คำนิยาม:
การอบอ่อนแบบทรงกลมเป็นกระบวนการอบอ่อนเพื่อทำให้คาร์ไบด์เป็นทรงกลม (ซีเมนต์ Fe3C) ในเหล็ก เหล็กถูกให้ความร้อนที่ 20 ~ 30 องศาเหนือ Ac1 โดยคงไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นค่อย ๆ ทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่า Ac1 เล็กน้อย และคงอยู่เป็นเวลา ระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงองค์กรเสร็จสมบูรณ์ และการจัดเรียงของคาร์ไบด์ทรงกลมหรือเม็ดละเอียดมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอบนเมทริกซ์เฟอร์ไรต์
ช่วงการใช้งาน:
การหลอมแบบ Spheroidizing ส่วนใหญ่ใช้กับเหล็กกล้ายูเทคตอยด์และเหล็กกล้าไฮเปอร์ยูเทคตอยด์ เช่น เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน เหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม เหล็กกล้าแบริ่ง เป็นต้น เหล็กจะถูกระบายความร้อนด้วยอากาศหลังจากการรีดและการตีขึ้นรูป และโครงสร้างที่ได้คือลาเมลลาร์เพิร์ลไลต์และตาข่ายซีเมนไทต์ ซึ่งแข็งและเปราะ ไม่เพียงแต่ตัดยากเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนรูปและแตกง่ายในระหว่างกระบวนการชุบแข็งอีกด้วย การหลอมแบบ spheroidizing ที่ได้นั้นเป็นโครงสร้างเพิร์ลไลต์ทรงกลมซึ่งซีเมนต์ไนต์เป็นอนุภาคทรงกลมกระจายตัวในเมทริกซ์เฟอร์ริติกเมื่อเปรียบเทียบกับเพิร์ลไลต์แบบเกล็ดไม่เพียง แต่มีความแข็งต่ำเท่านั้น ตัดง่าย และในการให้ความร้อนดับ เมล็ดออสเทนไนต์ไม่ใช่เรื่องง่าย การเจริญเติบโต การระบายความร้อนของการเปลี่ยนรูปของชิ้นงานและแนวโน้มการแตกร้าวมีน้อย นอกจากนี้ การอบอ่อนแบบทรงกลมยังสามารถใช้กับเหล็กกล้าไฮโปยูเทคตอยด์บางชนิดที่ต้องปรับปรุงการเปลี่ยนรูปพลาสติกเย็น (เช่น การตอก การขึ้นรูปเย็น ฯลฯ)
อุณหภูมิความร้อนจากการหลอมแบบ Spheroidizing คือระดับ Ac1 บวก (20 ~ 40) หรือระดับ Acm- (20 ~ 30) และการระบายความร้อนด้วยความร้อนแบบไอโซเทอร์มอลหรือการระบายความร้อนช้าๆ โดยตรงหลังจากการเก็บรักษาความร้อน ในการอบอ่อนแบบทรงกลม ออสเตไนเซชันจะ "ไม่สมบูรณ์" มีเพียงเกล็ดเพิร์ลไลต์เท่านั้นที่จะถูกเปลี่ยนเป็นออสเทนไนต์ และคาร์ไบด์ส่วนเกินจำนวนเล็กน้อยจะถูกละลาย ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะกำจัดคาร์ไบด์เครือข่าย เช่น คาร์ไบด์เครือข่ายเหล็กไฮเปอร์ยูเทคตอยด์ที่มีอยู่ จะต้องทำให้เป็นมาตรฐานก่อนการหลอมแบบทรงกลม เพื่อกำจัดมัน เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการหลอมแบบทรงกลมตามปกติ
เทคนิค:
มีกระบวนการอบอ่อนแบบก้อนกลมหลายกระบวนการ และกระบวนการที่ใช้กันมากที่สุดสองกระบวนการคือการอบอ่อนแบบก้อนกลมธรรมดาและการอบอ่อนแบบก้อนกลมแบบไอโซเทอร์มอล การอบอ่อนแบบทรงกลมแบบธรรมดาคือการให้ความร้อนเหล็กที่อุณหภูมิ 20 ~ 30 องศาเหนือ Ac1 เก็บความร้อนไว้ในช่วงเวลาที่เหมาะสมแล้วค่อย ๆ เย็นลงด้วยเตา เย็นลงประมาณ 500 องศา ออกจากการระบายความร้อนด้วยอากาศของเตาอบ การอบอ่อนแบบทรงกลมด้วยความร้อนแบบไอโซเทอร์มอลนั้นเหมือนกับกระบวนการอบอ่อนแบบทรงกลมแบบธรรมดาหลังจากการให้ความร้อนและการคงไว้ โดยเตาเผาจะเย็นลงที่อุณหภูมิต่ำกว่าเวลาอุณหภูมิคงที่ของ Ar1 เล็กน้อย ซึ่งก็คือ 1.5 เท่าของเวลาในการทำความร้อนและถือครอง หลังจากไอโซเทอร์มอลเย็นตัวลงด้วยเตาแล้วปล่อยให้อากาศเย็นลงประมาณ 500 องศา เมื่อเปรียบเทียบกับการหลอมแบบเป็นก้อนกลมแบบธรรมดา การหลอมแบบเป็นก้อนกลมด้วยความร้อนไม่เพียงแต่จะทำให้วงจรสั้นลง แต่ยังสามารถทำให้โครงสร้างเป็นก้อนกลมมีความสม่ำเสมอ และสามารถควบคุมความแข็งหลังจากการหลอมได้อย่างเข้มงวด
