Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

HEFOP - 3.3.1 - 2004 - 06 - 0012 Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 1 HŐKEZELÉSI TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "HEFOP - 3.3.1 - 2004 - 06 - 0012 Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 1 HŐKEZELÉSI TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE."— Előadás másolata:

1 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 1 HŐKEZELÉSI TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE HEFOP Dr. Frigyik Gábor egyetemi docens Miskolci Egyetem Mechanikai Technológiai Tanszék

2 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 2 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Hegesztés (definíció) Ömlesztő Sajtoló Pontszerű hőforrást feltételezve a T eloszlása

3 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 3 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Hegesztési hőciklus hatása - szövetszerkezeti változások → strukturális fesz. - egyenlőtlen a hőmérsékletváltozása → különböző folyási határok → gátolt dilatáció és zsugorodás → termikus feszültségek - Kialakulhat többtengelyű húzófeszültség → repedés, vagy kedvezőtlen a fáradással, fesz korrózióval szemben - Heg. termék előállitásához alapvető a megfelelő felhasználói tulajdonság - Ez hegesztés előtt, vagy utáni hőkezeléssel érhető el - Hőkezelés célja: kívánt szemcseméret, szövetszerkezet kialakitása - Kedvező feszültségi állapot elérése - Ridegtöréssel szembeni ellenálás javítása - A kötés korrózióállásának növelése Továbbiakban visszük a tulajdonság javításának lehetőségeit.

4 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 4 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Ötvözetlen kis C% acél hőhatásövezete H.H.Ö. zónáit célszerű a varratra merőleges irányban vizsgálni.

5 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 5 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Hegedési övezet T= T L – T SZ Hegedés – vegyes krisztallitok létrejöttével Szemcseszerkezet eldurvul Kémiai összetétele eltér a varattól (c, s, p) és a Diffúzió mindkét irányban Döntően befolyásolja a kőtés minőségét korrózió, rep. képződés, fáradás, ridegtörés övezet szélessége függ a ΔT= T L – T SZ tól → 0,1 – 0,4mm Túlhevített övezet - Tsz °C - Lesz α → γ → α átalakulás - Eldurvul az ausztenit szemcseszerkezete - φ a T-tel exponenciálisan nő - szövetszerkezet lehűlés után függ a %-tól és a v-től - Beedződhet! - Olyan hegesztési hőciklus kell, ahol a legkeskenyebb ez a zóna.

6 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 6 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Normalizálás övezete – A 3 között - Homogén, finomszemcsés ausztenit képződik - Lehűlés levegőn → finom szemcsés F + P - Ez megfelel a normalizálás hőkezelésnek - Mechanikai tulajdonsága jobb, mint a melegen hengerelté. Részben átkristályosodott övezet - A 3 – A 1 között - Mechanikai tulajdonság eltérő (Jobb, rosszabb) Újrakristályosodási övezet - A °C között - Csak, ha előtte hidegen alakitották az acélt - Szemcsedurvulás, ha λ = 8 – 10 % volt - Lehet kiválásos keményedés, ha C > 0,3 % - Gyors hűlés esetén martenzite öregedés veszélye (C,N) - Ez nincs döntő hatással a kötésre

7 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 7 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Kéktörékenységi övezet °C között - Ridegedni fog, ha 0 > 0,05%, N > 0,005%, H > 0,0005% - Csökken a fajlagos ütőmunka - A varrat 20-40mm-re van → nem kritikus Ez előbbiekkel – egyrétegű varratra vonatkoznak Többrétegű varratnál → előzőek hőkezelődnek → normalizálás, szemcsefinomodás Ennek ellenére csak akkor hőkezelik ezeket az acélokat, ha az a cél: - a maradó feszültség csökkentése - a szemcsefinomítás, - újrakristályosítás, vagy - a megmunkálhatóság

8 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 8 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Alkalmazott hőkezelések - normalizálás - feszültségcsökkentő hőkezelés Ezek modellezését láttuk korábban Normalizálás főleg egyrétegű varratoknál - A db egészét kell hőkezelni - Változik a varrat és az a.a. szemcsemérete - Helyi melegítés nem jó → hűlés után a kötés környezetében huzófeszültség marad vissza. Feszültségcsökkentés - nem változik a szövetszerkezet - végezhető helyileg is - nem szükséges hosszú idő - meggondolandó a hűtés sebessége - e hőkezelés különösen fontos a lúgos közegben üzemelő hidegszívós acéloknál (TTSt35)

9 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 9 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Ötvözetlen vagy kissé ötvözött közepes karbon tartalmú acélok Hegesztés során jelentős lehet a hidrogén és a martenzit ridegítő hatása. A hidrogén szobahőmérsékleten is diffúzió képes. A szemcsehatárokon, kristályhibákon kiválik és ott molekulát alkotva a környezetét feszítve rídegitő hatást fejt ki. A martenzitképződés veszélye a tartalom növekedtével fokozódik. Ez csökkenthető, ha előmelegitést alkalmazunk, ugyanis így csökken a hűlési sebesség és a martenzit mellett, megjelennek más bomlási termékek.

