Mi az az öregedési keményedés?

 

Az öregedő edzés, más néven csapadékedzés, a hőkezelés egy fajtája, amelyet a fémek és ötvözeteik szilárdságának kölcsönzésére használnak. Ezt nevezik csapadékos keményítésnek, mivel szilárd szennyeződéseket vagy csapadékot használ fel az erősítési folyamathoz. A fémet hevítéssel vagy alacsonyabb hőmérsékleten való tárolással öregítik, így csapadék képződik. Az öregedési folyamatot Alfred Wilm fedezte fel.

 

Az öregedő edzés (csapadékkeményítés) szabályozott hőkezelésen alapul, hogy növelje a mechanikai szilárdságot a temperönthető fémötvözetek, például a kicsapással -edző rozsdamentes acélok (pl.17-4PH, 15-5PH) és nikkel alapú szuperötvözetek (pl.Inconel 718, Monel K500). Az ASTM, ASME és AMS szabványok által szabályozott folyamat oldatos kezelést, gyors oltást és ellenőrzött öregítést foglal magában. Ez a szekvencia finom másodlagos fázisokat vált ki, amelyek blokkolják a diszlokációs mozgásokat a kristályrácson belül, így kivételes tartósságot, magas hőmérsékletű terhelést- és deformációval szembeni ellenállást biztosítanak a szerkezeti integritás feláldozása nélkül.

 

Az idomítható fémek és nikkel, magnézium és titán ötvözetei alkalmasak az öregedési edzési eljárásra. Az öregedési folyamat során a szakító- és folyáshatár nő. A képződő csapadék gátolja a fémkristályrács diszlokációinak vagy hibáinak mozgását. A fémeket és ötvözeteket sok órán keresztül magas hőmérsékleten kell tartani ahhoz, hogy kicsapódjon; ezért ezt a folyamatot öregedő keményedésnek nevezik.

 

 

Az öregedési -keményedési folyamat lépései a következők: Először a fém magas hőmérsékletű oldatkezelésen megy keresztül, hogy az összes oldott anyag atomja feloldódjon, és egyetlen fázisú szilárd oldat keletkezzen. Ezt követően nagyszámú mikroszkopikus mag, úgynevezett "zóna" képződik a fémben; ezt a képződési folyamatot a hőmérséklet emelkedése tovább gyorsítja.

 

1. Oldatos kezelés

Az ötvözetet olyan hőmérsékletre hevítik, ahol az ötvözőelemek szilárd oldattá oldódnak. Ezután gyorsan lehűtik, gyakran levegővel vagy vízzel, hogy ezeket az elemeket túltelített szerkezetben tartsák.

 

 

2. Öregedés

Az anyagot szabályozott hőmérsékleten tartják, vagy szobahőmérsékleten (természetes öregítés), vagy kemencében (mesterséges öregítés). Finom csapadék kezd képződni.

 

 

3. Erősítés

A finom csapadék akadályozza a diszlokációs mozgást, növeli a folyáshatárt, a szakítószilárdságot és a keménységet.

 

Az öregedési keményedés előnyei

• Nagy szakítószilárdságot és folyáshatárt kölcsönöz a fémeknek
• Növeli a kopásállóságot
• Javítja a megmunkálhatóságot
• Nem okoz az alkatrész deformációját
• Ipari alkalmazások

 

Az öregedési edzés ipari alkalmazásai:

• Fémek, például alumínium, nikkel, rozsdamentes acél és titán erősítése
• Keményítő tolózárak, motoralkatrészek, tengelyek, fogaskerekek és dugattyúk
• Erősítő gömbök, perselyek, turbinalapátok, kötőelemek, alakító matricák és nukleáris hulladéktartályok alkatrészei
• Repülőgép alkatrészek, feldolgozó berendezések és szelepszárak kezelése

 

 

A 17-4PH rozsdamentes acél (UNS S17400 / ASTM A564) gyakori ipari példa.

Körülbelül 3-5% rezet tartalmaz, ami az öregedés során rézben-dús csapadékot képez. Ezek a csapadékok erősítik a martenzites rozsdamentes acélt.

Hőkezelés	Tipikus öregedési hőmérséklet	Tipikus alkalmazás
H900	482 fok (900 fok F)	Nagy szilárdság és keménység
H1025	552 fok (1025 fok F)	Kiegyensúlyozott erő és szívósság
H1075	579 fok (1075 fok F)	Nagyobb szívósság és hajlékonyság
H1150	621 fok (1150 fok F)	Fokozott szívósság és hajlékonyság

Ezek szabványos öregedési jelölések, nem teljes hőkezelési eljárások. Az oldatkezelésnek, a tartási időnek, a hűtésnek és az anyagvastagságnak követnie kell a vonatkozó előírásokat.

