Độ cứng của vật liệu H13 thường không hồi phục sau khi ủ. Tuy nhiên, nếu quy trình không đúng cách (chẳng hạn như chỉ ủ một lần hoặc làm mát không đủ), ứng suất dư có thể không được giải phóng hoàn toàn, có khả năng dẫn đến cấu trúc vi mô không ổn định trong quá trình sử dụng và suy giảm hiệu suất, biểu hiện là nứt hoặc hỏng sớm, thay vì độ cứng phục hồi.
1. Tại sao "độ cứng phục hồi" lại là một sự hiểu lầm?
Bản chất của quá trình ủ: Nó biến martensite đã nguội thành martensite được tôi luyện ổn định hơn, giải phóng ứng suất bên trong; quá trình này là không thể đảo ngược.
Xu hướng thay đổi độ cứng: Khi nhiệt độ ủ tăng thì độ cứng chỉ giảm chứ không tăng. Sau khi ủ tiêu chuẩn (580 độ × 2h × 2 lần), độ cứng ổn định ở mức 48 ~ 52 HRC.
Cái gọi là "hồi phục" thực ra là một hiện tượng bất thường: Thực chất là do ủ không đủ (nhiệt độ thấp, thời gian ngắn, ít chu kỳ ủ), dẫn đến cấu trúc vi mô còn sót lại không ổn định, biến đổi trong quá trình xử lý hoặc gia nhiệt tiếp theo, dẫn đến hỏng hóc.
Hiểu đúng: “Không có sự phục hồi, chỉ có sự ổn định”.
2. Nguyên nhân thực sự của sự phục hồi độ cứng giả
|
nguyên nhân |
Cơ chế |
Hậu quả |
|
Ủ đơn |
Giải phóng không hoàn toàn ứng suất dư, cấu trúc vi mô siêu bền. |
Sự giải phóng ứng suất trong quá trình sử dụng sẽ kích hoạt sự lan truyền vết nứt vi mô. |
|
Ủ lần thứ hai trước khi làm nguội đến nhiệt độ phòng |
Chồng chất ứng suất nhiệt, biến đổi lõi không đồng đều. |
Cấu trúc vi mô không nhất quán, độ giòn cục bộ. |
|
Nhiệt độ ủ thấp (<550℃) |
Quá trình ủ không đủ, lượng martensite cacbon-còn sót lại cao. |
Tiếp tục biến đổi khi gia nhiệt tiếp theo, gây ra nứt. |
|
Làm mát không đều hoặc quá nhanh |
Tạo ra ứng suất mới, phá vỡ tính đồng nhất của cấu trúc vi mô. |
Các vết nứt hoặc biến dạng khi cắt dây xảy ra trong quá trình gia công. |
Nghiên cứu điển hình: Một nhà máy đã bỏ qua bước ủ thứ hai, dẫn đến 3 lõi khuôn H13 bị gãy giòn trong vòng một tuần vận hành. Điều này đã bị chẩn đoán nhầm là "độ cứng phục hồi", nhưng thực ra là do ủ không đủ.
3. Làm thế nào để đảm bảo độ cứng ổn định và ngăn ngừa những bất thường? Thực hiện hai quy trình ủ: Sau lần ủ đầu tiên, lò phải được làm mát bằng không khí-đến nhiệt độ phòng (<50℃) before the second tempering.
Kiểm soát nhiệt độ chính xác: Đặt nhiệt độ ở mức 580 độ ±5 độ, sử dụng lò nung được điều khiển nhiệt độ PID- và xác minh rằng chênh lệch nhiệt độ nhỏ hơn hoặc bằng ±5 độ thông qua nhiều phép đo nhiệt độ.
Thời gian giữ đủ: Mỗi lần ủ phải lớn hơn hoặc bằng 2 giờ; đối với các bộ phận dày hơn, thêm 30 phút cho mỗi độ dày 25mm.
Tài liệu quy trình và khả năng truy xuất nguồn gốc: Duy trì đường cong nhiệt độ lò, hồ sơ độ cứng và thông tin người vận hành.
Nguyên tắc an toàn: "Hai quy trình ủ, làm mát hoàn toàn và ghi lại dữ liệu" đều không thể thiếu.
