Сфероидизация – это один из видов неполного отжига инструментальной стали углеродистых и легированных марок. Его цель заключается в получении структуры, имеющей глобулярную форму цементита. У перлита с зернистостью, если сравнивать с пластинчатым, отмечается более низкая твердость, а также большая степень пластичности и вязкости, что способствует улучшению обработки методом резания и обеспечивает отличную штамповку.
Особенности техпроцесса сфероидизации
Сфероидизирующий отжиг используют, как для доэвтектоидной, так и для заэвтектоидной углеродистой и легированной стали. Методика заключается в нагревании металла, обладающего структурой пластинчатого перлита до t незначительно ниже А1 (от 650 до 700 градусов Цельсия) и дальнейшей выдержке, которая развивает сфероидизацию и коалесценцию карбидов. Чем ближе t нагревания к точке А1, тем быстрее происходят данные процессы.
Но, даже приближаясь к критической точке для интенсивности сфероидизации, нужна очень большая выдержка, то есть речь идет о десятках и сотнях часов. При этом, продолжительная обработка может приводить к тому, что в структуре будет наблюдаться пластинчатый перлит. Если в металле присутствуют карбидообразующие элементы, то трансформация карбида пластинчатого типа в зернистый ещё более затруднительна. Потому, сфероидизация в металлургии применяется редко.
Применение метода образования зернистого перлита
Сталь, обладающая зернистостью перлита, отличается минимальной степенью твердости, поэтому её легче обрабатывать с помощью резания, что необходимо, к примеру, для функционирования линии по масштабному выпуску подшипников. Помимо этого, перлит зернистого типа – идеальный вариант первоначальной структуры под закаливание, он обладает:
- наименьшей склонностью к увеличению аустенитных зерен;
- более широким интервалом допуска закалочной t;
- высокой прочностью и вязкостью закаленного металла.
Сфероидизация перлита позволяет заэвтектоидной стали в процессе применения метода по отжигу получить структуру с зернистостью, которая обеспечивает заготовкам инструментов низкую твердость и высокую пластичность. В итоге получается хорошая обрабатываемость во время резания и холодного пластического деформирования.
Результат полного и неполного отжига
Неполная сфероидизация от полной отличается тем, что температура нагрева выше на 50 градусов Цельсия Ас, но меньше Асз. Первый метод применяют, как экономически выгодный, за счёт сниженной t нагревания для доэвтектоидных металлов для избавления от оставшихся напряжений и совершенствования обработки при помощи резания, если предыдущая горячая пластичная деформация не привела к формированию зерен крупного размера и прочих микроструктурных отклонений.
Неполного типа отжиг обеспечивает перекристаллизацию в минимальной степени, где принимает участие исключительно феррит перлита во время перехода перлита в аустенит и минимум свободного феррита. Неполный отжиг сфероидизации применяется для заэвтектоидной стали.