การอบอ่อนแบบทรงกลมส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนยูเทคตอยด์ส่วนเกินและเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม (เช่น เหล็กที่ใช้ในการผลิตเครื่องมือตัด เครื่องมือวัด แม่พิมพ์) วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อลดความแข็ง ปรับปรุงความสามารถในการแปรรูป และเตรียมสำหรับการดับในภายหลัง กระบวนการนี้เอื้อต่อการแปรรูปพลาสติกและการตัด แต่ยังช่วยเพิ่มความทนทานทางกลอีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเหล็กแบริ่ง เหล็กกล้าเครื่องมือ และเหล็กอื่นๆ เช่น การอบอ่อนแบบทรงกลมก่อนการชุบแข็ง คุณจะได้รับผลกระทบดังต่อไปนี้:
แบริ่งเหล็ก:ผลการดับสม่ำเสมอ ลดการเสียรูปดับ; เพิ่มความแข็งในการดับ ปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดชิ้นงาน ปรับปรุงคุณสมบัติของตลับลูกปืน เช่น ความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการเกิดรูพรุน
เหล็กเครื่องมือ:ผลการดับสม่ำเสมอ ยับยั้งการดับการแตกร้าวการดัดงอและปรากฏการณ์อื่น ๆ ปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอ ความคมของใบมีด และอายุการใช้งาน
ตามเกรดเหล็กและวัตถุประสงค์ของการหลอม การหลอมเป็นก้อนกลมสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:
(1) การหลอมแบบทรงกลมแบบธรรมดา นั่นคือ เหล็กถูกให้ความร้อนที่ 730 ~ 740 องศา C เป็นเวลาเพียงพอ จากนั้นจึงค่อย ๆ เย็นลงที่ 650 องศา C ที่ความเร็วน้อยกว่า 20 องศา C /ชม. กระบวนการอบอ่อนนี้เหมาะสำหรับเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนที่อยู่ใกล้องค์ประกอบยูเทคตอยด์
(2) การหลอมแบบทรงกลมเป็นระยะหรือที่เรียกว่าการหลอมแบบวงจร มันถูกให้ความร้อนและความเย็นซ้ำๆ ที่อุณหภูมิใกล้จุด A โดยทั่วไปเป็นเวลา 3 ถึง 4 รอบ เพื่อให้เกล็ดเพิร์ลไลต์ละลายและตกตะกอนหลายครั้งในระหว่างกระบวนการทำซ้ำ และคาร์ไบด์จะถูกปม กระบวนการนี้มีวงจรการผลิตที่ยาวนาน การทำงานไม่สะดวก และการควบคุมที่ยากลำบาก และเหมาะสำหรับเหล็กที่มีมุกรุนแรง
(3) การหลอมแบบทรงกลมด้วยความร้อนแบบไอโซเทอร์มอล โดยทั่วไป จะถูกทำให้ร้อนถึง 800±10 องศา C แล้วจึงทำให้เย็นลงที่ 700±10 องศา C (ใกล้ A1) เป็นเวลานานหลังฉนวน จากนั้นจึงทำให้เย็นลงถึง 600 องศา C ที่ความเร็ว 30 ~ 50 องศา C /ชม. . เหล็กลูกปืนทั่วไปส่วนใหญ่ใช้กระบวนการนี้
(4) การเสียรูป - การหลอมแบบทรงกลม เมื่อการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกรวมกับกระบวนการอบอ่อนแบบทรงกลม ความหนาแน่นและการบิดเบี้ยวของการเคลื่อนที่ในเหล็กจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเสียรูปแบบพลาสติก ซึ่งสามารถเร่งการละลายและการทำให้เป็นทรงกลมของเกล็ดคาร์ไบด์ในระหว่างการอบอ่อน ซึ่งจะช่วยเร่งอัตราการเกิดทรงกลมและลดระยะเวลาของ การทำให้เป็นทรงกลม
