Klassifizierung und Auswahl des Aufkohlungsverfahrens

Beim Aufkohlen handelt es sich eigentlich um eine Art Metalloberflächenbehandlung. Die meisten aufgekohlten Stähle sind kohlenstoffarme Stähle oder niedriglegierte Stähle. Die spezifische Methode besteht darin, das Werkstück in ein aktives Aufkohlungsmedium zu legen, es auf eine einphasige Austenitzone von 900–950 Grad Celsius zu erhitzen und es ausreichend lange warm zu halten, damit sich die aktiven Kohlenstoffatome im Aufkohlungsmedium zersetzen dringen in die Oberfläche des Stahlteils ein, wodurch ein hoher Kohlenstoffgehalt an der Oberfläche entsteht und der Kern weiterhin seine ursprüngliche Zusammensetzung behält.

Welche Klassifizierungen gibt es für Aufkohlungsprozesse?

1. Struktur und Leistungsmerkmale des direkten Abschreckens und Anlassens bei niedriger Temperatur:

Kann die Körner von Stahl nicht verfeinern. Die Abschreckverformung des Werkstücks ist groß, die Oberfläche des aufgekohlten Teils aus legiertem Stahl weist eine große Menge Restaustenit auf und die Oberflächenhärte ist gering. Anwendungsbereich: einfache Bedienung, geringe Kosten, zur Bearbeitung von Teilen, die sich nicht leicht verformen und Stoßbelastungen ausgesetzt sind, geeignet für Gasaufkohlungs- und Flüssigkeitsaufkohlungsprozesse.

2. Direktes Abschrecken vor dem Abkühlen, Abschrecktemperatur bei niedriger Temperatur 800–850 °C Organisation und Leistungsmerkmale:

Dadurch kann die Abschreckverformung des Werkstücks reduziert werden, die Menge an Restaustenit in der aufgekohlten Schicht kann ebenfalls leicht reduziert werden, die Oberflächenhärte wird leicht erhöht, die Austenitkörner verändern sich jedoch nicht. Anwendungsbereich: einfache Bedienung, geringe Oxidation, Entkohlung und Abschreckverformung des Werkstücks, weit verbreitet in verschiedenen Werkzeugen aus Feinkornstahl.

3. Einmaliges Abschrecken durch Erhitzen, Anlassen bei niedriger Temperatur, Abschrecktemperatur 820-850℃ oder 780-810℃ Organisation und Leistungsmerkmale:

Für diejenigen mit höheren Anforderungen an die Kernfestigkeit wird eine Abschreckung bei 820–850 °C verwendet, der Kern weist einen niedrigen Kohlenstoffgehalt M auf und die Oberfläche erfordert eine hohe Härte. Durch Abschrecken bei 780–810 °C können die Körner verfeinert werden. Anwendungsbereich: Geeignet für Werkstücke aus Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl nach dem Vollaufkohlen, grobkörnigen Stahl nach dem Gas- und Flüssigkeitsaufkohlen, einige Werkstücke, die nach dem Aufkohlen nicht zum direkten Abschrecken geeignet sind, und Teile, die nach dem Aufkohlen bearbeitet werden müssen.

4. Aufkohlendes Hochtemperaturanlassen, einmaliges Abschrecken, Niedertemperaturanlassen, Abschrecktemperatur 840–860 °C. Organisation und Leistungsmerkmale:

Durch Hochtemperatur-Anlassen werden M und Rest-A zersetzt, und Kohlenstoff- und Legierungselemente in der aufgekohlten Schicht fallen in Form von Karbiden aus, was zum Schneiden und Reduzieren von Rest-A nach dem Abschrecken geeignet ist. Anwendungsbereich: Wird hauptsächlich für aufgekohlte Werkstücke aus Cr-Ni-Legierungen verwendet.

5. Organisation und Leistungsmerkmale des sekundären Abschreckens und Anlassens bei niedriger Temperatur:

Durch das erste Abschrecken (oder Normalisieren) können die Netzwerkkarbide der aufgekohlten Schicht entfernt und die Kernstruktur verfeinert werden (850–870 °C). Durch das zweite Abschrecken wird vor allem die aufgekohlte Schichtstruktur verbessert. Wenn die Anforderungen an die Kernleistung nicht hoch sind, kann das Material zwischen Ac1 und Ac3 abgeschreckt werden. Wenn die Kernleistungsanforderungen hoch sind, muss sie über Ac3 abgeschreckt werden. Anwendungsbereich: Wird hauptsächlich für wichtige aufgekohlte Teile mit hohen mechanischen Eigenschaften verwendet, insbesondere für grobkörnigen Stahl. Nach dem Aufkohlen muss es jedoch zweimal auf hohe Temperatur erhitzt werden, was die Verformung und Oxidationsentkohlung des Werkstücks erhöht und den Wärmebehandlungsprozess komplizierter macht.

6. Struktur und Leistungsmerkmale der sekundären Abschreckkältebehandlung bei niedriger Temperatur:

Durch Abschrecken bei einer Temperatur höher als Ac1 oder Ac3 (Kern) weist die hochlegierte Oberfläche mehr Rest-A auf, und die Kältebehandlung (-70℃/-80℃) fördert die A-Umwandlung, um die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit zu verbessern. Anwendungsbereich: Wird hauptsächlich für Werkstücke aus hochlegiertem Stahl verwendet, die nach dem Aufkohlen nicht bearbeitet werden.

7. Struktur und Leistungsmerkmale des Anlassens bei niedriger Temperatur beim Abschrecken durch Induktionserwärmung nach dem Aufkohlen:

Es kann die Struktur der aufgekohlten Schicht und des Bereichs in der Nähe der aufgekohlten Schicht verfeinern. Die Abschreckverformung ist gering und die Teile, die nicht aushärten dürfen, müssen nicht vorgeprüft werden. Anwendungsbereich: verschiedene Zahnräder und Wellen.