16 soorten staaldefecten uitgelegd

Heb je je ooit afgevraagd waarom staal het soms onverwacht begeeft? In deze verhelderende blogpost duiken we diep in de fascinerende wereld van staaldefecten. Als ervaren werktuigbouwkundig ingenieur werp ik licht op de verschillende soorten gebreken die de sterkte en prestaties van staal in gevaar kunnen brengen. Ontdek de verborgen oorzaken achter deze onvolkomenheden en leer hoe je ze kunt identificeren en voorkomen. Bereid je voor op waardevolle inzichten die de manier waarop je naar staal kijkt voor altijd zullen veranderen!

16 soorten staaldefecten

Inhoudsopgave

Stalen gebreken verwijzen naar verschillende abnormale gebeurtenissen aan het oppervlak of de binnenkant van staal tijdens de productie of het gebruik ervan, die de prestaties en kwaliteit kunnen beïnvloeden.

Veel voorkomende oppervlaktedefecten in staal zijn scheuren, krassen, plooien, oren, korsten (zware huid), littekens van lassen en eindbramen. Daarnaast zijn er typische oppervlaktedefecten zoals walsoxides, vlekken, scheuren, putjes en insluitingen.

De oorzaken van staaldefecten zijn divers, zoals ernstige schade of slijtage van de vorige walsgroef, vreemde metalen die op de gewalste stukken vallen en in het staaloppervlak worden gedrukt, of defecten op het oppervlak van het vorige gewalste stuk. De oxidatieve atmosfeer tijdens het verhitten leidt ook tot oxidatie van het staal, waarbij oxiden zoals FeO, Fe2O3, Fe3O4 worden gevormd op het oppervlak van het werkstuk.

Technieken voor het detecteren van staaldefecten zijn voornamelijk onderverdeeld in traditionele handmatige visuele detectie en geautomatiseerde detectie op basis van computervisie. In de afgelopen jaren zijn methoden gebaseerd op deep learning, zoals YOLOv5 en YOLOv7, uitgebreid toegepast in de automatische detectie van stalen oppervlaktedefecten.

Bepaalde specifieke defecten, zoals banding, kunnen worden geëlimineerd door middel van diffusiegloeien bij hoge temperatuur. Bij dit proces wordt het materiaal verwarmd tot boven 1050 ℃ om een gelijkmatige verspreiding van koolstofatomen mogelijk te maken en zo de banding te elimineren.

Stalen gebreken hebben niet alleen invloed op de fysieke eigenschappen van staal, maar kunnen ook veiligheidsrisico's opleveren tijdens het gebruik. Daarom is het opsporen en behandelen van staalfouten cruciaal om de staalkwaliteit en een veilig gebruik te garanderen.

staalfouten

Wat zijn de specifieke redenen en mechanismen voor de defecten in staal?

De specifieke redenen en mechanismen voor de defecten in staal omvatten voornamelijk de volgende punten:

Oppervlaktefouten: Deze gebreken zijn onder andere scheuren, krassen, vouwen, oren enz. De vorming van scheuren kan te wijten zijn aan onderliggende bellen in de stalen staaf, ongereinigde scheuren en niet-metalen insluitingen die scheuren of zich uitbreiden tijdens het walsen, maar ook interne scheuren in de stalen staaf die uitzetten en aan het oppervlak komen tijdens het walsen. Daarnaast kunnen factoren zoals inconsistente koelomstandigheden aan beide zijden van de staalplaat, ongelijke temperatuur van het gewalste stuk, ongelijke vervorming tijdens het walsproces en ongelijke sproeiwaterkoeling op het rollenpad van de staalband ook oppervlaktedefecten veroorzaken.

Interne defecten: Deze omvatten krimpresiduen, delaminatie, witte vlekken, ontmenging, niet-metalen insluitingen, losheid, enz. Deze defecten worden voornamelijk veroorzaakt door apparatuur, processen en bewerkingen tijdens het staalproductieproces.

Gebreken in vorm en grootte: Deze defecten kunnen te maken hebben met problemen met de maatcontrole tijdens de productie van staal. Hoewel het specifieke ontstaansmechanisme niet gedetailleerd is in de informatie die ik heb opgezocht, kan worden afgeleid dat het te maken heeft met temperatuurbeheersing, drukverdeling en andere factoren tijdens het productieproces.

