Erkautuskarkaisu Ruostumattomat teräkset.

Mitä me teemme

Erkautuskarkaisu: Ruostumattomat teräkset

Erkautuslämpökäsittelyt lujittavat materiaaleja mahdollistamalla ainesosien hallitun vapautumisen ja muodostamalla erkaumia, jotka parantavat merkittävästi komponentin lujuutta.

Erkautuskarkaisun edut: Ruostumattomat teräkset

On olemassa lukuisia valettuja ja muokattavia ruostumattomasta teräksestä valmistettuja seoksia, joiden erilaisia toivottuja ominaisuuksia voidaan parantaa joko erkautuskäsittelyllä tai erkautuskäsittelyllä ja vanhennuksella. Tällaiset lämpökäsittelyt parantavat tyypillisesti sellaisia ominaisuuksia kuin ympäröivän ja/tai kohonneen lämpötilan mekaanista lujuutta ja korroosionkestävyyttä.

Käyttökohteet ja materiaalit

Erkautuskarkaistavien ruostumattomien terästen ominaisuuksia voidaan parantaa valitsemalla sopivat lämpökäsittelyparametrit. Erkautuskarkaistavissa ruostumattomissa teräksissä käytetään yleisesti pelkkää erkautuskäsittelyä, jota seuraa vanhennus.

Erkautuskäsittely - Liuotushehkutus

• Valmistusprosessin aikana useimmat materiaalit työstökarkenevat, mikä rajoittaa materiaalin jatkokäsittelymahdollisuuksia. Prosessin aikainen liuotuskäsittely (jännityksenpoisto) voi vähentää tätä työkarennutta tilaa ja mahdollistaa jatkokäsittelyn.
• Valmistusprosesseilla, kuten juottamisella, hitsaamisella tai laser-/liekkileikkaamisella, voi olla ei-toivottu vaikutus materiaalin ominaisuuksiin, jotka voidaan kumota erkautuskäsittelyllä ennen jatkokäsittelyä.
• Valmistusprosessit voivat johtaa lopullisen vanhennusproseein ennenaikaiseen alkamiseen, mikä voidaan kumota käsittelemällä se uudelleen erkauttamalla ennen jatkokäsittelyä.
• Ei ole suositeltavaa, että erkautuskäsiteltyjä materiaalia otetaan käyttöön sellaisenaan, koska se sisältää karkaisematonta martensiittia, joka voi johtaa haurastumiseen ja korroosionkestävyyden ei-toivottuun heikkenemiseen. Esimerkkejä näistä ovat 15-5PH, 17-4PH ja Ph13-8Mo.

Vanhennus

• Lopullisten materiaaliominaisuuksien saavuttaminen edellyttää yleensä, että materiaali (valu-/työstömateriaali) altistetaan pitkälle alhaisemman lämpötilan lämpökäsittelyjaksolle oikean mikrorakenteen saavuttamiseksi; prosessia kutsutaan vanhennukseksi.
• Tyypillisesti tämä vaihe suoritetaan valmistusprosessin loppuvaiheessa tai sen loppupuolella, koska lämpökäsittelyprosessi johtaa materiaalin kovuuden merkittävään kasvuun, ja siinä tapahtuu ennakoitavissa oleva määrä kokomuutosta (kutistuminen), joka on otettava huomioon. Koneistuskustannukset voivat nousta huomattavasti, jos tarvitaan jälkikarkaisun jälkeistä koneistusta.
• Tyypillisiä esimerkkejä materiaaleista ovat: 15-5PH, 17-4PH, 17-7PH ja Maraging 250.
• Tyypilliset lämpökäsittelyn nimitykset ovat H900 tai H1075, jossa H900 tarkoittaa vanhentamista 900°F:ssa yhden tunnin ajan ja H1075 tarkoittaa vanhentamista 1075°F:ssa 4 tunnin ajan. Kaikissa tapauksissa on tärkeää aloittaa materiaalista, joka on liuotuskäsiteltyä tai yleisemmin kutsutaan tilaksi A.

Erkautuskarkaisu ja vanhennus: ruostumattomien terästen prosessin yksityiskohdat

• Erkautuskäsittely suoritetaan tyypillisesti 926–1065 °C:n lämpötiloissa tyhjiössä, minkä jälkeen sammutus ylipaineistetulla typellä huonelämpötilaan. Tyypillisesti materiaalin on jäähdyttävä alle 30 °C:n (tai joissakin tapauksissa alempaan) ennen jatkokäsittelyä.
• Eräät metastabiilit metalliseokset (esimerkiksi 17-7PH) vaativat liuotuskäsittelyn jälkeen useita välivaiheita haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi ennen vanhennusta. Näihin vaiheisiin kuuluvat austenointi ja jäähdytys, jolla varmistetaan täydellinen austeniitin muuttuminen martensiitiksi.
• Vanhennus suoritetaan tyypillisesti lämpötiloissa, jotka vaihtelevat 482 ja 621 °C välillä, tyhjiössä, inertissä ilmakehässä tai ilmassa pitoaikojen ollessa 1 tunnista 4 tuntiin riippuen materiaalista ja halutuista ominaisuuksista.
• Sovellettaviin teollisuusstandardeihin kuuluu SAE AMS 2759/3.