Fünf Arten von Glühmethoden für nahtlose Kohlenstoffstahlrohre nach ASTM A53

Zu den fünf Glühmethoden für nahtlose Kohlenstoffstahlrohre nach ASTM A53 gehören: vollständig geglüht , isothermes Glühen und unvollständiges Glühen, Sphäroidisierungssteifigkeit und Diffusionsdiffusion.

1. Vollständig geglüht

Prozess: Erhitzen Sie den Stahl auf 20–30 °C über Ac3, kühlen Sie ihn langsam ab (mit dem Ofen), nachdem Sie ihn einige Zeit lang gehalten haben, um einen Wärmebehandlungsprozess (vollständige Austenitisierung) nahe der Gleichgewichtsstruktur zu erreichen.

Vollständiges Glühen wird hauptsächlich für übereutektoide Stähle (wc=0,3~0,6 %), im Allgemeinen für Gussteile aus legiertem Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt sowie für Gussteile aus legiertem Stahl mit niedrigem und mittlerem Kohlenstoffgehalt, Schmiedeteile und warmgewalzte Profile und manchmal auch für deren geschweißte Teile verwendet. Die Härte von kohlenstoffarmem Stahl ist nach dem vollständigen Glühen gering, was dem Schneiden nicht förderlich ist. Wenn übereutektoider Stahl über Accm auf den Austenitzustand erhitzt und langsam abgekühlt und geglüht wird, scheidet sich Fe3CⅡ entlang der Korngrenze in einer Netzwerkform aus, was die Festigkeit, Härte und Plastizität des Stahls erhöht. Und die Zähigkeit wird deutlich reduziert, sodass bei der abschließenden Wärmebehandlung verborgene Gefahren bestehen bleiben.

Zweck: Verfeinerung der Körner, gleichmäßige Struktur, Beseitigung innerer Spannungen, Reduzierung der Härte und Verbesserung der Bearbeitbarkeit von Stahl. Das Gefüge von übereutektoidem Stahl ist nach dem vollständigen Glühen F+P.

2. Isothermes Glühen

Das vollständige Glühen dauert lange, insbesondere bei legierten Stählen, die bei unterkühlter Austenitisierung relativ stabil sind. Wenn der austenitisierte Stahl schnell auf eine Temperatur abgekühlt wird, die etwas unter der Ar1-Temperaturisotherme liegt, wird A in P umgewandelt und dann an der Luft auf Raumtemperatur abgekühlt, was die Glühzeit erheblich verkürzen kann. Dieses Glühverfahren wird als isothermes Glühen bezeichnet.

Prozess: Erhitzen Sie den Stahl auf eine Temperatur höher als Ac3 (oder Ac1). Nach einer angemessenen Haltedauer wird es in der Perlitzone schnell auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt und isotherm gehalten, um Austenit in Perlit umzuwandeln, und dann auf Raumtemperatur luftgekühlt. Der Wärmebehandlungsprozess.

Zweck: Wie beim vollständigen Glühen ist die Umwandlung einfacher zu kontrollieren.

Geeignet für einen relativ stabilen Stahl: Kohlenstoffstahl, legierter Werkzeugstahl, hochlegierter Stahl. Isothermes Glühen trägt auch dazu bei, eine einheitliche Struktur und Eigenschaften zu erhalten. Es eignet sich jedoch nicht für Stahlteile mit großem Querschnitt und große Chargen, da es beim isothermen Glühen nicht einfach ist, das Innere des Werkstücks oder der Werkstückcharge auf die isotherme Temperatur zu bringen.

3. Unvollständiges Glühen

Prozess: Der Stahl wird auf Ac1~Ac3 (übereutektoider Stahl) oder Ac1~Accm (übereutektoider Stahl) erhitzt und dann langsam abgekühlt, um einen Wärmebehandlungsprozess nahe der Gleichgewichtsstruktur zu erreichen.

Wird hauptsächlich für übereutektoiden Stahl verwendet, um eine kugelförmige Perlitstruktur zu erhalten, um innere Spannungen zu beseitigen, die Härte zu reduzieren und die Bearbeitbarkeit zu verbessern. Das Sphäroidglühen ist eine Art unvollständiges Glühen.

