การปรับเหล็กให้เป็นมาตรฐาน: วัตถุประสงค์ อุณหภูมิ และการประยุกต์

การทำให้เป็นมาตรฐานคืออะไรและทำงานอย่างไร

การทำให้เป็นมาตรฐานคือการบำบัดความร้อนโดยให้เหล็กได้รับความร้อนที่ 30–50 องศาเหนืออุณหภูมิวิกฤตส่วนบน โดยคงไว้นานเพียงพอสำหรับโครงสร้างที่จะกลายเป็นออสเทนนิติกอย่างสมบูรณ์ จากนั้นจึงทำให้เย็นลงในอากาศนิ่ง ในอากาศบังคับ หรือด้วยสเปรย์ควบคุม การทำความเย็นจะเร็วกว่าการหลอมซึ่งเกิดขึ้นภายในเตาเผา และช้ากว่าการดับในน้ำ น้ำมัน หรือโพลีเมอร์มาก อัตราการทำความเย็นระดับกลางนั้นทำให้เกิดโครงสร้างไข่มุกที่ละเอียดและสม่ำเสมอ โดยมีเมล็ดละเอียดกว่าที่เหลือจากการหล่อ การตีขึ้นรูป หรือการรีดร้อน

ในโรงงานท่อ โดยทั่วไปการบำบัดจะใช้หลังจากการขึ้นรูปร้อน และมีการระบุไว้อย่างกว้างขวางว่าเป็นการบำบัดความร้อนขั้นสุดท้ายสำหรับท่อเหล็กคาร์บอนไร้ตะเข็บและแบบเชื่อมที่ให้บริการในการก่อสร้าง วิศวกรรมทั่วไป และงาน-ที่อุณหภูมิต่ำ วงจรเดียวกันนี้ใช้กับงานตีขึ้นรูป การหล่อ และส่วนที่หนักซึ่งจะถูกกลึงหรือชุบแข็งในภายหลัง

การทำให้อุณหภูมิเป็นปกติตามประเภทเหล็ก

อุณหภูมิในการแช่จะเป็นไปตามปริมาณคาร์บอนและอุณหภูมิวิกฤตของเกรด:

Ac3 คืออุณหภูมิที่เหล็กกล้าไฮโปยูเทคตอยด์กลายเป็นออสเทนนิติกโดยสมบูรณ์เมื่อได้รับความร้อน Acm คืออุณหภูมิที่ซีเมนต์ไนต์ละลายจนกลายเป็นออสเทนไนต์ในเหล็กกล้าไฮเปอร์ยูเทคตอยด์ ทั้งสองไม่สามารถใช้แทนกันได้ และการใช้ผิดอันเป็นสาเหตุหนึ่งของผลลัพธ์ที่ไม่ได้มาตรฐานบ่อยครั้ง

สิ่งที่ทำให้เป็นมาตรฐานในท่อและส่วนประกอบ

ปรับแต่งขนาดเกรน เพิ่มความแข็งแกร่งและความเหนียวไปพร้อมๆ กัน

ทำให้โครงสร้างและเคมีเป็นเนื้อเดียวกัน ลดการแยกตัวจากการหล่อและการรัดจากการรีด

บรรเทาความเครียดตกค้างจากการหล่อ การตีขึ้นรูป การเชื่อม และการทำงานเย็น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการบิดเบี้ยวในระหว่างการตัดเฉือนในภายหลัง

ตั้งค่าระดับความแข็งเพื่อให้เครื่องจักรสะอาดหมดจดโดยไม่ทำให้เครื่องมือสึกหรอมากเกินไป

แบ่งโครงสร้าง Widmanstätten โครงสร้างแถบสี และเน็ตเวิร์กคาร์ไบด์ที่เกิดจากการทำงานที่ร้อน

