Deall Trawsnewid Oeri Dur

 

I Dulliau Oeri

 

Mae dur yn bennaf yn mynd trwy ddau fath o ddulliau oeri: oeri isothermol ac oeri parhaus.

 

Oeri Isothermol

Yn y dull hwn, caiff dur ei gynhesu i gyflwr austenitig ac yna ei oeri'n gyflym i dymheredd penodol, lle caiff ei gadw am gyfnod penodol, gan ganiatáu i'r austenite drawsnewid cyn oeri ymhellach i dymheredd yr ystafell. Mae'r dull hwn yn galluogi rheolaeth fanwl gywir dros dymheredd ac amser trawsnewid, gan arwain at ficrostrwythurau ac eiddo penodol.

 

▲ Oeri Isothermol a Thymheredd

 

Oeri Parhaus

Yma, mae'r dur, mewn cyflwr austenitig i ddechrau, yn cael ei oeri'n barhaus i dymheredd ystafell ar wahanol gyfraddau (ee, oeri aer, oeri ffwrnais, oeri olew, oeri dŵr, ac ati). Mae'r gyfradd oeri yn y dull hwn yn dylanwadu ar y broses drawsnewid o austenite a'r microstrwythur terfynol.

 

▲ Oeri a Thymheredd Parhaus

 

 

II Cromlinau Trawsnewid Isothermol Austenite Supercooled

 

▲ Cromlin trawsnewid isothermol austenite supercooled o ddur ewtectoid

 

Mae'r gromlin C (a elwir hefyd yn gromlin trawsnewid isothermol o austenite supercooled neu gromlin TTT) ar gyfer dur carbon ewtectoid yn dangos y berthynas rhwng y tymheredd trawsnewid, amser, a chynhyrchion trawsnewid pan fo'r dur mewn cyflwr austenitig supercooled.

 

Is-adran Rhanbarthau C-Cromlin

Parth Austenite Supercooled:Wedi'i leoli i'r chwith o'r llinell gychwyn trawsnewid ar y gromlin C, mae'r parth hwn yn cynrychioli'r ardal lle nad yw austenite supercooled wedi trawsnewid eto.

 

Parth Cynhyrchion Trawsnewid:Wedi'i leoli i'r dde o linell derfyn y trawsnewid ac uwchben y pwynt Ms, mae'r parth hwn yn nodi lle mae austenite supercooled wedi trawsnewid yn ei gynhyrchion.

 

Parth Cynnydd Trawsnewid:Mae'r parth hwn yn gorwedd rhwng y llinellau cychwyn a diwedd trawsnewid, sy'n nodi'r broses drawsnewid barhaus o austenite supercooled.

 

Llinellau'r G-Cromlin a'u Harwyddocâd Corfforol

Llinell Gychwyn Trawsnewid:Cromlin sy'n cysylltu'r pwyntiau lle mae'r austenite supercooled yn dechrau trawsnewid, gan ddangos yr amser mae'n ei gymryd i austenit ddechrau trawsnewid ar dymheredd gwahanol.

 

Llinell Terfyn Trawsnewid:Yn dangos yr amser sydd ei angen ar austenite i gwblhau ei drawsnewidiad ar wahanol dymereddau.

Ms Line: Llinell lorweddol sy'n dynodi'r tymheredd cychwyn ar gyfer trawsnewid martensitig, gan nodi'r pwynt lle mae austenit yn dechrau trawsnewid yn martensite.

 

Llinell Mf (a elwir weithiau yn Bwynt Mf):Llinell lorweddol sy'n cynrychioli'r tymheredd terfynol ar gyfer trawsnewid martensitig, lle mae austenite yn trawsnewid yn llwyr i martensite.

 

Arwyddocâd Trwyn y C-Cromlin

Ar oddeutu 550 gradd, mae cromlin C o ddur carbon ewtectoid yn dangos tro o'r enw trwyn y gromlin. Cyfeirir at y tymheredd cyfatebol fel tymheredd y trwyn, lle mae cyfradd trawsnewid austenite yw'r cyflymaf. Uwchben y trwyn hwn, mae austenite yn cael ei drawsnewid yn berlitig yn bennaf; o dan y trwyn hwn, mae trawsnewid bainitig yn digwydd; ac islaw pwynt Ms, mae trawsnewid martensitig yn digwydd.

