1. Definition und Kernzweck
Quenching
Definition: Erhitzen eines Metalls über seiner kritischen Temperatur (z. B. AC3 für Hypoutektoidstahl oder AC1 für überdurchschnittlichem Stahl), gefolgt von einer schnellen Abkühlung (Wasser, Öl oder Luft).
Zweck:
Erhalten Sie Hochhärte-Martensit (für Stahl);
Erhöhen Sie die Festigkeit und den Verschleißfestigkeit;
Opferduktilität für Härte, kann aber die Sprödigkeit erhöhen.
Glühen
Definition: Erhitzen eines Metalls auf oder unter seine kritische Temperatur, Halten und dann langsam abkühlen (Ofenkühlung oder Luftkühlung).
Zweck:
Den inneren Belastungen beseitigen und die Härtung der Arbeit verringern;
Getreidestruktur verfeinern und die Mikrostruktur homogenisieren;
Verbessern Sie die Duktilität und Zähigkeit und verringern Sie die Härte für die leichtere Bearbeitung.
2. Prozessparametervergleich
Parameter | Quenching | Glühen |
|---|---|---|
Heiztemperatur. | Stahl: über AC3 oder AC1 (~ 850 ° C) | Stahl: über oder unter AC1 (~ 650-900 ° C) |
Kühlrate | Sehr schnell (Wasserlöschung ~ 1000 ° C/s) | Sehr langsam (Ofenkühlung ~ 10-50 ° C/h) |
Kühlmedium | Wasser, Öl, Sole, Polymerlösung | Ofen, Luft (z. B. Sphäroidisierung) |
Zeit halten | Kurz (Austenitisierung sicherstellen) | Lang (mikrostrukturelle Homogenisierung sicherstellen) |
3. Mikrostruktur- und Eigenschaftsänderungen
Quenching:
Stahl: Austenit → Martensit (nicht diffusive Transformation), mit erheblicher Härte (z. B. HRC 60+), aber der Rest Austenit kann bleiben.
Aluminium-/Kupferlegierungen: Bildung übersättigte feste Lösungen (erfordern nachfolgende Alterung).
Nachteile: hoher Reststress und Britterung; benötigt normalerweise Temperatur.
Glühen:
Voller Glühen: Austenit → Pearlit (Diffusionsumwandlung), Reduzierung der Härte (z. B. HRC 15-25) und Raffinerierkörner.
Sphäroidisierende Glühen: Carbides Sphäroidisieren, Verbesserung der Bearbeitbarkeit (z. B. Werkzeugstahl).
Tempern von Stressabbau: Entfernt nur Stress, keine Phasenänderung (unter AC1).
4. Anwendungen
Quenching:
Hochhärtekomponenten (Schneidwerkzeuge, Zahnräder, Lager);
Kombiniert mit Temperatur für ausgewogene Eigenschaften (z. B. Quenchieren und Temperieren).
Glühen:
Homogenisierung nach Gießen/Schmieden/Schweißen;
Erweichen nach kaltem Arbeiten (z. B. mittleres Tempern in kaltgerollten Stahl);
Verbesserung der Bearbeitbarkeit (z. B. Sphäroidisierung von Tempern für kohlenstoffarme Stahl).
5. Schlüsselunterschiede Zusammenfassung
Aspekt | Quenching | Glühen |
|---|---|---|
Kühlrate | Schnell (unterdrückt die diffusive Transformation) | Langsam (fördert die diffusive Transformation) |
Zielstruktur | Martensit/übersättigte feste Lösung | Gleichgewichtsstruktur (Pearlit, kugelförmige Carbide) |
Härte Veränderung | Signifikanter Anstieg | Signifikante Abnahme |
Reststress | Hoch (erfordert Nachbehandlung) | Niedrig oder keine |
6. Zusätzliche Notizen
Löschen + Temperieren: Oft kombiniert (z. B. Temperieren nach dem Löschen), um die Martensitzähigkeit anzupassen.
Tempernvarianten: isothermisches Glühen, Diffusionsglühen usw., die auf bestimmte Bedürfnisse zugeschnitten sind.
Nichteisenmetalle: Aluminiumlegierungen müssen nach dem Löschen altern. Kupferlegierungen verwenden Annealing, um die Härtung der Arbeit zu lindern.
Durch die Auswahl des entsprechenden Prozesses können die mechanischen Eigenschaften, die Verarbeitbarkeit und die Lebensdauer von Metallen genau kontrolliert werden.
