Er zijn tien veelgebruikte afschrikmethoden in het warmtebehandelingsproces, waaronder afschrikken met één medium (water, olie, lucht); afschrikken met twee media; martensietgegradeerd afschrikken; martensietgegradeerd afschrikken onder het Ms-punt; isothermisch afschrikken met bainiet; samengesteld afschrikken; isothermisch afschrikken met voorkoeling; afschrikken met vertraagde koeling; zelfontlatend afschrikken; sproeiafschrikken, enzovoort.
1. Afkoeling met één medium (water, olie, lucht)
Afschrikken in één medium (water, olie, lucht): Het werkstuk, dat tot de afschriktemperatuur is verhit, wordt in een afschrikmedium afgekoeld om het volledig af te koelen. Dit is de eenvoudigste afschrikmethode en wordt vaak gebruikt voor werkstukken van koolstofstaal en gelegeerd staal met eenvoudige vormen. Het afschrikmedium wordt gekozen op basis van de warmteoverdrachtscoëfficiënt, hardbaarheid, afmetingen, vorm, enz. van het onderdeel.
2. Dubbele medium afkoeling
Afschrikken met twee media: Het werkstuk, dat tot de afschriktemperatuur is verhit, wordt eerst afgekoeld tot bijna het Ms-punt in een afschrikmedium met een sterk koelvermogen, en vervolgens overgebracht naar een langzaam afkoelend afschrikmedium om af te koelen tot kamertemperatuur. Hierdoor worden verschillende afschriktemperatuurbereiken bereikt en een relatief ideale afschriksnelheid verkregen. Deze methode wordt vaak gebruikt voor onderdelen met complexe vormen of grote werkstukken van koolstofstaal en gelegeerd staal. Ook koolstofgereedschapsstaal wordt vaak gebruikt. Veelgebruikte koelmedia zijn water-olie, water-nitraat, water-lucht en olie-lucht. Over het algemeen wordt water gebruikt als snel afkoelend medium en olie of lucht als langzaam afkoelend medium. Lucht wordt zelden gebruikt.
3. Martensiet gefaseerd afkoelen
Martensiet-gefaseerd afschrikken: het staal wordt geaustenitiseerd en vervolgens ondergedompeld in een vloeibaar medium (zoutbad of alkalibad) met een temperatuur die iets hoger of iets lager is dan het bovenste martensietpunt van het staal. Dit wordt gedurende een geschikte tijd aangehouden totdat de binnen- en buitenoppervlakken van de stalen onderdelen de temperatuur van het medium hebben bereikt. Daarna worden ze uit het medium gehaald en aan de lucht afgekoeld. Tijdens het afschrikproces wordt het onderkoelde austeniet langzaam omgezet in martensiet. Deze methode wordt over het algemeen gebruikt voor kleine werkstukken met complexe vormen en strenge vervormingseisen. Ook wordt deze methode vaak toegepast voor het afschrikken van snelstaal en hooggelegeerd staal, zoals gereedschappen en matrijzen.
4. Gefaseerde afkoelingsmethode voor martensiet onder het Ms-punt
Martensiet-afschrikmethode met stapsgewijze koeling onder het Ms-punt: Wanneer de badtemperatuur lager is dan het Ms-punt van het werkstukstaal en hoger dan het Mf-punt, koelt het werkstuk sneller af in het bad. Dezelfde resultaten als bij stapsgewijze koeling kunnen nog steeds worden behaald, ook bij grotere werkstukken. Deze methode wordt vaak gebruikt voor grotere stalen werkstukken met een lage hardbaarheid.
5. Bainiet isotherme afkoelingsmethode
Isotherme bainiet-afkoelingsmethode: Het werkstuk wordt onder isotherme omstandigheden afgekoeld in een bad met een lagere bainiettemperatuur dan het staal, waardoor de bainiettransformatie plaatsvindt. Het werkstuk blijft doorgaans 30 tot 60 minuten in het bad. Het bainiet-austemperingsproces bestaat uit drie hoofdstappen: ① austenitiseringsbehandeling; ② nabehandeling met koeling na de austenitiseringsbehandeling; ③ isotherme bainiet-afkoeling. Deze methode wordt veel gebruikt voor gelegeerd staal, koolstofstaal met kleine afmetingen en nodulair gietijzer.
6. Samengestelde afkoelingsmethode
Gecombineerde afkoelingsmethode: eerst wordt het werkstuk afgekoeld tot onder de Ms-temperatuur om martensiet te verkrijgen met een volumefractie van 10% tot 30%, en vervolgens wordt het werkstuk isothermisch behandeld in de onderste bainietzone om martensiet- en bainietstructuren te verkrijgen voor werkstukken met een grotere doorsnede. Deze methode wordt veel gebruikt voor werkstukken van gelegeerd gereedschapsstaal.
7. Voorkoeling en isothermische afkoelingsmethode
Voorkoelings-isotherme afschrikmethode: ook wel verhittings-isotherme afschrikmethode genoemd. Hierbij worden de onderdelen eerst afgekoeld in een bad met een lagere temperatuur (hoger dan Ms) en vervolgens overgebracht naar een bad met een hogere temperatuur, waardoor het austeniet een isotherme transformatie ondergaat. Deze methode is geschikt voor stalen onderdelen met een lage hardbaarheid of grote werkstukken die geaustemperd moeten worden.
8. Methode voor vertraagde afkoeling en blussing
Vertraagde afkoelingsmethode: De onderdelen worden eerst voorgekoeld in lucht, heet water of een zoutbad tot een temperatuur die iets hoger is dan Ar3 of Ar1, waarna afkoeling in één medium plaatsvindt. Deze methode wordt vaak gebruikt voor onderdelen met complexe vormen en sterk variërende diktes, waarbij slechts een kleine vervorming vereist is.
9. Afkoelings- en zelfontlatenmethode
Afschrik- en zelfontlatenmethode: Het gehele te bewerken werkstuk wordt verhit, maar tijdens het afschrikken wordt alleen het te harden deel (meestal het werkstuk) ondergedompeld in de afschrikvloeistof en afgekoeld. Zodra de gloeiende kleur van het niet-ondergedompelde deel verdwijnt, wordt het direct uit de vloeistof gehaald en aan de lucht blootgesteld. Dit is een afschrikproces met gemiddelde koeling. Bij de afschrik- en zelfontlatenmethode wordt de warmte van de kern, die nog niet volledig is afgekoeld, overgedragen naar het oppervlak om dit te ontlaten. Deze methode is geschikt voor gereedschappen die bestand moeten zijn tegen impact, zoals beitels, ponsen, hamers, enz.
10. Spuitblusmethode
Spuitkoeling: Een koelmethode waarbij water op het werkstuk wordt gespoten. De waterstroom kan groot of klein zijn, afhankelijk van de gewenste koeldiepte. Bij spuitkoeling vormt zich geen stoomfilm op het oppervlak van het werkstuk, waardoor een diepere hardingslaag ontstaat dan bij waterkoeling. Deze methode wordt voornamelijk gebruikt voor plaatselijk oppervlaktekoeling.
Geplaatst op: 08-04-2024