 

Prif Ffactorau sy'n Dylanwadu ar Siâp a Safle'r Gromlin C

Cyfansoddiad Cemegol Dur:Mae cynnwys carbon ac elfennau aloi yn effeithio ar sefydlogrwydd a phroses drawsnewid austenite. Yn gyffredinol, mae cynnydd mewn cynnwys carbon yn symud y gromlin C i'r dde, tra bod elfennau aloi (ac eithrio Co ac Al) yn cynyddu sefydlogrwydd austenite ac yn newid siâp y gromlin C.

 

Microstrwythur Austenite:Mae grawn austenitig mwy manwl yn darparu mwy o ffiniau grawn fesul ardal uned, gan hwyluso cnewyllyn a thwf cynhyrchion trawsnewid, gan effeithio felly ar safle a siâp y gromlin C.

 

Tymheredd Austeniteiddio ac Amser Dal:Mae tymereddau austenitig uwch ac amseroedd dal hirach yn arwain at grawn austenitig mwy bras, gan symud y gromlin C ymhellach i'r dde.

 

 

III Cromlin Trawsnewid Oeri Parhaus Austenite Supercooled

 

▲ Cromlin Trawsnewid Oeri Parhaus Austenite Supercooled

 

▲ Y paramedrau sy'n cyfateb i bob llythyren

 

Mae'r Gromlin Trawsnewid Oeri Parhaus (cromlin CCT) yn offeryn pwysig a ddefnyddir i ddisgrifio'r broses drawsnewid cyfnod o austenite supercooled o dan amodau oeri parhaus. Mae'n adlewyrchu patrymau trawsnewid austenite supercooled ar wahanol gyfraddau oeri ac mae'n sail ar gyfer dadansoddi microstrwythur a pherfformiad cynhyrchion trawsnewid. Mae hefyd yn gyfeirnod hanfodol ar gyfer llunio prosesau trin gwres.

 

Diffiniad ac Arwyddocâd y Gromlin CCT

Mae'r gromlin CCT, neu'r gromlin Trawsnewid Oeri Parhaus, yn cofnodi'r tymereddau cychwyn a diwedd a'r amseroedd y mae austenite supercooled yn trawsnewid i wahanol gyfnodau (fel pearlite, bainite, martensite, ac ati) o dan wahanol gyfraddau oeri. Mae'r gromlin hon yn arwyddocaol ar gyfer deall y broses trawsnewid cam o ddur, optimeiddio prosesau trin gwres, a rhagweld priodweddau cydrannau dur.

 

Dull o Bennu Cromlin CCT

Mae'r dull o bennu'r gromlin CCT fel arfer yn cynnwys y camau canlynol:

 

Paratoi Sampl:Dewiswch samplau dur cynrychioliadol a'u rhoi ar driniaeth austenitizing i sicrhau bod gan bob sampl yr un microstrwythur cychwynnol cyn ei fesur.

 

Oeri Parhaus:Oerwch y samplau wedi'u austenitized yn barhaus ar wahanol gyfraddau cyson wrth gofnodi'r data tymheredd ac amser yn ystod y broses oeri.

 

Dadansoddiad Cynnyrch Trawsnewid:Yn ystod neu ar ôl oeri, pennwch y math a maint y cynhyrchion trawsnewid trwy ddadansoddiad metallograffig neu ddulliau eraill.

 

Plotio cromlin:Plotiwch y data tymheredd ac amser cychwyn a diwedd ar gyfer trawsnewidiadau ar wahanol gyfraddau oeri ar siart cydlynu "logarithmig tymheredd-amser" i ffurfio'r gromlin CCT.

 

Nodweddion Cromlin CCT

Rhanbarthau Trawsnewid:Mae'r gromlin CCT yn gyffredinol yn cynnwys rhanbarthau ar gyfer trawsnewid pearlite, trawsnewid bainite (ar gyfer rhai duroedd), a thrawsnewid martensite. Mae'r rhanbarthau hyn yn cyfateb i'r prosesau trawsnewid cam sy'n digwydd ar wahanol gyfraddau oeri.