Andere factoren: Bijvoorbeeld gebreken die worden veroorzaakt door apparatuur, processen en bewerkingen tijdens het smelten en walsen (smeden) van koolstofstaal, zoals korsten, niet-metalen insluitingen, enz. Bovendien kan het effect van onweerstaanbare factoren zoals materiaaleigenschappen en verwerkingstechnologie bij de staalproductie ook verschillende soorten defecten aan het oppervlak veroorzaken, zoals walsschilfers, vlekken enz.

Soorten staaldefecten

Materialen vormen de basis voor de productie van duurzaam gereedschap. Tijdens de productie komen vaak verschillende soorten materiaaldefecten voor.

Vandaag zullen we je informeren over de 16 soorten staalfouten, zodat je voorzichtig bent bij het kiezen van grondstoffen.

01. Poreusheid van grondstoffen

Na het uitvoeren van een zuur etsproef op staal werd ontdekt dat sommige delen van het oppervlak van het monster niet dicht waren en zichtbare holtes vertoonden.

Deze holtes, die verschijnen als donkere vlekken met ongelijke kleurschakeringen in vergelijking met andere gebieden, staan bekend als porositeit.

Als de porositeit geconcentreerd is in het centrale deel van het monster, wordt het centrale porositeit genoemd, terwijl als het gelijkmatig verdeeld is over het oppervlak, het algemene porositeit wordt genoemd.

Zowel GB/T9943-2008 voor gereedschapsstaal met hoge snelheid als GB/T1299-2014 voor gereedschapsstaal hebben specifieke regels met betrekking tot de poreusheid van staal, maar leveringen overschrijden vaak de norm.

Poreusheid heeft een grote invloed op de sterkte van staal en de belangrijkste gevaren zijn de volgende:

  1. Poreusheid verzwakt staal aanzienlijk, waardoor het vatbaar wordt voor scheuren tijdens warmvervormingsprocessen zoals smeden, en ook tijdens warmtebehandeling.
  2. Poreusheid resulteert in gereedschappen die gemakkelijk slijten en een ongelijk oppervlak hebben.

Omdat porositeit de prestaties van staal beïnvloedt, gelden er voor gereedschapsstaal strenge eisen voor toelaatbare porositeitsniveaus.

Figuren 1 en 2 tonen φ90 mm W18Cr4V (afgekort als W18). staalgrondstoffendie poreusheid en scheurpatronen in de poreusheid tonen na een thermische etsbehandeling met 1:1 HCl.

Figuur 3 toont een foto van een W18Cr4V stalen sleuvenfrees die ernstige scheurvorming vertoonde als gevolg van slijtage tijdens de warmtebehandeling, zoals weergegeven door warmte-etsen met 1:1HCl.

Centrale porositeit

Figuur 1 Centrale porositeit

Scheuren in staal met centrale porositeit tijdens het smeden van knuppels

Figuur 2 Scheuren in staal met centrale porositeit tijdens het smeden van knuppels

Scheuren in het materiaal van de sleuvenfrees door poreusheid tijdens warmtebehandeling

Figuur 3 Scheuren in het materiaal van de sleuvenfrees door poreusheid tijdens de warmtebehandeling

02. Krimpresidu

Tijdens het gieten van een ingot condenseert het vloeibare staal en krimpt het in het centrale deel, waardoor een buisvormig gat ontstaat dat krimp wordt genoemd.

Krimp wordt meestal aangetroffen bij de toevoer in de kop van de staaf en moet worden verwijderd bij het vormen van de billet.

Het deel dat niet volledig kan worden verwijderd, wordt echter krimpresidu genoemd.

Hoewel het ideaal is om krimp volledig te verwijderen, geven staalfabrieken vaak prioriteit aan productie-efficiëntie en laten ze een residu achter, wat onomkeerbare gevolgen heeft voor latere processen.

Figuur 4 toont φ70mm W18 staal met krimpresten en ernstige porositeit, zoals weergegeven door thermisch etsen met 1:1 HCl.

Figuur 5 toont φ70mm W18 staal met krimpresten die na het walsen scheuren hebben gevormd, zoals te zien is door thermisch etsen met 1:1 HCl.

