Làm thế nào lò ủ loại bỏ căng thẳng dư

Giảm bớt ứng suất dư là mối nguy hiểm tiềm ẩn lớn nhất của các bộ phận thép đã được tôi. Trong quá trình làm nguội nhanh, bề mặt và lõi của phôi có tốc độ làm mát và độ co thể tích không nhất quán, dẫn đến sự phân bổ ứng suất bên trong không đồng đều. Ứng suất dư này ở trạng thái không ổn định lâu dài sẽ gây biến dạng phôi, cong vênh, nứt và sai lệch kích thước trong quá trình gia công và bảo dưỡng tiếp theo. Lò ủ là thiết bị chuyên nghiệp duy nhất có thể loại bỏ hoàn toàn và an toàn ứng suất dư khi tôi nguội, và cơ chế giảm ứng suất của nó dựa trên các nguyên tắc luyện kim nhiệt ở nhiệt độ thấp và trung bình chính xác.

Toàn bộ quá trình lò ủ loại bỏ ứng suất dư khi tôi được chia thành ba giai đoạn cốt lõi: thư giãn ứng suất, điều chỉnh cấu trúc vi mô và ổn định kích thước, tất cả đều được hoàn thành trong điều kiện gia nhiệt ở nhiệt độ không đổi chính xác do lò ủ đặt ra. Không giống như quá trình lão hóa tự nhiên phải mất hàng tuần hoặc hàng tháng để giải phóng căng thẳng, việc gia nhiệt bằng lò ủ có thể hoàn thành việc giảm căng thẳng hiệu quả trong vòng vài giờ, cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất đồng thời đảm bảo loại bỏ căng thẳng triệt để.

Giai đoạn đầu tiên: Giảm căng thẳng nhiệt (giai đoạn gia nhiệt ở nhiệt độ thấp)

Khi lò tôi làm nóng phôi đến 150°C–300°C, hoạt tính phân tử bên trong của thép tăng lên đáng kể. Ứng suất dư làm nguội tập trung được giải phóng dần dần thông qua biến dạng dẻo vi mô của cấu trúc vi mô kim loại. Ở giai đoạn này, độ cứng của phôi về cơ bản không thay đổi nhưng các điểm tập trung ứng suất cục bộ được phân tán hiệu quả, tránh hiện tượng nứt đột ngột ở các bộ phận có ứng suất cao. Giai đoạn này là quá trình cốt lõi của quá trình giảm ứng suất tôi ở nhiệt độ thấp đối với thép công cụ và thép khuôn.

Giai đoạn thứ hai: Tái tạo cấu trúc vi mô (giai đoạn bảo quản nhiệt ở nhiệt độ trung bình)

Khi nhiệt độ lò tăng lên 350°C–500°C, cấu trúc martensite không ổn định được hình thành bằng cách làm nguội bắt đầu phân hủy và chuyển thành troostite được tôi luyện ổn định. Sự biến dạng mạng không đều do quá trình làm nguội nhanh được sửa chữa và các khuyết tật vi mô bên trong được loại bỏ. Với việc tối ưu hóa cấu trúc vi mô, ứng suất dư bên trong của phôi được giải phóng và cân bằng hơn nữa, độ giòn của thép giảm đáng kể. Giai đoạn này phù hợp với các chi tiết đàn hồi như lò xo công nghiệp.

Giai đoạn thứ ba: Loại bỏ hoàn toàn và ổn định ứng suất (giai đoạn ủ ở nhiệt độ cao)

Ở trạng thái ủ ở nhiệt độ cao 500°C–650°C, cấu trúc vi mô thép được chuyển đổi hoàn toàn thành sorbite được tôi luyện đồng nhất. Ứng suất mạng được tạo ra bởi quá trình làm nguội được loại bỏ hoàn toàn, sự phân bố ứng suất bên trong của phôi có xu hướng đồng đều và ổn định, dung sai kích thước của phôi được cố định. Phôi được xử lý bằng cách ủ ở nhiệt độ cao sẽ không bị biến dạng hoặc thay đổi kích thước trong quá trình gia công tiếp theo và sử dụng lâu dài, đây là quy trình xử lý tiêu chuẩn cho các bộ phận kết cấu thép.

Lý do tại sao lò ủ có thể giảm căng thẳng triệt để là do trường nhiệt độ đồng đều chính xác của chúng. Chỉ khi toàn bộ phôi được làm nóng đồng đều thì ứng suất bên trong mới có thể được giải phóng đồng bộ mà không có ứng suất thứ cấp mới. Thiết bị sưởi ấm thông thường có nhiệt độ không đồng đều, điều này sẽ dẫn đến việc giảm ứng suất không hoàn toàn hoặc tập trung ứng suất thứ cấp. Lò ủ chuyên nghiệp sử dụng hệ thống sưởi cân bằng đa vùng và điều khiển nhiệt độ chính xác PID để đảm bảo giảm căng thẳng đồng đều 100% cho từng phôi.

Trong sản xuất công nghiệp, xử lý lò ủ tiêu chuẩn hóa có thể loại bỏ hơn 95% ứng suất dư khi nguội, giải quyết hoàn toàn các vấn đề về biến dạng và nứt của phôi, đồng thời cải thiện đáng kể độ ổn định kích thước và tuổi thọ của các bộ phận được xử lý nhiệt.