Wie wäre es, wenn man Metalle durch die Kombination von Hitze und Druck in einem einzigen, nahtlosen Prozess verstärken könnte? Die thermomechanische Behandlung ermöglicht genau das. Diese Technik verbessert nicht nur die Haltbarkeit und Zähigkeit von Metallen, sondern optimiert auch ihre strukturellen Eigenschaften. In diesem Artikel stellen wir Ihnen die sieben wichtigsten Arten der thermomechanischen Behandlung und ihre Anwendungen vor und geben Ihnen Einblicke, die Ihr Verständnis für Innovationen in der Metallverarbeitung verbessern. Machen Sie sich bereit zu erkunden, wie dieser transformative Prozess Ihre materialtechnischen Projekte aufwerten kann.
Die thermomechanische Behandlung ist ein Wärmebehandlungsverfahren für Metalle, bei dem Druck- und Wärmebehandlung kombiniert werden, um die Verformung und Phasenumwandlung von Metallwerkstoffen wirksam zu verstärken.
Durch die Kombination von Druckverarbeitung und Wärmebehandlung vereint dieses Verfahren den Umformprozess mit der Erzielung der endgültigen Eigenschaften.
Lassen Sie uns nun die Kategorien und Anwendungen der thermomechanischen Behandlung untersuchen.
| Symbol | Bedeutung |
| A1 | Temperatur, bei der AustenitFerrit, Zementit oder Karbid koexistieren im Gleichgewicht |
| A3 | Die höchste Koexistenztemperatur von Austenit und Ferrit in untereutektoidem Stahl im Gleichgewichtszustand |
| Ac1 | Temperatur, bei der sich beim Erhitzen von Stahl Austenit zu bilden beginnt |
| Ac3 | Die Temperatur, bei der sich der gesamte Ferrit in Austenit umwandelt, wenn ein untereutektoider Stahl erhitzt wird. |
| Ar1 | Die Temperatur, bei der sich Austenit während des Austenitisierens und Abkühlens von Stahl bei hohen Temperaturen in Ferrit und Perlit zersetzt. |
| Ar3 | Die Temperatur, bei der der abkühlende Austenit beginnt, freien Ferrit auszuscheiden. |
| Acm | Die höchste Temperatur, bei der Austenit und Zementit oder Karbid in übereutektoidem Stahl im Gleichgewicht sind, ist der obere kritische Punkt von übereutektoidem Stahl. |
| Accm | Die Endtemperatur, bei der sich der gesamte Sekundärzementit beim Erhitzen in Austenit auflöst. |
| Arcm | Die Temperatur, bei der Austenit beim Abkühlen beginnt, sekundären Zementit auszuscheiden. |
Thermomechanisch Behandlung
Hierbei handelt es sich um ein umfassendes Verfestigungsverfahren, das die Verfestigung durch Verformung und die Verfestigung durch Phasenumwandlung kombiniert. Es umfasst zwei Prozesse, nämlich die plastische Verformung und die Umwandlung in eine feste Phase von metallische Werkstoffedie integriert werden, um den Phasenumwandlungsprozess und die Produkte zu beeinflussen. Durch die Nutzung der Veränderungen in der Struktur der metallische Werkstoffe Während der Verformung zielt dieses Verfahren darauf ab, die gewünschte Struktur und die gewünschten Eigenschaften zu erhalten.
Die Verformung erfolgt entweder oberhalb der Ar3-Umwandlungstemperatur von Stahl oder zwischen dem Ar1- und Ar3-Temperaturbereich. Alternativ kann sie auch oberhalb der Lösungsglühtemperatur von Legierungen durchgeführt werden. Nach der Verformung wird das Material abgeschreckt und vergütet.
Der Verzicht auf das Wiedererwärmen und Abschrecken kann die Festigkeit von Stahl um 10-30% erhöhen, seine Zähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit verbessern und das Risiko der Anlasssprödigkeit verringern. Diese Technik ist auch wirksam bei der Verbesserung der Festigkeit und Plastizität von Nichteisenlegierungen.