10 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 10 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Az előmelegitési hőmérséklet meghatározása Az acél C tartalmát, ötvözőit, valamint a hegesztett termék vastagságát (merevségét) szokták figyelembe venni. Az acél kisérő elemeinek hatását a karbonéhoz hasonlitják és együttes hatásukat u.n. karbonegyenértékkel fejezik ki. A karbonegyenérték számitására számos módszer ismeretes. Az MSZ és számos más európai ország szabványa az ötvözetlen és gyengén ötvözött acélokra a következő karbonegyenérték számitását írja elő: C e éppúgy, mint a többi elem értéke tömegszázalékban értendő

11 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 11 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE

12 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 12 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Melegszilárd acélok Ezek Cr, Mo, V ötvözöttek (1-2%-ban) Jellemzőjük: - Cr ötvözés csökkenti az eutektoidos összetételt - Cr ötvözés jelentősen növeli az Ac hőmérsékletet - Krómkarbid keletkezik, így homogén A csak magasabb hőmérsékleten is hosszabb idő után keletkezik. - C% kicsi → magas az M S = °C - Mo növeli a 1/10000, és a megeresztésállóságot - Ötvőzők az inkubációs időt jelentősen növelik - H hatására elridegednek Ezek alapján: előmelegités általában meggondolandó

13 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 13 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Ötvözetlen és Mn-nal, Mo-nel gyengénötvözött acélok Ezek T Ü = 450°C Jellemző összetétel: C< 0,1% Cr< 0,3% Mn< 1,6%nem kell előmelegiteni Mo< 0,4% C-görbe alapján hegesztéskor, ha a varrat 20s alatt nem hűl le 500°C alá → Ferrit kiválás - Kis tömegű alkatrésznél: meg kell akadályozni a túlhevítést - s > 15 mm vastagságnál célszerű a feszültségcsökkentő hőkezelést alkalmazni.

14 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 14 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Cr-mal, Mo-nel ötvözött acélok Hegesztés után mindig kell hőkezelni C= 0,1- 0,25% Mo= 0,2 – 1,0% Cr= 0,3 – 2,5% V= 0,6 – 1,0% Hegesztés után 500°C-ig 30 – 60 s alatt hűljön le a varrat. Olyan előmelegités kell, ami ezt biztositja a szövetszerkezet: 10% M + 90% B Hegesztés után 0,5 óra hőkiegyenlitést javasolnak.

15 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 15 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Hegesztés utáni hőkezelések –Normalizálás –Teljes lágyítás –Nemesítés –Egyszerű lágyítás

16 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 16 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Ferrites krómacélok Ezen acélok: Cr=12 – 18%

17 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 17 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Hegesztésnél gond: Nincs átkristályosodás lehűléskor nincs szemcsefinomodás T> 1150°C fölött szemcsedurvulás - Kis hőbevitellel kell hegeszteni, így: - keskeny lesz a durvaszemcsés hőhatásövezeti zóna - nem számottevő a maradó feszültség Ha C> 0,01%- tágul az ausztenitmező Ferrit mellett megjelenik az ausztenit – lehűlés után martenzit A martenzit és a szemcsedurvulás ridegítő hatása miatt: Előmelegités kell: T= °C-on Hegesztés után lassan kell hűteni T= °C-on t= 0,5 – 1 óra hőkiegyenlités Innen megeresztés T= °C-on

18 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 18 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Ausztenites krómnikkel acélok C= 0,02 – 0,1% Lassú hűtés esetén a szövetszerkezet heterogén Hegesztéskor probléma: melegrepedékenység – korrózióállóság oka: alacsony olvadáspontú eutektikumok - Fe – FeS Tolv= 988°C - Ni – NiS Tolv= 630°C - Fe - Fe 2 Si Tolv= 1212°C

19 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 19 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Hegesztett kötés hőhatásövezete 1. Varrat - öntött, heterogén szövetszerkezet, összetétel Károsodás jellege - Korrózió - Melegrepedés - Mech. Tulajdonság - Primér γ, δ, Me (N, C) - Varrathibák

20 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 20 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE 2. Részleges megolvadt zóna - Ugrásszerűen változik az összetétel T > 1400°C - T= °C hőmérséklet hatására kiválások képződnek - Korrózió veszély 3. Túlhevített zóna - T= °C - oldódnak a Me( C, N) - T= °C további kiválások - szemcsedurvulás - korrózió és ridegedés veszély!

21 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 21 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE 4. Oldó izzítás zónája - T= °C - Me 23 C 6 és a σ oldódik - δ → γ átkristályosodás - újrakristályosódás (szemcsedurvulás) - lágyulás - ridegedési veszély 5. Stabilizáló izzítás zónája - T= 850 – Me ( C, N) stabilizálódik - összetételbeni különbség kiegyenlitődése diffúzióval - hidegalakitási α ’ martenzit átalakulása, kilágyulás - nem szokott károsodni

22 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 22 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE 6. Megeresztési zóna - T= °C - szekunder kiválások - Megjelelnik: Me23 C6, Me(C, N) G - δ ferrit átalakul γ - vá - Korrózió és ridegedés veszélye! 7. Alapanyag - alakitott, ausztenites lehűtött - finomszemcsés, - homogén szövetszerkezet Javasolt hőkezelés: ausztenites lehűlés : T= °C-ról De: T Ü < °C és nincs aktív korróziós közeg.

23 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 23 HEGESZTETT ACÉLOK HŐKEZELÉSE Erősen ötvözött szerszámacélok

24 HEFOP Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 24 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!


Letölteni ppt "HEFOP - 3.3.1 - 2004 - 06 - 0012 Miskolc, 2006 Miskolci Egyetem Hőkezelési technológiák számítógépes tervezése 1 HŐKEZELÉSI TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE."

Hasonló előadás


Google Hirdetések