W procesie obróbki cieplnej powszechnie stosuje się dziesięć metod hartowania, w tym hartowanie w pojedynczym ośrodku (woda, olej, powietrze); hartowanie w dwóch ośrodkach; hartowanie stopniowe martenzytyczne; metoda stopniowego hartowania martenzytycznego poniżej punktu Ms; izotermiczna metoda hartowania bainitycznego; metoda hartowania złożonego; metoda izotermicznego hartowania z chłodzeniem wstępnym; metoda opóźnionego chłodzenia; metoda samoodpuszczania; metoda hartowania natryskowego itp.
1. Hartowanie w jednym medium (woda, olej, powietrze)
Hartowanie w jednym medium (woda, olej, powietrze): Przedmiot obrabiany nagrzany do temperatury hartowania jest schładzany w medium hartowniczym w celu jego całkowitego schłodzenia. Jest to najprostsza metoda hartowania i jest często stosowana do obróbki stali węglowej i stopowej o prostych kształtach. Medium hartownicze dobiera się w zależności od współczynnika przenikania ciepła, hartowności, rozmiaru, kształtu itp. przedmiotu obrabianego.
2. Podwójne hartowanie średnie
Hartowanie dwuośrodkowe: Przedmiot obrabiany nagrzany do temperatury hartowania jest najpierw schładzany do temperatury bliskiej punktowi Ms w ośrodku hartowniczym o dużej wydajności chłodzenia, a następnie przenoszony do ośrodka hartowniczego o powolnym chłodzeniu, aby schłodzić go do temperatury pokojowej, osiągając różne zakresy temperatur chłodzenia i zapewniając względnie idealną szybkość chłodzenia. Ta metoda jest często stosowana w przypadku części o złożonych kształtach lub dużych przedmiotów obrabianych ze stali wysokowęglowej i stali stopowej. Często stosuje się również stale narzędziowe węglowe. Powszechnie stosowane ośrodki chłodzące to woda-olej, woda-azotan, woda-powietrze i olej-powietrze. Zazwyczaj woda jest używana jako ośrodek szybko chłodzący, a olej lub powietrze jako ośrodek wolno chłodzący. Powietrze jest używane rzadko.
3. Hartowanie stopniowe martenzytyczne
Hartowanie martenzytyczne stopniowe: stal jest austenityzowana, a następnie zanurzana w ciekłym medium (kąpiel solna lub alkaliczna) o temperaturze nieznacznie wyższej lub nieznacznie niższej od górnego punktu martenzytu stali i utrzymywana przez odpowiedni czas, aż do momentu, gdy wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie stalowych części osiągną temperaturę medium, są one wyjmowane w celu schłodzenia na powietrzu, a przechłodzony austenit powoli przekształca się w martenzyt podczas procesu hartowania. Jest ona powszechnie stosowana do małych elementów obrabianych o złożonych kształtach i rygorystycznych wymaganiach dotyczących odkształcenia. Ta metoda jest również powszechnie stosowana do hartowania narzędzi i form ze stali szybkotnącej i stali wysokostopowej.
4. Metoda stopniowego hartowania martenzytycznego poniżej punktu Ms
Metoda stopniowego hartowania martenzytycznego poniżej punktu Ms: Gdy temperatura kąpieli jest niższa niż Ms stali obrabianego elementu i wyższa niż Mf, element obrabiany stygnie szybciej w kąpieli, a te same rezultaty, co w przypadku hartowania stopniowego, można uzyskać nawet przy większych rozmiarach. Metoda ta jest często stosowana do dużych elementów stalowych o niskiej hartowności.
5. Metoda izotermicznego hartowania bainitu
Metoda hartowania izotermicznego bainitycznego: Przedmiot obrabiany jest hartowany w kąpieli o niższej temperaturze bainitu stali i izotermicznie, tak aby nastąpiła przemiana bainitowa, i jest zazwyczaj utrzymywany w kąpieli przez 30 do 60 minut. Proces hartowania izotermicznego bainitycznego składa się z trzech głównych etapów: ① austenityzowania; ② chłodzenia po austenityzowaniu; ③ izotermicznego bainitowania; powszechnie stosowanego w stali stopowej, stali wysokowęglowej, elementach o małych gabarytach oraz odlewach z żeliwa sferoidalnego.
6. Metoda hartowania złożonego
Metoda hartowania złożonego: najpierw hartowanie przedmiotu obrabianego poniżej Ms w celu uzyskania martenzytu o udziale objętościowym od 10% do 30%, a następnie izoterma w dolnej strefie bainitu w celu uzyskania struktur martenzytu i bainitu dla przedmiotów obrabianych o większych przekrojach. Jest to powszechnie stosowana metoda w przypadku przedmiotów obrabianych ze stali narzędziowej stopowej.
7. Metoda wstępnego chłodzenia i hartowania izotermicznego
Metoda hartowania izotermicznego z wstępnym chłodzeniem: zwana również hartowaniem izotermicznym z nagrzewaniem. Elementy są najpierw schładzane w kąpieli o niższej temperaturze (powyżej Ms), a następnie przenoszone do kąpieli o wyższej temperaturze, aby austenit uległ przemianie izotermicznej. Metoda ta nadaje się do hartowania stali o niskiej hartowności lub dużych elementów obrabianych, które wymagają hartowania izotermicznego.
8. Metoda opóźnionego chłodzenia i hartowania
Metoda hartowania z opóźnionym chłodzeniem: Elementy są najpierw wstępnie schładzane w powietrzu, gorącej wodzie lub kąpieli solnej do temperatury nieco wyższej niż Ar3 lub Ar1, a następnie przeprowadzane jest hartowanie w jednym medium. Jest to często stosowane w przypadku elementów o złożonych kształtach i bardzo zróżnicowanej grubości, wymagających niewielkich odkształceń.
9. Metoda hartowania i samoodpuszczania
Metoda hartowania i samoodpuszczania: Cały obrabiany przedmiot jest podgrzewany, ale podczas hartowania tylko część przeznaczona do hartowania (zazwyczaj część robocza) jest zanurzana w cieczy hartowniczej i schładzana. Po zniknięciu koloru płomienia na niezanurzonym przedmiocie, należy go natychmiast wyjąć na powietrze. Proces hartowania ze średnim chłodzeniem. Metoda hartowania i samoodpuszczania wykorzystuje ciepło z nieschłodzonego rdzenia do przeniesienia na powierzchnię w celu jej odpuszczenia. Do hartowania stosuje się powszechnie narzędzia odporne na uderzenia, takie jak dłuta, stemple, młotki itp.
10. Metoda hartowania natryskowego
Metoda hartowania natryskowego: Metoda hartowania, w której woda jest natryskiwana na przedmiot obrabiany. Przepływ wody może być duży lub mały, w zależności od wymaganej głębokości hartowania. Metoda hartowania natryskowego nie tworzy filmu parowego na powierzchni przedmiotu obrabianego, zapewniając w ten sposób głębszą warstwę hartowaną niż hartowanie w wodzie. Stosowana głównie do lokalnego hartowania powierzchniowego.
Czas publikacji: 08-04-2024