 

Cyfraddau Oeri Critigol:Mae dwy gyfradd oeri critigol bwysig yn bodoli o fewn y gromlin CCT: y gyfradd oeri critigol uchaf (Vk) a'r gyfradd oeri critigol is (Vk'). Y gyfradd oeri critigol uchaf yw'r gyfradd isaf sy'n ofynnol i sicrhau nad yw austenite yn dadelfennu yn ystod oeri parhaus a'i fod wedi'i supercooled yn llawn i'r rhanbarth martensite. Y gyfradd oeri critigol is yw'r gyfradd uchaf sy'n sicrhau bod austenite yn dadelfennu'n llawn heb drawsnewid martensitig yn ystod oeri parhaus.

 

Cymhlethdod Trawsnewid:Mae trawsnewid oeri parhaus yn fwy cymhleth na thrawsnewidiad isothermol. Gan fod y broses oeri barhaus yn mynd trwy wahanol ranbarthau tymheredd trawsnewid yn olynol, gall trawsnewidiadau lluosog ddigwydd yn olynol, a gall cyfraddau oeri gwahanol arwain at wahanol gynhyrchion trawsnewid a meintiau cymharol.

 

Cymwysiadau'r Gromlin CCT

Ffurfio Proses Triniaeth Gwres:Gall y gromlin CCT roi mewnwelediad i'r cynhyrchion trawsnewid a newidiadau perfformiad dur ar wahanol gyfraddau oeri, gan ganiatáu ar gyfer ffurfio paramedrau triniaeth wres rhesymol megis tymheredd gwresogi, amser dal, a chyfradd oeri.

 

Rhagfynegiad Perfformiad:Gellir defnyddio'r gromlin CCT i ragfynegi priodweddau cydrannau dur o dan amodau trin gwres penodol, megis caledwch, cryfder a chaledwch.

 

Dewis Deunydd:Wrth ddewis deunydd, gellir cymharu cromliniau CCT gwahanol ddeunyddiau i werthuso eu perfformiad triniaeth wres a'u cymwysiadau posibl.

 

 

IV Mathau o Drawsnewid Oeri

 

▲ Trawsnewidiadau gwahanol o dan y tymheredd A

 

▲ Trawsnewidiadau gwahanol o dan y tymheredd A

 

Mae trawsnewidiadau oeri dur yn bennaf yn cynnwys trawsnewid pearlite, trawsnewid bainite, a thrawsnewid martensite.

 

Trawsnewid perlog:Mae'r trawsnewid trylediad tymheredd uchel hwn yn cael ei gwblhau trwy brosesau cnewyllol a thwf. Mae morffoleg pearlite yn newid gyda thymheredd ffurfio yn gostwng; mae'r bylchau rhynglamellar yn lleihau, ac mae'r cryfder a'r caledwch yn cynyddu wrth gynnal hydwythedd a chaledwch da.

 

Trawsnewid Bainite:Yn digwydd yn yr ystod tymheredd canolig, mae trawsnewid bainite yn drawsnewid lled-trylediad. Mae Bainit yn bodoli mewn amrywiol ffurfiau, megis bainit uchaf a bainit isaf, ac mae ei briodweddau yn gorwedd rhwng priodweddau perlog a martensit.

 

Trawsnewid Martensite:Mae'r trawsnewid tymheredd isel, di-trylediad hwn yn arwain at fartensite a nodweddir gan galedwch a chryfder uchel ond hydwythedd a chaledwch is. Gall martensite fod yn debyg i lath neu fel plât, sy'n cyfateb i ddur carbon isel a charbon uchel, yn y drefn honno.

 

 

V Perthynas Rhwng Trawsnewid Oeri Parhaus a Thrawsnewidiad Isothermol

 

▲ Cymharu Cromlin Trawsnewid Oeri Isothermol Dur Eutectoid a Strwythur Trawsnewid

 

Perthynas

Mae trawsnewid oeri parhaus a thrawsnewid isothermol yn ddulliau pwysig o drawsnewid cyfnod austenite mewn triniaeth wres. Maent yn hanfodol ar gyfer deall ymddygiad trawsnewid deunyddiau fesul cam, ffurfio prosesau trin gwres, a rhagfynegi priodweddau deunyddiau. Mewn rhai achosion, gellir dadansoddi'r broses drawsnewid oeri barhaus yn fras gan ddefnyddio'r diagram trawsnewid isothermol (cromlin C) oherwydd yr anhawster cymharol wrth bennu'r diagram trawsnewid oeri parhaus.

