المعالجة الحرارية للفولاذ O1

فولاذ الأدوات O1 هو فولاذ متعدد الأغراض، مُصلد بالزيت، للأدوات والقوالب، يوفر مقاومة جيدة للتآكل ومتانة كافية لمجموعة واسعة من تطبيقات الأدوات. مع الاستخدام المناسب المعالجة الحرارية للفولاذ O1يُوفر نتائج جيدة في التصلب مع تغييرات طفيفة في الأبعاد وقابلية تصلب كافية لتحقيق عمق وصلابة سطحية مناسبين في معظم الأدوات. يُعد فهم إجراءات المعالجة الحرارية الصحيحة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الأداء الأمثل. لمزيد من المعلومات حول فولاذ O1، يُرجى النقر هنا. نظرة عامة تقنية على الفولاذ O1.

نحن نقدم تنزيلًا مجانيًا لملف PDF الخاص بمعالجة الفولاذ الحراري O1 في أسفل الصفحة.

1. عملية المعالجة الحرارية النموذجية لفولاذ الأدوات O1

فيما يلي الخطوط العريضة النموذجية فولاذ O1 المعالجة الحرارية عملية.

1.1 تحميل الفرن ودورة التسخين المسبق

عند تشغيل الفرن البارد، ضع قطعة O1 في منتصف الرف وأغلق الباب. اضبط جهاز التحكم على درجة حرارة التسخين المسبق.

• درجة حرارة التسخين المسبق: درجة حرارة التسخين المسبق القياسية لـ O1 هي 1200 درجة فهرنهايت (650 درجة مئوية).
• معدل التسخين: يمكن تسخين الفولاذ المتصلب بالزيت مثل O1 بسرعة ويمكن حتى وضعه مباشرة في فرن مسخن مسبقًا إلى هذه الدرجة من الحرارة.
• تقليل الصدمة الحرارية: لتقليل احتمالية حدوث التشقق، من الأفضل أولاً وضع الجزء أعلى الفرن لإزالة أي برودة قبل تحميله بالداخل.

1.2 عملية الأوستنيت ووقت النقع

بعد التسخين المسبق، ارفع درجة الحرارة إلى الأوستنيت نقطة.

• درجة حرارة الأوستنيت: بالنسبة للأكسجين (O1)، تُضبط درجة حرارة الأوستنيت عادةً على 815 درجة مئوية (1500 درجة فهرنهايت). وتشير بعض المصادر إلى نطاق يتراوح بين 802 و816 درجة مئوية (1476-1501 درجة فهرنهايت).
• النقع: أبقِ الفولاذ عند هذه الدرجة المرتفعة من الحرارة حتى يصبح ساخنًا بالتساوي. بالنسبة لـ O1، انقعه حتى يصل إلى درجة حرارة الأوستنيت، ثم أضف 5 دقائق لكل بوصة من أصغر مقطع عرضي، أو حتى تتأكد من نقعه تمامًا.
• فوائد: يسمح محتوى الكربون العالي في O1 بالتفاعل الأوستنيتي عند درجة حرارة حرجة منخفضة نسبيًا، حيث يتعايش الأوستينيت والكربيدات. يساعد هذا على الحفاظ على حجم حبيبات دقيق مع تحقيق صلابة عالية وقابلية تصلب جيدة بعد التبريد.

1.3 التبريد

بعد عملية الأوستنيت، يحتاج الفولاذ إلى التبريد السريع لتكوين المارتنسيت، وهو أمر ضروري لتحقيق صلابة عالية.

• وسط الإطفاء: O1 هو فولاذ متصلب بالزيت، لذلك عادة ما يتم تبريده بالزيت.
• إجراء: بعد النقع، يتم تبريد جزء O1 في الزيت.
• درجة الحرارة المستهدفة: قم بإطفاء الجزء إلى نطاق درجة حرارة يتراوح بين 150–200 درجة فهرنهايت (66–93 درجة مئوية) ثم قم بتعديله على الفور. إخماد، وخاصة إخماد الزيت لـ O1، يمكن أن يؤدي إلى الاحتفاظ ببعض الأوستينيت جنبًا إلى جنب مع بنية المارتنسيت المطلوبة.

1.4 دورة التلطيف

التقسية تُعد عملية التطبيع خطوةً حاسمةً تلي عملية الإخماد مباشرةً. من الضروري أن تبدأ عملية التطبيع بمجرد أن تبرد الأجزاء إلى درجة حرارة تتراوح بين 125 و150 درجة فهرنهايت (52 و65 درجة مئوية). تتضمن عملية التطبيع إعادة تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة متوسطة، تكون دائمًا أقل من درجة حرارة التحول الحرجة. تزيد هذه العملية من صلابة الفولاذ وتقلل من الضغوط الداخلية العالية التي تجعل الفولاذ المُخمد عرضةً للتشقق. كما تُقلل عملية التطبيع من صلابته ومتانته مع زيادة قابليته للسحب مع ارتفاع درجة الحرارة.