Een paar jaar geleden kreeg een bedrijf te maken met krimpresten tijdens het zagen van φ75mm M2 staal.

krimpresten

Figuur 4

Scheuren veroorzaakt door krimp van W18 staal

Figuur 5: Scheuren veroorzaakt door krimp van W18 staal

03. Scheur in het oppervlak

Scheuren in de lengterichting aan het oppervlak van grondstoffen van hogesnelheidsstaal komen vaak voor.

Dit kan verschillende oorzaken hebben, zoals:

(1) Tijdens het warmwalsen kan er tijdens het afkoelingsproces spanningsconcentratie optreden, wat leidt tot scheuren langs kraslijnen door onvolledige verwijdering van oppervlaktescheuren of krassen veroorzaakt door matrijsgaten.

(2) Slechte matrijsgaten of een grote doorvoersnelheid tijdens het warmwalsen kunnen leiden tot plooien, die bij latere verwerking scheuren langs de plooilijnen veroorzaken.

(3) Er kunnen scheuren ontstaan tijdens het warmwalsen als de walsstoptemperatuur te laag is of de afkoelsnelheid te hoog.

(4) Oppervlaktescheuren worden vaak waargenomen op platstaal van 13 mm × 4,5 mm W18 dat wordt gewalst bij koud winterweer, wat erop wijst dat de scheuren ook kunnen worden beïnvloed door klimatologische omstandigheden.

Er worden echter geen scheuren waargenomen wanneer dezelfde staalsoort en specificatie op andere momenten wordt gewalst.

Figuur 6 toont de oppervlaktescheur van φ30mm W18 staal, met een diepte van 6mm, zoals afgebeeld door middel van thermisch etsen met 1:1 HCl.

Scheur in het oppervlak

Figuur 6 Oppervlaktescheur

04. Scheuren in het midden van grondstoffen

Tijdens het warmwalsen van hogesnelheidsstaal kan door overmatige vervorming de temperatuur in het midden stijgen in plaats van dalen. Dit kan leiden tot de vorming van scheuren in het materiaalcentrum als gevolg van thermische spanning.

Figuur 7 toont de middenscheur in φ35mm W18 staal (geëtst met 1:1 HCl).

Centrale scheuren in grondstoffen van hogesnelheidsstaal komen vaak voor in gereedschapsfabrieken, maar ze zijn schadelijk omdat ze onzichtbaar zijn en niet op de tast kunnen worden ontdekt. De enige manier om deze scheuren op te sporen is door middel van foutdetectie.

Centrale scheur

Figuur 7 Centrale scheur

05. Segregatie

De ongelijke verdeling van chemische elementen binnen een legering tijdens het stolproces staat bekend als segregatie. Dit kan een aanzienlijke invloed hebben op de prestaties van het staal, vooral als er sprake is van een ongelijkmatige verdeling van onzuiverheden zoals koolstof.

Segregatie kan verder onderverdeeld worden in microsegregatie, dichtheidssegregatie en regionale segregatie.

Dichtheidssegregatie ontstaat door verschillen in dichtheid van samenstellende fasen in de legering, waardoor zwaardere elementen zinken en lichtere elementen drijven tijdens het stollen. Regionale segregatie wordt veroorzaakt door de lokale ophoping van onzuiverheden in ingots of gietstukken.

Figuur 8 toont een afgeschrikt metallografisch monster van W18 staal (geëtst met een 4% HNO3 alcoholoplossing), dat een kruisvormig patroon laat zien.

Verdere analyse van de chemische samenstelling toonde aan dat het matrixdeel een lagere koolstofgehalteterwijl het kruisvormige deel een hoger koolstofgehalte had.

Deze kruisvorm is het resultaat van vierkante segregatie die wordt veroorzaakt door de ontmenging van koolstof- en legeringscomponenten tijdens het walsproces.

Ernstige regionale segregatie kan de sterkte van het staal verzwakken en het staal gevoeliger maken voor scheuren tijdens warm bewerken.

Kruisvormige scheiding (3×)

Figuur 8 Kruisvormige ontmenging (3×)

06. Niet-uniformiteit van hardmetaal

De mate waarin de eutectische carbiden in hogesnelheidsstaal (HSS) afbreken tijdens het warmpers proces wordt carbide nonuniformiteit genoemd. Hoe groter de vervorming, hoe hoger de mate van carbidebreuk en hoe lager het niveau van carbideonregelmatigheid.

