Как процесс термообработки влияет на свойства роликового кольца из быстрорежущей стали?

В обрабатывающей промышленности материалы из быстрорежущей стали широко используются при производстве инструментов и форм благодаря их превосходной износостойкости и термостойкости. Кольцо из быстрорежущей стали является важной разновидностью быстрорежущей стали и широко используется в прокатной промышленности. Вы когда-нибудь задумывались, как процесс термообработки влияет на свойства прокатанных колец?

Основная концепция термической обработки
Термическая обработка – это процесс изменения внутренней структуры и свойств материала посредством нагрева и охлаждения. При производстве валковых колец из быстрорежущей стали термическая обработка в основном включает три стадии: отжиг, закалку и отпуск. Отжиг позволяет устранить внутренние напряжения и улучшить пластичность материала; закалка повышает твердость за счет быстрого охлаждения; а отпуск – это повторный нагрев при определенной температуре для уменьшения хрупкости материала и повышения ударной вязкости. Каждый шаг имеет решающее значение и напрямую влияет на конечные характеристики прокатанного кольца.

Отжиг: улучшение пластичности и ударной вязкости.
В процессе производства роликовых колец из быстрорежущей стали отжиг является первым ключевым процессом. За счет правильного нагрева происходит перестройка зернистой структуры внутри материала и устранение внутренних напряжений, что значительно повышает пластичность и ударную вязкость материала. Исследования показали, что пластичность быстрорежущей стали можно повысить на 20–30% после правильного отжига. Это очень важно для обработки и использования прокатанных колец, поскольку лучшая пластичность означает более высокую эффективность обработки и меньший риск поломки.

Закалка: скачок в твердости
Далее, процесс закалки является ключом к повышению твердости колец валков из быстрорежущей стали. При быстром погружении стали, нагретой до температуры аустенизации, в охлаждающую среду микроструктура внутри материала преобразуется в мартенсит, а твердость значительно улучшается. Твердость роликового кольца из быстрорежущей стали после закалки обычно может достигать более 60HRC, что повышает его износостойкость и термостойкость, а также позволяет выдерживать высокоинтенсивные рабочие среды. Однако закалка также может повысить хрупкость материала, поэтому скорость охлаждения необходимо тщательно контролировать.

Закалка: восстановление прочности.
Наконец, процесс отпуска может эффективно снизить хрупкость материала после закалки и восстановить некоторую ударную вязкость. В процессе отпуска прокатанное кольцо нагревается до определенной температуры, выдерживается определенный период времени, а затем медленно охлаждается. Этот процесс снимает напряжение внутри материала и в то же время снижает твердость для достижения наилучшего баланса между твердостью и ударной вязкостью. Многие эксперты рекомендуют контролировать температуру отпуска в диапазоне от 150°C до 300°C, чтобы гарантировать, что материал из быстрорежущей стали обладает достаточной вязкостью и долговечностью, сохраняя при этом хорошую твердость.

Характеристики роликовых колец из быстрорежущей стали во многом зависят от различных стадий процесса термообработки. Отжиг повышает пластичность и вязкость материала, закалка значительно повышает твердость, а отпуск дает гарантию на срок службы материала. Понимание этих процессов не только помогает оптимизировать производственный процесс, но и обеспечивает научную основу для улучшения качества продукции. В современной обрабатывающей промышленности, которая становится все более конкурентной, освоение ключевых технологий термической обработки может стать важным фактором, позволяющим предприятиям оставаться непобедимыми на рынке.