 

 

Funkció	Életkori keményedés	Kioltás és temperálás
Fő mechanizmus	Finom csapadékképződés	Martenzitképzés és temperálás
Tipikus ötvözetek	17-4PH, 15-5PH, alumíniumötvözetek	Szénacél, gyengén{0}}ötvözött acél
Erősítő részecskék	Igen	Edzett karbidok és egyéb fázisok képződhetnek
Öregedési lépés	Kívánt	Temperálási lépés
Példa	17-4PH H900	AISI 4140 Q&T

Fontos: Az öregedés és a temperálás nem ugyanaz a folyamat. Egyes ötvözetek, mint például a 17-4PH, oldatos kezelést, majd csapadékos öregítést igényelnek meghatározott tulajdonságaik eléréséhez.

 

Miért fontos az öregedési keményedés a mérnökökben?

Az öregedő edzés akkor hasznos, ha egy alkatrésznek nagy szilárdságra van szüksége anélkül, hogy nagyon magas széntartalomra támaszkodna.

Tipikus alkalmazások a következők:

• Olaj- és gázszelepek, tengelyek és nyomás{0}}tartalmú alkatrészek.
• Repülési kötőelemek és szerkezeti elemek.
• Tengeri tengelyek és szivattyú alkatrészek.
• Vegyipari feldolgozó berendezések.
• Nagy -szilárdságú rozsdamentes acél kerek rudak és kovácsolt anyagok.

 

Kapcsolódó termékek

Inconel 718 Round Bar

Monel 400 Round Bar

17-4PH rozsdamentes acél rúd

Lépjen kapcsolatba most

 

A Zhengzhou Huitong Pipeline Equipment Co., LTD-ről

A HT PIPE jól ismert{0}}kereskedő és exportőr. Rozsdamentes/szén/nikkelötvözet anyagok beszállítója vagyunk, 15+ export tapasztalattal. Nem csak csöveket, lemezeket, körrudakat kínálunk, hanem csőszerelvényeket, karimákat stb. További információkért és árakért vegye fel velünk a kapcsolatot ingyenesen.

 

 

 

K: Mi az az öregedés?

V: Az öregedési edzés, más néven csapadékkeményítés, egy hőkezelési eljárás, amelyet bizonyos fémek szilárdságának és keménységének növelésére használnak úgy, hogy finom részecskéket, úgynevezett csapadékokat képeznek a fém mikroszerkezetében.

 

K: Az öregedési edzés ugyanaz, mint a csapadékos edzés?

V: Igen. Az öregedési keményedés a csapadékos keményedés másik neve. Mindkettő a finom csapadék képződésével történő erősödést ír le.

 

K: Lehet-e a rozsdamentes acélt öregíteni?

V: Igen, de csak bizonyos minőségű . 17-4PH, 15-5PH, 13-8Mo és néhány más, csapadékra keményedő rozsdamentes acélt terveztek ehhez az eljáráshoz. A hagyományos 304-es és 316-os rozsdamentes acélokat általában nem öregítik, hogy hasonló szilárdságot érjenek el.

 

K: A 17-4PH kerek rudakat megmunkálás után lehet öregíteni?

V: Igen. 17-4A PH rudak edzett állapotban is szállíthatók, vagy megmunkálhatók, majd öregítve, feltéve, hogy a hőkezelés kompatibilis a megmunkálási folyamattal és a méretkövetelményekkel.

 

K: Mi a különbség az öregedés és a lágyítás között?

V: Az izzítás meglágyítja a fémet, hogy javítsa a hajlékonyságot és enyhítse a belső feszültségeket, míg az öregedési edzés szándékosan növeli a keménységet és a folyáshatárt az oldatkezelést követő szabályozott hőkiválás révén.

 

K: Mely anyagok számára előnyös a csapadékos keményedés?

V: A csapadékos edzés a leghatékonyabb a kicsapással keményedő rozsdamentes acélokon (pl. 17-4PH, 15-5PH) és a nikkel-szuperötvözeteken (pl. Inconel 718, Monel K500), amelyeket nagy igénybevételnek kitett ipari alkalmazásokban használnak.