Šta je sferoidizirajuće žarenje
Sferoidizirajuće žarenje je toplinska obrada koja se koristi za omekšavanje čelika, posebno čelika s visokim udjelom ugljika i legure, tako da se može strojno obraditi, hladno formirati ili dalje obraditi. Tokom tretmana, cementitne pločice u perlitu se raspadaju i rastu u male sferne čestice dispergovane u feritnoj matrici. Rezultirajuća struktura, nazvana sferoidit, najmekše je i najduktilnije stanje koje čelik može postići pri datoj tvrdoći.
Zašto je potrebna sferoidizacija
Visokougljični čelici u normalnom valjanom ili normaliziranom stanju su tvrdi i abrazivni, uzrokujući brzo habanje alata i lošu završnu obradu površine. Sferoidizacija smanjuje tvrdoću za 20 do 30 Rockwell C bodova ili više i poboljšava uniformnost materijala. Takođe vraća duktilnost nakon hladnog rada tako da se izvlačenje žice, štancanje i savijanje mogu nastaviti bez pucanja.
Ciklus toplinske obrade
Proces zagrijava čelik na temperaturu malo ispod donje kritične temperature, obično 680 do 720 stepeni Celzijusa, i drži ga dugo vremena, često nekoliko sati do više od jednog dana. Sporo hlađenje prati zadržavanje. Alternativno, čelik se može kružiti iznad i ispod kritične temperature kako bi se ubrzala karbidna sferoidizacija. Tačan ciklus zavisi od sastava i potrebne konačne tvrdoće.
Utjecaj na mikrostrukturu
Lamelarni cementit perlita je nestabilan na temperaturi držanja i postepeno se otapa na rubovima ploča, omogućavajući karbidu da se redistribuira u obliku sferoida. Proces difuzije je spor, zbog čega je potrebno vrijeme. Sferoidni karbidi imaju manju površinu po volumenu od ploča, što smanjuje tvrdoću i poboljšava formabilnost.
Prednosti za proizvodnju
Mašine od sferoidnog čelika brže sa dužim vijekom trajanja alata i boljom kontrolom strugotine, režu čistije navoje i utore za ključeve i hladne glave u pričvršćivače bez pucanja. Struktura također poboljšava odgovor na naknadne tretmane stvrdnjavanja jer je distribucija otopljenog ugljika ujednačena. Iz ovih razloga, sferoidizacija je standardna obrada mlinova za žičanu šipku, traku i šipku koja se koristi u hladnom presvlačenju i mašinskoj obradi.
Tipične primjene
Tipične primjene uključuju žicu sa hladnom glavom za vijke i vijke, traku od ugljičnog čelika za štancanje, opružni čelik prije oblikovanja, čelik za ležaj prije strojne obrade i alatni čelik prije oblikovanja. Obrada je specificirana za čelike sa sadržajem ugljika iznad oko 0,4 posto kada se planira teška obrada ili hladno oblikovanje.
Često postavljana pitanja
Koliko dugo traje sferoidizacija?Ciklus obično traje od nekoliko sati do više od jednog dana, ovisno o sastavu čelika, veličini presjeka i ciljanoj tvrdoći.
Da li sferoidizacija mijenja hemijski sastav?Ne, mijenja se samo raspodjela karbida; ukupni sastav čelika ostaje isti.
Može li se niskougljični čelik sferoidizirati?Niskougljični čelici su već mekani i ne trebaju sferoidizaciju; obrada se koristi za srednje i visoko ugljične i legirane čelike.
Koja se tvrdoća postiže nakon sferoidizacije?Tvrdoća ovisi o sastavu, ali obično pada u rasponu od 130 do 200 HBW za srednje ugljične čelike.
Da li sferoidizacija poboljšava obradivost svih čelika?Za visokougljične i legirane čelike općenito je tako, ali za neke niskolegirane čelike normalizirajući tretman može dati bolje ponašanje pri obradi.