Wanneer de hardmetalen in het staal sterk afgebroken zijn, zoals in de vorm van grove linten, mazen of grote hardmetaalophopingen, heeft dit een aanzienlijke invloed op de kwaliteit van het staal. Het is daarom cruciaal om de nonuniformiteit van het hardmetaal zorgvuldig te controleren om de kwaliteit van HSS gereedschappen te waarborgen.

Figuur 9 toont het effect van de nonuniformiteit van carbide op de buigsterkte van W18 staal.

Zoals te zien is in de figuur, is de buigsterkte in de kwaliteiten 7-8 met nonuniformiteit slechts 40-50% van de kwaliteiten 1-2, waardoor de sterkte daalt tot 1200-1500MPa, wat slechts gelijk is aan het niveau van de hogere taaiheidsgraden in gecementeerde carbiden. De horizontale prestaties zijn ongeveer 85% van de verticale prestaties.

De concentratie en bandachtige verdeling van carbiden kan ook resulteren in ongelijkmatige afgeschrikte korrels en ongelijkmatige oplossing van carbiden, wat respectievelijk leidt tot een verhoogde neiging tot oververhitting en een vermindering van het secundaire uithardingsvermogen.

De invloed van nonuniformiteit van hardmetaal op de buigsterkte van HSS (W18Cr4V)

Figuur 9 toont de invloed van de nonuniformiteit van carbide op de buigsterkte van W18Cr4V hogesnelheidsstaal.

Het is te zien dat ernstige ongelijkmatigheid van het hardmetaal kan leiden tot scheuren en oververhitting tijdens het warm bewerken, waardoor het afgewerkte gereedschap defect raakt tijdens gebruik.

Figuur 10 illustreert de afschrikscheur veroorzaakt door grove zonale carbiden in W18 staal (geëtst met een 4% HNO3 alcoholoplossing).

Grof zonaal carbide

Figuur 10 Grof zonaal carbide

07. Netwerk carbid

Staal dat warmgewalst of gloeien kunnen netwerkcarbiden vormen door hoge verhittingstemperaturen, lange wachttijden die korrelgroei veroorzaken en langzame afkoelingsprocessen die carbideprecipitatie langs korrelgrenzen tot gevolg hebben.

De aanwezigheid van netwerkcarbiden verhoogt de brosheid van het gereedschap aanzienlijk, waardoor het gevoeliger wordt voor verspanen. In het algemeen zijn volledige netwerkcarbiden niet acceptabel in staal.

De inspectie op netwerkcarbiden moet worden uitgevoerd na afschrikken en temperen.

Afbeelding 11 toont de netwerkcarbiden van T12A-staal (geëtst met 4% HNO3 alcoholoplossing), terwijl afbeelding 12 de morfologie van de netwerkcarbiden van 9SiCr-staal toont (geëtst met 4% HNO3 alcoholoplossing), die ernstige oververhitting tijdens het etsen laten zien. gloeien proces.

T12A staalgaascarbide (500×)

Afbeelding 11 T12A staalgaascarbide (500×)

9SiCr staalgaascarbide

Figuur 12 9SiCr staalgaascarbide (500×)

08. Hardmetalen aangekoekte massa

Gereedschapsfrezen die HSS draaien of frezen kunnen een harde substantie tegenkomen en schade oplopen. Dit defect is meestal niet gemakkelijk te vinden tijdens het draaien met hoge snelheid, vanwege de hoge snijsnelheid en het lawaai.

Tijdens het frezen kunnen echter brokken en vreemde chaos worden waargenomen, zoals een piepend geluid en ernstige burnout van het gereedschap bij het frezen van sleuven met spiraalboren.

Bij inspectie kunnen heldere blokken met het blote oog worden waargenomen en er is vastgesteld dat ze een extreem hoge hardheid hebben, tot 1225HV, terwijl de niet-harde delen zich in een normale gloeiende toestand bevinden. Dit wordt een "aangekoekte massa" genoemd.

De aanwezigheid van aangekoekte massa leidt tot schade aan het gereedschap en bemoeilijkt het snijden.

De vorming van deze harde klonten wordt vermoedelijk veroorzaakt door de ontmenging van chemische componenten tijdens het smeltproces en kan een soort composietcarbide met een hoge hardheid zijn of het resultaat van de toevoeging van vuurvaste legeringsblokken tijdens het smelten.