• درجات الحرارة النموذجية للتلطيف: درجة حرارة التلطيف الأكثر استخدامًا لـ O1 هي 350 درجة فهرنهايت (175 درجة مئوية)، على الرغم من أن نطاق التلطيف الطبيعي يعتبر 300-450 درجة فهرنهايت (149-232 درجة مئوية).
• وقت النقع: عادةً ما تكون مدة نقع الأجزاء المعالجة حرارياً ساعتين لكل بوصة (25 مم) من المقطع العرضي. من المهم عدم تقليل درجة حرارة الأجزاء المعالجة حرارياً.

الجدول: درجات حرارة تلطيف الفولاذ O1 والصلابة المتوقعة (HRC). لمزيد من المعلومات، الرجاء الضغط هنا صلابة روكويل لفولاذ أداة O1.

درجة حرارة التلطيف	الصلابة المتوقعة (روكويل سي)
كما تم إخماده	64-65 HRC
300 درجة فهرنهايت (150 درجة مئوية)	حوالي 63 ساعة
350 درجة فهرنهايت (177 درجة مئوية)	62-63 HRC
400 درجة فهرنهايت (205 درجة مئوية)	حوالي 62 ساعة
900 درجة فهرنهايت (482 درجة مئوية)	حوالي 47 ساعة

• التلطيف المزدوج: بينما تكفي عملية التطبيع الفردي غالبًا للصلب المُصلد بالزيت مثل O1، قد يُفضّل أحيانًا التطبيع المزدوج. يتضمن التطبيع المزدوج دورتي تطبيع كاملتين عند درجة حرارة متقاربة لضمان اكتمال تفاعل التطبيع وتعزيز استقرار البنية المجهرية. في حالة التطبيع المزدوج لـ O1، يُنقع لمدة ساعتين لكل بوصة (4.7 دقيقة/مم) من السُمك لكل تطبيع، مع تبريده إلى درجة حرارة الغرفة في الهواء بين الدورتين.

2. اعتبارات أخرى للمعالجة الحرارية للفولاذ O1

ينبغي أن تؤخذ عدة عوامل أخرى في الاعتبار أثناء المعالجة الحرارية للفولاذ O1 عملية.

2.1 الاستقرار البعدي

• عندما يتم تبريد الزيت من درجة حرارة التصلب المناسبة، من المتوقع أن يتمدد O1 بمقدار 0.0015 بوصة/بوصة تقريبًا (0.0015 مم/مم).
• يمكن أن يحدث التشوه مثل الانحناء أو الانحناء أو الالتواء أيضًا بسبب هندسة الجزء ويمكن أن يزيد من التغييرات الأبعادية.

2.2 إزالة الكربون

• يعتبر O1 عرضة لإزالة الكربون أثناء المعالجة الحرارية.
• لتجنب ذلك، يجب إجراء عملية التلدين و/أو التصلب في جو محايد خاضع للرقابة، أو في الفراغ، أو في فرن ملح محايد.

2.3 التشقق والإجهاد

• الفولاذ المُخمَّد يكون في حالة إجهاد شديد وعرضة للتشقق. يتعرض الأكسجين (O1) للتشقق نتيجة الصدمة الحرارية الناتجة عن إخماد الزيت.
• يساعد استخدام دورة التسخين المسبق على تقليل هذا الخطر.
• إذا تم إجراء عملية طحن أو لحام أو EDM كبيرة بعد التصلب، فمن المستحسن بشدة إجراء عملية تخفيف الإجهاد، عادةً عند درجة حرارة أقل بمقدار 25-50 درجة فهرنهايت (14-28 درجة مئوية) من درجة حرارة التخفيف الأخيرة المستخدمة.

2.4 تقويم الشعر

• لا يمكن تقويم معظم أنواع الفولاذ إلا عندما تظل درجة حرارته أعلى من 400 درجة فهرنهايت (205 درجة مئوية).

من الضروري أولاً فهم إجراءات المعالجة الحرارية الصحيحة. ارجع دائمًا إلى توصيات الشركة المصنعة للفولاذ الخاص بك للحصول على تدرجات دقيقة للوقت ودرجة الحرارة للحصول على أفضل النتائج مع دفعة المواد الخاصة بك.