Gløding er en varmebehandlingsprosess der et metall eller en legering varmes opp til en passende temperatur, holdes ved den temperaturen i en viss periode og deretter sakte avkjøles, vanligvis i ovnen. Essensen av gløding er å varme stålet for å austenitisere det, etterfulgt av en perlittisk transformasjon, som resulterer i en mikrostruktur nær likevekt.
Mål med utglødning:
Reduser hardhet og øk plastisiteten:Dette gjør materialet lettere å bearbeide og kaldbearbeide.
Homogeniser sammensetning og struktur:Dette foredler kornstørrelsen og forbedrer materialegenskaper, eller forbereder mikrostrukturen for bråkjøling.
Avlast indre belastninger og arbeidsherding:Dette bidrar til å forhindre deformasjon og sprekker.
Gløding og normalisering brukes først og fremst som forberedende varmebehandlinger. For deler med lav spenning og beskjedne ytelseskrav, kan gløding og normalisering også tjene som den endelige varmebehandlingen.
Klassifisering av glødemetoder
Vanlige glødemetoder er klassifisert i henhold til oppvarmingstemperaturen:
Utglødning over kritisk temperatur (Ac1 eller Ac3):Dette inkluderer full gløding, diffusjonsgløding, ufullstendig gløding og sfæroidiserende gløding.
Utglødning under kritisk temperatur (Ac1 eller Ac3):Dette inkluderer rekrystalliseringsgløding og spenningsavlastende gløding.
Syv typer glødemetoder
Full gløding:
Behandle:Stålet varmes opp til 20-30 grad over Ac3, holdes ved den temperaturen og avkjøles deretter sakte (vanligvis i ovnen) for å oppnå en mikrostruktur nær likevekt (fullstendig austenitisert).
Søknader:Brukes hovedsakelig for hypoeutectoid stål (0.3-0.6 % C), inkludert middels karbonstål og lav-til-middels karbonlegert stålstøpegods, smiing og varmvalsede seksjoner. Det brukes også noen ganger til sveising. Lavkarbonstål, etter full gløding, kan ha en hardhet som er for lav for maskinering. Oppvarming av hypereutektoid stål over Accm og sakte avkjøling kan føre til at Fe3CII utfelles langs korngrensene, noe som reduserer styrke, hardhet, plastisitet og seighet betydelig, noe som kan føre til potensielle problemer i den endelige varmebehandlingen.
Hensikt:For å foredle kornstørrelsen, homogenisere strukturen, lindre indre stress, redusere hardheten og forbedre bearbeidbarheten. Mikrostrukturen etter full gløding for hypoeutektoid stål er ferritt pluss perlitt (F+P). I praksis, for å forbedre produktiviteten, kan kjølingen stoppes ved rundt 500 grader, og materialet kan luftkjøles.
Isotermisk gløding:
Behandle:Etter austenitisering avkjøles stålet raskt til like under Ar1-temperaturen og holdes isotermisk til austenitten omdannes til perlitt, deretter luftkjølt til romtemperatur. Denne metoden reduserer glødetiden betydelig.
Søknader: Suitable for steels with stable austenite, such as high carbon steels (C > 0.6%), alloy tool steels, and high alloy steels (with total alloy content >10 %). Isotermisk gløding er gunstig for å oppnå ensartet mikrostruktur og egenskaper. Den egner seg imidlertid ikke for store stålkomponenter eller store partier, da det er vanskelig å sikre jevne isotermiske forhold gjennomgående.
Hensikt:Ligner på full gløding, men med mer kontrollerte transformasjoner.
Ufullstendig gløding:
Behandle:Stålet varmes opp til en temperatur mellom Ac1 og Ac3 (for hypoeutektoid stål) eller mellom Ac1 og Accm (for hypereutectoid stål), holdes og avkjøles deretter sakte for å oppnå en mikrostruktur i nær likevekt.
Søknader:Hovedsakelig brukt for hypereutectoid stål for å oppnå en sfæroid perlittstruktur, som lindrer indre stress, senker hardheten og forbedrer bearbeidbarheten. Spheroidizing annealing er en form for ufullstendig annealing.
Sfæroidiserende gløding:
Behandle:Stålet varmes opp til 20-30 grad over Ac1 og holdes i en kort periode, vanligvis 2-4 timer, etterfulgt av ovnskjøling eller langvarig isotermisk oppbevaring like under Ar1.