Figuur 13 toont de macrostructuur van een aangekoekte massa in W18 staal (geëtst met 4% HNO3 alcoholoplossing), waarbij de witte substantie de aangekoekte massa is en de grijze en zwarte gebieden de bitgroeven voorstellen.

De macrostructuur van de aangekoekte massa van W18 staal

Figuur 13 De macrostructuur van W18 staal aangekoekte massa (20×)

09. Opname

Insluitsels zijn een veelvoorkomend defect in staal dat kan worden ingedeeld in twee categorieën: metaalinsluitsels en niet-metalen insluitsels.

Metaalinsluitingen worden gevormd door het onvolledig smelten van ferrolegeringen tijdens het smeltproces of door de aanwezigheid van vreemde metaaldeeltjes die achterblijven in de ijzerlegering. stalen staaf.

Niet-metalen insluitsels worden onderverdeeld in twee soorten:

(1) endogene insluitingen, die voornamelijk worden veroorzaakt door vuile gietsystemen, het afpellen van vuurvaste modder van apparatuur of het gebruik van onzuivere laadmaterialen;

(2) insluitsels die ontstaan en neerslaan door chemische reacties tijdens het smeltproces. Figuur 14 toont metaalinsluitsels gevonden in W18 staal, terwijl figuur 15 niet-metalen insluitsels toont die scheuren veroorzaken tijdens het afschrikken (geëtst met 4% HNO3 alcoholoplossing).

Metaalinsluitsels

Figuur 14 Metaalinsluitsels

Scheuren veroorzaakt door niet-metalen insluitingen tijdens afschrikken

Figuur 15 Scheuren veroorzaakt door niet-metalen insluitingen tijdens afschrikken (400 x)

Insluitsels zijn nadelig voor de kwaliteit van staal. Ze segmenteren de staalmatrix en verminderen de plasticiteit en sterkte, waardoor het staal tijdens het walsen, smeden en warmtebehandeling vatbaar is voor scheuren rond de insluitingen.

Insluitsels kunnen ook vermoeiing in het staal veroorzaken en problemen tijdens het snijden en slijpen. Daarom moet gereedschapsstaal aan specifieke eisen voor insluitingen voldoen.

10. Bulk carbide

Tijdens het smelten van staal kan een ongelijkmatige verdeling van carbiden optreden door ontmenging van componenten of wanneer carbiden in de ijzerlegering niet volledig gesmolten zijn, wat resulteert in grote hoekige carbiden die na het smelten blijven bestaan zonder te worden verbrijzeld.

De aanwezigheid van deze bulkcarbiden verhoogt de brosheid van het gereedschap en verhoogt het risico op kantelen.

Tijdens het warmtebehandelingsproces kunnen deze grote carbiden en legeringselementen verrijkt raken, wat kan leiden tot defecten zoals oververhitting, onvoldoende ontlaten en zelfs scheuren langs korrelgrenzen.

Figuur 16 toont oververhitting tijdens afschrikken veroorzaakt door segregatie van omringende componenten van grote carbiden (geëtst in 4% HNO3 alcoholoplossing).

Oververhitting veroorzaakt door segregatie van componenten rond hardmetaal in bulk tijdens afschrikken

Figuur 16 Oververhitting veroorzaakt door segregatie van componenten rond hardmetaal in bulk tijdens afschrikken (500×)

11. Vloeibaar maken van carbide

In het stolproces van vloeibaar metaal kan segregatie van koolstof en legeringselementen ervoor zorgen dat er grote blokken carbide neerslaan tijdens het afkoelen.

Deze segregatie, bekend als liquatie, wordt niet gemakkelijk geëlimineerd tijdens de daaropvolgende verwerking en resulteert in de aanwezigheid van bulk zoster carbide in de walsrichting van het staal.

Figuur 17 toont CrMn liquatie, zoals geëtst met een 4% HNO3 alcoholoplossing.

Hardmetalen vloeistoffen

Figuur 17 Hardmetalen liquatie (500×)

Staal met liquatie is zeer bros, omdat de continue metaalmatrix verstoord is, wat resulteert in verminderde sterkte. Voorheen werd liquatie vaak aangetroffen in CrWMn en CrMn staal en het gebruik ervan om meters te maken resulteerde vaak in problemen met het verkrijgen van een glad oppervlak.