เตรียมโครงสร้างเกรนที่ละเอียดและสม่ำเสมอเป็นจุดเริ่มต้นในการชุบแข็ง ซึ่งช่วยลดการบิดเบี้ยวและให้ความแข็งที่ทำซ้ำได้มากขึ้น

เมื่อการปรับมาตรฐานเข้ากับขั้นตอนการผลิต

เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-ในสภาวะอบอ่อนจะมีเฟอร์ไรต์-เข้มข้นและอ่อน บนเครื่อง CNC มันฉีกขาด ทำให้เกิดเศษเป็นเส้นยาว และทำให้ได้ผิวงานที่ไม่ดี การทำให้เป็นมาตรฐานจะยกความแข็งขึ้นเล็กน้อยและปรับแต่งเกรนเพื่อให้วัสดุแตกหักอย่างหมดจด ชิ้นส่วนคาร์บอนขนาดกลางที่หลอม รีด หรือหล่อ-มักมาถึงโครงสร้าง Widmanstätten มีแถบหรือเม็ดหยาบ ซึ่งทำให้การตัดเฉือนไม่สม่ำเสมอและความแข็งที่คาดเดาไม่ได้หลังการชุบแข็ง วงจรการทำให้เป็นมาตรฐานก่อนการตัดเฉือนเสร็จสิ้นจะล้างสิ่งเหล่านี้ออกไป

เหล็กกล้าคาร์บอนสูง-มีแนวโน้มที่จะเกิดโครงข่ายคาร์ไบด์ซึ่งก่อตัวตามแนวขอบเขตของเกรนระหว่างการระบายความร้อนช้า การทำให้เป็นมาตรฐานเหนือ Acm จะละลายเครือข่ายเหล่านั้น ซึ่งจำเป็นก่อนที่จะทำการหลอมแบบทรงกลมและก่อนที่จะดับ สำหรับส่วนประกอบโครงสร้างที่มีความต้องการบริการในระดับปานกลาง รวมถึง-ท่อและท่อเหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับใช้งานทั่วไป การทำให้เป็นมาตรฐานสามารถใช้เป็นขั้นตอนสุดท้ายได้ โดยจะปรับปรุงในสภาพที่-รีดโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่าย ระยะเวลารอคอยสินค้า และความเสี่ยงในการบิดเบือนของการชุบแข็งและการอบคืนตัว

จุดที่ต้องตรวจสอบในการตรวจสอบที่เข้ามา

อุณหภูมิอ้างอิงไม่ถูกต้อง: Ac1 แทน Ac3 สำหรับเหล็กไฮโปยูเทคตอยด์ทำให้เฟอร์ไรต์ไม่เปลี่ยนรูป Ac3 แทน Acm สำหรับเหล็กไฮเปอร์ยูเทคตอยด์ทำให้เครือข่ายคาร์ไบด์ไม่เสียหาย

ระยะเวลาในการยึดเกาะไม่เพียงพอ: แกนจะไม่ได้รับการออสเทนไนซ์อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นแกนหยาบจึงอยู่ใต้พื้นผิวที่ละเอียด

การระบายความร้อนไม่สม่ำเสมอจากอากาศที่ซ้อนกันหรืออากาศนิ่ง ซึ่งทำให้เกิดความแข็งกระจายไปทั่วส่วน

วัสดุมาตรฐานที่จัดมาให้เป็นแบบดับและมีอุณหภูมิ ช่วงความแข็งสามารถทับซ้อนกันได้ ดังนั้นบันทึกการบำบัดความร้อนและในส่วนที่สำคัญ การตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคจึงเป็นการตรวจสอบที่เชื่อถือได้

การชุบแข็งตรงจากสภาพที่-ปลอมแปลงโดยไม่มีการผ่านการทำให้เป็นมาตรฐาน ซึ่งทำให้เกิดการบิดเบี้ยว การแตกร้าว และความแข็งที่ไม่สม่ำเสมอ