4. Sphäroidisierendes Glühen

Ein Wärmebehandlungsprozess für sphäroide Karbide in Stahl, um körnigen Perlit zu erhalten.

Prozess: Auf eine Temperatur von 20 bis 30 °C über Ac1 erhitzen. Die Haltezeit sollte nicht zu lang sein, im Allgemeinen 2 bis 4 Stunden. Die Kühlmethode ist normalerweise Ofenkühlung oder eine lange isotherme Phase bei etwa 20 °C unter Ar1.

Wird hauptsächlich für eutektoiden Stahl und übereutektoiden Stahl verwendet, z. B. Kohlenstoff-Werkzeugstahl, legierten Werkzeugstahl, Lagerstahl usw. Nach dem Walzen und Schmieden besteht die luftgekühlte Struktur von übereutektoidem Stahl aus lamellarem Perlit und Netzwerkzementit. Diese Struktur ist hart und spröde, nicht nur schwer zu schneiden, sondern kann sich beim anschließenden Abschreckprozess auch leicht verformen und reißen. Durch sphäroidisierendes Glühen erhält man kugelförmigen Perlit. Beim kugelförmigen Perlit handelt es sich bei Zementit um kugelförmige feine Partikel, die auf der Ferritmatrix verteilt sind. Im Vergleich zu flockigem Perlit weist kugelförmiger Perlit nicht nur eine geringere Härte auf und eignet sich gut zum Schneiden, sondern auch beim Abschrecken und Erhitzen sind die Austenitkörner nicht leicht grob und die Verformungs- und Rissneigung beim Abkühlen ist gering. Wenn der übereutektoide Stahl Netzwerkzementit aufweist, muss dieser durch den Normalisierungsprozess vor dem Sphäroidglühen entfernt werden, um das normale Sphäroidglühen sicherzustellen.

Zweck: Reduzieren Sie die Härte, sorgen Sie für eine gleichmäßigere Struktur, verbessern Sie die Bearbeitbarkeit und bereiten Sie die Struktur auf das Abschrecken vor. Es gibt viele Verfahren zum sphäroidisierenden Glühen, darunter vor allem:

a) Einmaliger Sphäroidisierungsglühprozess: Erhitzen Sie den Stahl auf 20–30 °C über Ac1, halten Sie ihn eine angemessene Zeit lang und kühlen Sie ihn dann langsam im Ofen ab. Die ursprüngliche Struktur vor dem Glühen muss aus feinem Perlitflocken bestehen und es ist kein Zementitnetzwerk zulässig.

b) Isothermer sphäroidisierender Glühprozess: Nach dem Erhitzen und Halten des Stahls wird er mit dem isothermen Ofen auf eine Temperatur abgekühlt, die etwas unter Ar1 liegt (im Allgemeinen 10–30 °C unter Ar1). Nachdem die Isotherme beendet ist, wird der Ofen langsam auf etwa 500 °C abgekühlt und dann luftgekühlt. Es bietet die Vorteile eines kurzen Zyklus, einer gleichmäßigen Sphäroidisierung und einer einfachen Qualitätskontrolle.

c) Hin- und hergehender sphäroidisierender Glühprozess.

5. Diffusionsglühen (Homogenisierungsglühen)

Prozess: Ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem Stahlbarren, Gussteile oder Schmiedeblöcke über einen längeren Zeitraum auf eine Temperatur leicht unter der Solidustemperatur erhitzt und dann langsam abgekühlt werden, um eine ungleichmäßige chemische Zusammensetzung zu beseitigen.

Zweck: Beseitigung der Dendritensegregation und regionalen Segregation während der Erstarrung des Barrens und Homogenisierung der Zusammensetzung und Struktur.

Die Heiztemperatur beim Diffusionsglühen ist sehr hoch, normalerweise 100 bis 200 °C über Ac3 oder Accm. Die spezifische Temperatur hängt vom Grad der Entmischung und der Stahlsorte ab. Die Haltezeit beträgt im Allgemeinen 10 bis 15 Stunden. Nach dem Diffusionsglühen sind eine vollständige Glüh- und Normalisierungsbehandlung erforderlich, um die Struktur zu verfeinern. Wird in einigen hochwertigen legierten Stählen und Gussteilen aus legiertem Stahl sowie in Stahlbarren mit starker Entmischung verwendet.