Das Verfahren wird üblicherweise bei der Herstellung von Blechen, Bändern, Rohren, Drähten und Stangen aus Kohlenstoffstahl, niedrig- und mittelhartem Stahl eingesetzt. legierter Stahlsowie mechanische Teile mit einfachen Formen.
Der Stahl wird entweder über Ar3 oder zwischen Ar1 und Ar3 verformt. Anschließend wird er entweder mit Luft oder Wasser auf über 550 ℃ abgekühlt und anschließend an der Luft gekühlt, um entweder eine Ferrit-Perlit- oder eine Bainitstruktur zu erhalten.
Durch die Erhöhung der Streckgrenzeist es möglich, eine ausgezeichnete Tieftemperaturzähigkeit zu erzielen, so dass es sich für die Herstellung einer Reihe von Produkten eignet, darunter kohlenstoffarme Stähle, schweißbare Stahlbleche, Bandstahl, Walzdraht und andere Nb-, V- und Tihaltige Produkte. Diese Produkte werden nicht abgeschreckt oder vergütet.
Der Stahl wird in der stabilen Zone des unterkühlten Austenits (500~600 ℃) verformt und anschließend abgeschreckt und angelassen.
Unter der Voraussetzung, dass die Plastizität des Stahls gewährleistet ist, kann seine Festigkeit erheblich gesteigert werden. Dies gilt für Bauteile aus hochfestem Stahl mittlerer Legierung, die eine hohe Festigkeit erfordern, für hochfeste Stahldrähte mit kleinem Querschnitt sowie für Formen aus hochlegiertem Stahl, Werkzeuge aus Hochgeschwindigkeitsstahl usw.
(a) Die Verformung erfolgt sowohl vor als auch während des Temperaturbereichs der Perlitumwandlung von Stahl.
(b) Verformungen können auch nach der Perlitumwandlung auftreten.
(a) Feine Ferritsubkörner und kugelförmige Karbide können die Kerbschlagzähigkeit von Stahl um ein Vielfaches verbessern und eignen sich für die Herstellung kleiner Teile aus legiertem Baustahl.
(b) Dieses Verfahren kann die Sphäroidisierungszeit erheblich verkürzen, die Sphäroidisierungstemperatur senken und die Sphäroidisierungsstruktur verbessern. Es wird üblicherweise bei Werkzeugstahl und Lagerstahl Herstellung.
Die Verformung wird im Temperaturbereich Ms ～ Md von Stahl durchgeführt.
Verbessern Sie die Festigkeit unter der Bedingung, dass die Plastizität gewährleistet ist.
Es eignet sich für austenitischen rostfreien Stahl und transformationsinduzierten Plastizitätsstahl (TRIP-Stahl).
Nach der Lösungsbehandlung muss der Stahl oder die Legierung vor der Alterung kalt- oder warmverformt werden.
Die Festigkeit wird deutlich verbessert, und die erforderliche Plastizität kann weiterhin gewährleistet werden.
Für Stahlsorten oder Legierungen, die eine Verstärkung erfordern, wie austenitischer Stahl, martensitaushärtender Stahl, Nickelbasis-Superlegierung, Aluminiumlegierung, Kupferlegierung usw.
Der Prozess beginnt mit einer Kaltverformung bei Raumtemperatur, gefolgt von einem Zwischenanlassen. Danach erfolgt eine zweite schnelle Erwärmung und ein Abschrecken, gefolgt von einem abschließenden Anlassen.
Es kann die verfestigende Wirkung der Verformung beibehalten und eignet sich daher für die Herstellung von kaltgewalzten Stahlrohren, kaltgezogenen hochfesten Stahldrähten oder kleinen Teilen mit einfachen Formen, die kaltverformt werden können.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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