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: อะไรคือความแตกต่างระหว่างการทำให้เป็นมาตรฐานและการหลอม?
การหลอมจะเย็นลงอย่างช้าๆ ภายในเตาเผา และสร้างโครงสร้างที่อ่อนนุ่มและเหนียวที่สุดโดยมีความเค้นตกค้างน้อยที่สุด การทำให้อากาศเย็นลงเป็นปกติ และสร้างโครงสร้างที่ละเอียดขึ้น แข็งขึ้น และแข็งแกร่งขึ้น การหลอมเหมาะสมกับความนุ่มนวลสูงสุดสำหรับการขึ้นรูปเย็น การทำให้เป็นมาตรฐานนั้นเหมาะสมกับโครงสร้างที่สมดุลและสม่ำเสมอ

ถาม: การทำเหล็กชุบแข็งให้เป็นมาตรฐานหรือไม่
ปานกลางเท่านั้น. เหล็กธรรมดาจะแข็งกว่าเหล็กอบอ่อน แต่จะอ่อนกว่าเหล็กชุบแข็งมาก เนื่องจากการเพิ่มขึ้นมาจากเพิร์ลไลต์เนื้อละเอียดมากกว่าจากมาร์เทนไซต์

ถาม: เหล็กชนิดใดที่สามารถทำให้เป็นมาตรฐานได้
เหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมต่ำ-ตอบสนองได้ดีที่สุด เหล็กกล้าเครื่องมือที่มีโลหะผสมสูงมาก เกรดสเตนเลส และโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก-ต้องใช้รอบการทำงานที่แตกต่างกัน เช่น การอบอ่อนของสารละลายหรือการชุบแข็งตามอายุ

ถาม: วงจรการทำให้เป็นมาตรฐานใช้เวลานานเท่าใด
เวลาในการแช่จะเป็นไปตามความหนาของส่วน โดยทั่วไป 30–60 นาทีต่อความหนา 25 มม. รวมถึงเวลาในการทำความร้อนและความเย็น เวลารอบรวมมักจะสั้นกว่าการอบอ่อนเนื่องจากการทำความเย็นเกิดขึ้นในอากาศ ไม่ใช่ในเตาเผา

ถาม: เหล็กธรรมดาแข็งแรงกว่าเหล็กอบอ่อนหรือไม่?
ใช่. ที่เกรดเดียวกัน เหล็กกล้ามาตรฐานจะแสดงความต้านทานแรงดึงและความแข็งที่สูงกว่า เนื่องจากมีเมล็ดที่ละเอียดกว่าและแผ่นมุกไลต์ที่ละเอียดกว่า ในขณะที่เหล็กอบอ่อนยังคงมีความเหนียวสูงกว่า

ถาม: ท่อควรได้รับการทำให้เป็นมาตรฐานก่อนการดับหรือไม่
ขอแนะนำอย่างยิ่งกับวัสดุหลอม หล่อ หรืองานหนัก การผ่านการปรับมาตรฐานจะปรับแต่งเกรนและกำจัดข้อบกพร่องที่อาจทำให้เกิดการบิดเบี้ยว การแตกร้าว หรือความแข็งที่ไม่สม่ำเสมอในระหว่างการดับ

ถาม: การทำให้เป็นมาตรฐานเหมือนกับการทำให้เป็นมาตรฐานและการแบ่งเบาบรรเทาหรือไม่
ไม่ การทำให้เป็นมาตรฐานเพียงอย่างเดียวจะถูกระบายความร้อนด้วยอากาศจากอุณหภูมิออสเทนไนซ์ การทำให้เป็นมาตรฐานและการอบคืนตัวจะเพิ่มขั้นตอนการอบคืนตัวแบบควบคุมหลังจากนั้นเพื่อปรับ-ความแข็งแรงและความทนทานต่อแรงกระแทกอย่างละเอียด ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับเหล็กกล้าภาชนะรับความดันและท่อเส้นที่จ่ายตามข้อกำหนด ASTM A333 หรือ API 5L