Utwardzanie wydzieleniowe Stale nierdzewne.

Czym się zajmujemy

Utwardzanie wydzieleniowe: Stale nierdzewne

Obróbka cieplna przez wytrącanie wzmacnia materiały, umożliwiając kontrolowane uwalnianie składników, które tworzą skupiska wydzieleń, co znacznie zwiększa wytrzymałość komponentu.

Zalety utwardzania wydzieleniowego: stale nierdzewne

Istnieje wiele stopów stali nierdzewnej odlewanej i kutej, które mogą mieć różne pożądane właściwości wzmocnione przez przesycanie lub obróbkę w roztworze i utwardzanie wydzieleniowe. Dzięki takiej obróbce cieplnej zazwyczaj poprawiają się właściwości takie jak wytrzymałość mechaniczna w temperaturze pokojowej i/lub w podwyższonej temperaturze oraz odporność na korozję.

Zastosowania i materiały

Właściwości stali nierdzewnych utwardzanych wydzieleniowo można poprawić poprzez dobór odpowiednich parametrów obróbki cieplnej. W przypadku stali nierdzewnych utwardzanych wydzieleniowo powszechnie stosuje się samo przesycanie lub przesycanie, a następnie utwardzanie wydzieleniowe.

Obróbka przesycaniem

• Podczas procesu produkcyjnego większość materiałów może ulec utwardzeniu, co ogranicza możliwość dalszej obróbki materiału. Obróbka przesycaniem w trakcie procesu (odprężanie) może zmniejszyć ten stan utwardzenia, umożliwiając dalszą obróbkę.
• Procesy produkcyjne, takie jak lutowanie twarde, spawanie lub cięcie laserowe/płomieniowe mogą mieć niepożądany wpływ na właściwości materiału, które można odwrócić poprzez obróbkę przesycaniem przed dalszym przetwarzaniem.
• Procesy produkcyjne mogą skutkować przedwczesnym rozpoczęciem końcowego procesu utwardzania wydzieleniowego, który można odwrócić poprzez ponowne przesycanie przed dalszym przetwarzaniem.
• Nie zaleca się wprowadzania do eksploatacji wyłącznie materiałów poddanych obróbce przesycaniem ze względu na obecność niehartowanego martenzytu, który może prowadzić do kruchych uszkodzeń i niepożądanej utraty odporności na korozję. Przykładami takich materiałów są 15-5PH, 17-4PH i Ph13-8Mo.

Utwardzanie wydzieleniowe

• Opracowanie ostatecznych właściwości materiału wymaganych do spełnienia określonych kryteriów projektowych części zazwyczaj wymaga poddania materiału (odlewu / materiału kutego) długiemu cyklowi obróbki cieplnej w niższej temperaturze w celu opracowania mikrostruktury specyficznej dla stopu; proces ten nazywany jest utwardzaniem wydzieleniowym.
• Zazwyczaj etap ten przeprowadza się pod koniec procesu produkcyjnego, ponieważ proces obróbki cieplnej powoduje znaczny wzrost twardości materiału i występuje przewidywalna zmiana rozmiaru (skurcz), którą należy uwzględnić. jeśli po starzeniu wymagana jest obróbka koszty obróbki mogą drastycznie wzrosnąć.
• Typowe przykłady materiałów to: 15-5PH, 17-4PH, 17-7PH i Maraging 250.
• Typowe oznaczenia obróbki cieplnej to H900 lub H1075; gdzie H900 oznacza starzenie w temperaturze 900°F przez jedną godzinę, a H1075 oznacza starzenie w temperaturze 1075°F przez 4 godziny. We wszystkich przypadkach ważne jest, aby zacząć od materiału, który jest w stanie poddanym obróbce przesycaniem lub częściej nazywanym stanem A.

Szczegóły procesu hartowania wydzieleniowego: dla stali nierdzewnych

• Obróbka przesycaniem jest zwykle wykonywana w temperaturach od 1 700 do 1 950°F w próżni, po czym następuje szybkie chłodzenie wentylatorem gazowym do temperatury pokojowej. Zazwyczaj materiał musi zostać schłodzony do temperatury poniżej 90°F (lub niższej, w niektórych przypadkach) przed dalszą obróbką.
• Grupa stopów metastabilnych (na przykład 17-7PH) wymaga kilku pośrednich etapów przetwarzania po obróbce przesycaniem w celu osiągnięcia pożądanych właściwości przed utwardzaniem wydzieleniowym. Etapy te obejmują kondycjonowanie austenitu i zamrażanie w celu zapewnienia całkowitej przemiany austenitu w martenzyt.
• Utwardzanie wydzieleniowe jest zwykle wykonywane w temperaturach od 900 do 1 150°F w próżni, atmosferze obojętnej lub powietrzu przez czas od 1 godziny do 4 godzin, w zależności od materiału i określonych właściwości.
• Obowiązujące specyfikacje przemysłowe obejmują SAE AMS 2759/3.