hình cầu hóa.
