I Hőkezelési repedések
Jellemzők:
Morfológia: a martenzites átalakulási zónában gyakran keletkeznek hőkezelési repedések, így repedéseik a kristály mentén vagy a kristályon keresztül repedhetnek. A repedések lehetnek sugárirányúak, külön vonalak vagy hálók.
Elhelyezkedés: A munkadarab éles sarkainál általában repedések keletkeznek, a keresztmetszet hirtelen megváltozásakor.
Metszet: Az oltórepedés szakasza általában nem oxidálódott, és lehet fehér, tompafehér vagy világosvörös (az oltás által okozott vízrozsda).
Okok:
Repedés akkor következik be, amikor a kioltás során keletkező nagy feszültségek nagyobbak, mint az anyag saját szilárdsága, és meghaladják a képlékeny alakváltozási határt.
Ez összefügghet olyan tényezőkkel, mint a túl magas kioltási fűtési hőmérséklet és a túl gyors hűtés.
A hőkezelési repedések okai
a. Anyagkohászati minőség:
A kohászati problémák, mint például a zsugorodás és a súlyos hengerlési hibák anyagi inhomogenitást okozhatnak, ami növeli a kioltó repedések kockázatát.
A kohászati hibák, mint például a makroszkopikus szegregáció, a szilárd oldat szegregációja, a szilárd oldatban a hidrogén, a kovácsolás és a hengerlés hibák, a salak beszorulása, a ferrit-perlites szalagok és a keményfém szalagok elrendezése, önmagukban vagy makroszkopikus vagy mikroszkopikus belső feszültségekkel együtt oltórepedéseket okozhatnak.
b. Anyag széntartalma és ötvözőelemei:
A széntartalom növekedése csökkenti a martenzit törési szilárdságát, ezáltal növeli a kioltó repedések hajlamát.
Az olyan ötvözőelemek, mint a Mn, Cr, V, Mo, stb., szintén növelik a repedések kioltásának hajlamát a tartalom növekedésével.
A B elem azonban hatékonyan javíthatja az edzhetőséget, míg a megfelelő mennyiségű ritkaföldfém elem csökkentheti a diszlokációs mozgáshoz szükséges súrlódást, csökkentve a rideg törésre való hajlamot.
c. A kioltási folyamat feltételei:
Az oltási fűtési módszer és a fűtési sebesség nem megfelelő szabályozása, az egyenetlen fűtés és a túl magas oltási hőmérséklet oltási repedésekhez vezethet.
A kioltó hűtési módszer nem megfelelő, a hűtési sebesség túl gyors, az egyenetlen hűtés, valamint a nem megfelelő hűtőközeg kiválasztása is gyakori ok.
A munkadarab hőkezelésre vagy nem megfelelő kezelésre való előkészítése előtti edzés, valamint a nem időszerű megeresztés szintén kioltó repedésekhez vezethet.
d. A munkadarab mérete és alakja:
A munkadarab éles sarkai, keresztmetszeti mutációk hajlamosak Oltási repedések kialakulására, mert ezek a helyek hajlamosak a feszültségkoncentrációra.
A nagy tengelyrészek hajlamosak a termikus feszültség által kiváltott repedésekre, ha az oltás során nem sikerül kioltani őket.
e. Belső hibák:
Az anyagon belüli hibák, mint például gőzbuborékok, zárványok, hajszálak, fehér foltok stb., hőkezelés hatására repedések forrásává válhatnak, és fokozatosan kitágulhatnak.
f. Martenzit belső ridegség:
A kioltó repedések belső oka a martenzit belső ridegsége, amelyre hatással lesz kristályszerkezete, kémiai összetétele, kohászati hibái stb.
A kioltó repedések több tényező kombinációjának eredménye, és számos szempontból figyelembe kell venni és optimalizálni kell őket, mint például az anyagválasztás, a folyamatszabályozás, a munkadarab tervezése stb., hogy csökkentsék az oltórepedések kockázatát.
Jellemzők:
Morfológia: a kovácsolási repedések magas hőmérsékleten keletkeznek, a repedések viszonylag vastagok és általában több csík formájában léteznek, finom hegy nélkül, finom irány nélkül. Néha a repedés körül nincs teljesen dekarbonizálva, hanem félig széntelenítve.
Pozíció: gyakran durva elrendezésben készül, feszültségkoncentráció vagy ötvözőelemek a szegregációnál.
Szakasz: a repedés szakasz lehet sötétbarna, vagy akár oxigénes bőr megjelenése is lehet, ennek az az oka, hogy a repedés a kovácsolásban deformálódik, hogy kitáguljon és érintkezzen a levegővel.
Okok:
Nyersanyag hibák:
Maradék zsugorodás: A nyersanyag nem teljesen zárt pórusai vagy lyukai az anyag szilárdságának csökkenéséhez vezethetnek a kovácsolási folyamat során, ami megkönnyíti a repedések kialakulását.
Acél zárványok:
a nem fémes zárványok, a keményfém elkülönülés, a heterogén fémzárványok az alapanyagban gyengíthetik az anyag folytonosságát és elősegíthetik a repedések kialakulását.
Nem megfelelő kovácsolási eljárás:
nem megfelelő fűtés:
a melegítési hőmérséklet túl magas vagy túl alacsony, ami a feszültségek egyenetlen eloszlásához vezethet az anyagon belül, ami viszont repedéseket okoz a kovácsolás során.
nem megfelelő deformáció:
az alakváltozási sebesség túl nagy, az acél plaszticitása nem elég ahhoz, hogy ellenálljon a nyomás alakjának, könnyen szakadást okoz. Ez a repedés gyakran a kovácsolás és a gyors tágulás kezdetén jelentkezik.
nem megfelelő hűtés kovácsolás után:
a hűtési sebesség túl gyors vagy túl lassú, belső feszültségkoncentrációhoz vezethet az anyagban, ami repedéseket okozhat.
nem időben történő hőkezelés:
a kovácsolás nem időszerű és megfelelő hőkezelése után az anyag belső feszültsége nem szabadul fel hatékonyan, ami növeli a repedés kockázatát.
g. nem megfelelő hőmérséklet-szabályozás:
A fűtési és hűtési folyamat során, ha a hőmérsékletet nem szabályozzák megfelelően, az túlzott belső feszültséghez vezethet az anyagban, ami repedést válthat ki. Például a Quenching folyamatban, ha a hűtés túl gyors, oltási repedések léphetnek fel.
h. Anyagfeszültség-koncentráció:
Ha a kovácsolásban feszültségkoncentrációs területek vannak, például éles sarkok és keresztmetszeti mutációk, amikor a feszültség meghaladja az anyag kapacitását, az repedéshez vezethet.