12. Grafiet koolstof

Als de gloeitemperatuur te hoog is en de wachttijd te lang, tijdens het langzame afkoelingsproces van het staal, vallen carbiden gemakkelijk uiteen in vrije koolstof, bekend als grafiet.

Figuur 18 toont de microstructuur van grafietkoolstof in T12A staal (geëtst met 4% bitterzure alcoholoplossing).

Grafietkoolstofmicrostructuur van T12A-staal

Figuur 18 Grafietkoolstofmicrostructuur van T12A-staal (500×)

Het neerslaan van grafietkoolstof vermindert de sterkte en taaiheid van staal aanzienlijk, waardoor het ongeschikt wordt voor de productie van messen en kritieke onderdelen. Het staal vertoont zwarte breuken als het een hoog gehalte grafietkoolstof bevat.

De aanwezigheid van grafietkoolstof kan bepaald worden door middel van chemische analyse voor zowel kwalitatieve als kwantitatieve analyse, en de vorm en verdeling kan waargenomen worden door middel van metallografische methoden.

Bovendien zal het ferrietweefsel rond het grafiet toenemen.

13. Falen van mix en samenstelling

Het mengen van materialen in gereedschaps- en matrijzenbouwbedrijven is een veel voorkomend probleem, een gevolg van slecht beheer en een laag defect. De gemengde materialen kunnen drie aspecten omvatten: gemengd staal, gemengde specificaties en gemengde ovennummers.

Vooral de laatste komt vaak voor en kan veel problemen veroorzaken met verkeerde warmtebehandelingen waartegen geen beroep kan worden aangetekend. Van tijd tot tijd komen we ook niet-gekwalificeerde componenten van gereedschapsmateriaal tegen.

Sommige onderdelen van hogesnelheidsstaal voldoen niet aan de GB/T9943-2008-standaard voor hogesnelheidsgereedschapsstaal, vooral wat betreft het hoge of lage koolstofgehalte. Bijvoorbeeld, W6Mo5Cr4V2Co5 behoort tot het HSS-E type maar heeft een lager koolstofgehalte dan de standaard ondergrens.

Ondanks dat het gelabeld is als hoogwaardig HSS, bereikt de hardheid na warmtebehandeling geen 67HRC. Staalfabrieken moeten ervoor zorgen dat het staal een hardheid van minstens 67HRC kan bereiken als ze tot het HSS-E type behoren.

Of een gereedschap zo'n hoge hardheid nodig heeft, is een interne zaak van de gereedschapsfabriek en valt niet onder de verantwoordelijkheid van de staalfabriek.

Als de hardheid echter geen 67HRC bereikt, is het een fout van de staalfabriek. Er zijn ook veel gevallen van ongekwalificeerde matrijzenstaal samenstelling, wat leidt tot voortdurende geschillen.

14. Grondstoffen koolstofvrij maken

Het land heeft normen opgesteld voor de ontkoling van staalStaalleveranciers leveren echter vaak materialen die deze normen overschrijden, wat leidt tot aanzienlijke economische verliezen voor bedrijven die gereedschap produceren.

De oppervlaktehardheid van gereedschappen neemt af en hun slijtvastheid is slecht na het afschrikken voor materialen met een ontkoolde laag. Daarom is het noodzakelijk om de ontkoolde laag volledig te verwijderen tijdens het bewerken om mogelijke kwaliteitsproblemen te voorkomen.

Figuur 19 illustreert de ontkolingsmorfologie van W18 staalgrondstof (geëtst in 4% HNO3 alcoholoplossing). De ontkolingszone is naaldvormig getemperd martensiet, terwijl de niet ontkoolde zone is samengesteld uit uitgeblust martensiet, carbiden en achtergebleven martensiet. austeniet.

Figuren 20 en 21 tonen de ontkoling van respectievelijk M2 en T12 staal (geëtst in 4% HNO3 alcoholoplossing).

In het geval van T12-staal is de volledig ontkoolde laag ferriet, de overgangszone is samengesteld uit koolstofarm gehard martensieten de niet ontkoolde zone bestaat uit getemperd martensiet en carbiden.