Søknader:Primært for eutectoid og hypereutectoid stål som karbonverktøystål, legert verktøystål og lagerstål. Hensikten er å produsere en mikrostruktur der karbider sfæroidiseres, noe som resulterer i kuleformet perlitt. Denne strukturen er mykere og lettere å bearbeide, og under etterfølgende bråkjøling forblir austenittkornstørrelsen fin, noe som reduserer tendensen til deformasjon og sprekker. Hvis det er et nettverk av karbider i hypereutectoid stål, bør normalisering gjøres før sfæroidisering for å sikre vellykket sfæroidisering.
Hensikt:For å redusere hardheten, homogenisere strukturen og forbedre bearbeidbarheten som forberedelse til bråkjøling. Spheroidizing annealing metoder inkluderer:
Enkel sfæroidiserende utglødning:Varm opp stålet til 20-30 grad over Ac1, hold i en passende periode, avkjøl deretter sakte i ovnen. Den opprinnelige strukturen skal være fin perlitt, uten karbidnettverk tilstede.
Isotermisk sfæroidiserende annealing:Etter oppvarming og holding avkjøles stålet til litt under Ar1 for isotermisk holding. Når det er fullført, blir stålet sakte avkjølt til rundt 500 grader, deretter luftkjølt. Denne metoden har fordelene med en kort syklus, ensartet sfæroidisert struktur og kontrollerbar kvalitet.
Syklisk sfæroidiserende utglødning.
Diffusjonsgløding (homogeniseringsgløding):
Behandle:Stålblokken, støpingen eller smiingen varmes opp til en temperatur litt under solidus og holdes i en lengre periode, etterfulgt av langsom avkjøling for å eliminere segregering av kjemisk sammensetning.
Søknader:Brukes til høykvalitets legert stål og legert stål støpegods eller ingots med betydelig segregering. Etter diffusjonsgløding kreves full gløding eller normalisering for å foredle strukturen.
Hensikt:For å eliminere dendritisk segregering og regional segregering dannet under størkning, oppnå en jevn sammensetning og struktur.
Stressavlastende utglødning:
Behandle:Stålet varmes opp til en temperatur under Ac1 (vanligvis 500-650 grad ), holdes og avkjøles deretter sakte i ovnen.
Søknader:Siden temperaturen er under Ac1, forårsaker ikke denne utglødningsmetoden mikrostrukturelle endringer.
Hensikt:For å eliminere gjenværende indre spenninger.
Rekrystalliseringsgløding:
Behandle:Også kjent som mellomgløding, innebærer rekrystalliseringsgløding oppvarming av kaldbearbeidet metall til en temperatur over rekrystalliseringstemperaturen, holde den i en passende tid, og deretter avkjøles sakte for å avlaste arbeidsherding og gjenværende stress.
Søknader:Denne prosessen brukes når metallet har gjennomgått betydelig kald plastisk deformasjon og må varmes opp over en viss temperatur for å indusere rekrystallisering. Den laveste temperaturen der rekrystallisering skjer, kalles minimum rekrystalliseringstemperatur, vanligvis 0,4 ganger smeltepunktet til materialet.
Hensikt:For å eliminere arbeidsherding og gjenværende stress ved å transformere deformerte korn til jevne likeaksede korn.
Valg av glødemetoder
Valget av glødemetode følger generelt disse prinsippene:
Full gløding:Vanligvis valgt for hypoeutektoid stål. For redusert glødetid kan isotermisk gløding brukes.
Sfæroidiserende gløding:Vanligvis brukt for hypereutektoid stål. Hvis kravene ikke er strenge, kan ufullstendig gløding velges. Verktøystål og lagerstål gjennomgår ofte sfæroidiserende utglødning. Noen ganger sfæroidiseres også stål med lavt eller middels karbon for kald ekstrudering eller kald heading.
Rekrystalliseringsgløding:Valgt for å eliminere arbeidsherding.
Stressavlastende utglødning:Valgt for å eliminere indre påkjenninger forårsaket av ulike prosesstrinn.
Diffusjonsgløding:Ofte valgt for høykvalitets legert stål og store legert stål støpegods for å forbedre mikrostruktur og kjemisk enhetlighet.