 

Gwahaniaethau

Amodau Trawsnewid:Mae trawsnewid oeri parhaus yn digwydd o dan amodau tymheredd sy'n newid yn barhaus, tra bod trawsnewid isothermol yn digwydd ar dymheredd cyson penodol.

 

Proses Trawsnewid:Yn ystod oeri parhaus, mae'r austenite supercooled yn cwblhau ei drawsnewidiad cyfnod o fewn ystod tymheredd, gan arwain at drawsnewid anwastad o bosibl. Gall y microstrwythur a drawsnewidiwyd i ddechrau fod yn fwy bras, tra gall y microstrwythur a drawsnewidiwyd yn ddiweddarach fod yn fanach, gan arwain yn aml at gymysgedd o wahanol ficrostrwythurau. Mae trawsnewid isothermol, ar y llaw arall, yn digwydd o dan amodau tymheredd cyson, gan arwain at drawsnewid cyfnod cymharol unffurf.

 

Cynhyrchion Trawsnewid:Oherwydd yr amodau trawsnewid gwahanol, gall y mathau a'r cyfrannau o gynhyrchion trawsnewid a geir o'r ddau ddull amrywio. Er enghraifft, mewn dur ewtectoid, gallai oeri parhaus arwain at drawsnewidiad pearlitig yn unig heb bainite, tra gallai amodau trawsnewid isothermol esgor ar amrywiaeth cyfoethocach o gynhyrchion trawsnewid cyfnod.

 

Ceisiadau a Dethol

Mewn cynhyrchu ymarferol, mae'r dewis rhwng trawsnewid oeri parhaus a thrawsnewid isothermol yn dibynnu ar gyfansoddiad cemegol y deunydd penodol, y microstrwythur, a'r effeithiau triniaeth wres a ddymunir a gofynion perfformiad. Yn nodweddiadol, defnyddir trawsnewid oeri parhaus mewn cynhyrchu ar raddfa fawr a phrosesu parhaus oherwydd ei symlrwydd a'i gost is. Mewn cyferbyniad, mae trawsnewid isothermol yn fwy addas ar gyfer senarios sy'n gofyn am reolaeth fanwl gywir dros y broses drawsnewid cam a mathau o gynnyrch, megis wrth baratoi deunyddiau pen uchel a chynhyrchu rhannau â gofynion perfformiad arbennig.

 

 

VI. Ffactorau sy'n Dylanwadu ar Drawsnewid Oeri

 

Cyfansoddiad Austenite

Mae'r cynnwys carbon a'r elfennau aloi yn effeithio ar sefydlogrwydd a phroses drawsnewid austenite. Er enghraifft, mae cynyddu cynnwys carbon yn symud y gromlin C i'r dde, ac mae elfennau aloi (ac eithrio Co ac Al) wedi'u toddi mewn austenite yn gwella ei sefydlogrwydd ac yn newid siâp y gromlin C.

 

Microstrwythur Austenite

Mae grawn austenit mwy manwl, gyda mwy o ffiniau grawn fesul ardal uned, yn hwyluso cnewyllyn a thwf cynhyrchion trawsnewid.

 

Straen ac Anffurfiad Plastig

Mae austenite supercooled o dan straen tynnol yn cyflymu trawsnewid, tra bod straen cywasgol yn cael yr effaith groes. Mae dadffurfiad plastig hefyd yn cyflymu trawsnewid austenite.

 

 

VII. Cymwysiadau Trawsnewid Oeri

 

Mae deall trawsnewid oeri dur yn hanfodol ar gyfer llunio prosesau trin gwres. Trwy reoli'r dull a'r gyfradd oeri, gellir cynhyrchu dur â gwahanol ficrostrwythurau ac eiddo i fodloni gofynion amrywiol. Er enghraifft, mae'r broses diffodd yn oeri dur yn gyflym i ffurfio strwythur martensitig, a thrwy hynny gynyddu caledwch a chryfder; mae'r broses dymheru yn cynnwys gwresogi a dal ar ôl diffodd i leddfu straen mewnol a gwella gwydnwch.

 

Mae trawsnewid oeri mewn dur yn agwedd hanfodol ar y broses trin gwres, a ddylanwadir gan ffactorau niferus a chymhleth. Mewn cymwysiadau ymarferol, mae angen dewis y dull oeri priodol a'r gyfradd yn seiliedig ar amodau penodol i gyflawni'r microstrwythur a'r eiddo a ddymunir.