Austempered ontkolingslaag

Figuur 19 Ontkolingslaag van gegloeid staal (250×)

Ontkoling van M2 staal

Afbeelding 20 Ontkoling van M2 staal

Ontkolingslaag van T12A staal

Figuur 21 Ontkolingslaag van T12A staal (na afschrikken→tempering) (200×)

15. W18 staal zonder duidelijk effect van warmtebehandeling

We selecteerden een W18 stalen staaf met afmetingen van 13 mm x 4,5 mm van een specifiek bedrijf en blusten deze in een zoutbad bij temperaturen van 1210℃, 1230℃ en 1270℃.

De verwarmingstijd was 200 seconden en de korrelgrootte was 10,5, zoals te zien is in Figuur 22. De hardheid na afschrikken lag tussen 65 en 65,5HRC, maar verrassend genoeg nam de hardheid af na drie keer temperen bij 550℃.

Deze anomalie wordt "een anekdote" genoemd.

W18 staal afschrikken

Figuur 22 W18 staal afschrikken Grade 10.5 (500×)

Het lijkt erop dat het carbid een trucje met ons uithaalt, wat betekent dat wanneer het carbid wordt verhit, het niet oplost in austeniet noch neerslaan tijdens het hardingsproces.

Dit wordt eenvoudigweg aangeduid als er niet in of uit kunnen, dus waar is de secundaire verharding?

De kern van het probleem is dat het carbide ons plaagt, wat betekent dat het niet oplost in de austeniet tijdens het verhitten en dat er geen precipitatie optreedt tijdens het ontlaten.

Het is gewoon een kwestie van er niet in of uit kunnen, dus waar komt de secundaire verharding vandaan?

16. Kwaliteit van het oppervlak

Oppervlaktegebreken zijn gemakkelijk met het blote oog te zien, zoals:

  • Inconsistente afmetingen in het contract;
  • Afwijking in lengte en grootte in de werkelijke levering;
  • Oppervlakteonvolkomenheden, waaronder ultradunne stalen oppervlakteputjes, corrosieputjes, rondheid problemen, hoefijzers, te grote oneffenheden in de staalplaat en ongelijke dikte.

Wat zijn de specifieke gevolgen van staalfouten op de fysieke eigenschappen van staal?

De specifieke effecten van staalfouten op de fysische eigenschappen van staal omvatten voornamelijk de volgende aspecten:

Veranderingen in hardheid en plasticiteit: Onder invloed van bepaalde factoren kan de sterkte van staal toenemen, maar tegelijkertijd nemen de plasticiteit en taaiheid af, waardoor de brosheid toeneemt. Dit gebeurt meestal bij herhaalde belasting, wanneer de elasticiteitsgrens toeneemt en de plastische fase ingaat.

Effecten op slijtvastheid en weerstand tegen vermoeiing: Gebreken in de oppervlaktekwaliteit hebben niet alleen invloed op het esthetische uiterlijk van warmgewalst bandstaal, maar kunnen ook nadelige gevolgen hebben voor de mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid, waaronder slijtvastheid en weerstand tegen vermoeiing.

Gereedschapslijtage en oneffen oppervlakken: De aanwezigheid van losheid in het materiaal kan leiden tot overmatige slijtage en oneffen oppervlakken van de gereedschappen die ervan gemaakt zijn. Daarom heeft gereedschapsstaal strenge eisen voor het aanvaardbare niveau van losheid.

Spreiding van microstructuur en defecten: De taaiheid van staal hangt voornamelijk af van de spreiding van de microstructuur en defecten (het vermijden van geconcentreerde defecten) en niet zozeer van de chemische samenstelling. De taaiheid ondergaat aanzienlijke veranderingen na een warmtebehandeling.

Effecten van gloeien en normaliseren: Gloeien kan de hardheid van staal verminderen, de plasticiteit verbeteren, korrels verfijnen, structurele defecten door gieten, smeden en lassen elimineren, de structuur en samenstelling van het staal homogeniseren en interne spanning en werkharding in het staal verlichten. Normaliseren heeft vergelijkbare effecten op grote gietstukken, smeedstukken en lasstukken.

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Volgende

H Beam Maten en Gewichtstabel

Heb je je ooit afgevraagd wat de verborgen wereld is van H-balken? In dit boeiende artikel ontrafelen we de mysteries achter deze essentiële constructiecomponenten. Onze deskundige werktuigbouwkundige...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.