Pengantar Komprehensif Untuk Quenching

Quenching adalah proses perlakuan panas logam di mana benda kerja logam dipanaskan sampai suhu tertentu dan dipertahankan untuk jangka waktu tertentu, dan kemudian direndam dalam media pendinginan untuk pendinginan cepat. Quenching dapat meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus benda kerja logam, sehingga banyak digunakan di semua jenis perkakas, dies, alat ukur, dan suku cadang yang memerlukan ketahanan aus permukaan.

Apa itu Pendinginan?

Quenching adalah proses perlakuan panas yang memanaskan baja di atas suhu kritis, menahannya selama jangka waktu tertentu, dan kemudian mendinginkannya dengan laju yang lebih besar dari laju pendinginan kritis, sehingga diperoleh struktur tidak seimbang yang didominasi oleh martensit (atau bainit atau austenit fase tunggal sesuai kebutuhan). Quenching adalah proses yang paling banyak digunakan dalam perlakuan panas baja.

Ada empat proses dasar untuk perlakuan panas baja:anil, normalisasi, pendinginan, dan temper.

Tujuan Pendinginan

Itu adalah untuk membuat austenit yang kurang dingin mengalami transformasi martensit atau bainit untuk mendapatkan struktur martensit atau bainit, dan kemudian bekerja sama dengan temper pada suhu yang berbeda untuk sangat meningkatkan kekakuan, kekerasan, ketahanan aus, kekuatan lelah dan ketangguhan baja, sehingga dapat memenuhi persyaratan penggunaan yang berbeda dari berbagai bagian dan alat mekanis. Itu juga dapat memenuhi sifat fisik dan kimia khusus seperti feromagnetisme dan ketahanan korosi dari beberapa baja khusus dengan pendinginan.

Proses perlakuan panas logam adalah memanaskan benda kerja logam ke suhu tertentu dan mempertahankannya untuk jangka waktu tertentu, dan kemudian merendamnya dalam media pendinginan untuk pendinginan cepat. Media pendinginan yang umum termasuk air garam, air, minyak mineral, udara, dll. Pendinginan dapat meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus benda kerja logam, sehingga banyak digunakan di berbagai alat, cetakan, alat ukur dan bagian yang membutuhkan ketahanan aus permukaan (seperti roda gigi , rol, bagian karburasi, dll.). Melalui pendinginan dan temper pada suhu yang berbeda, kekuatan, pengurangan ketangguhan dan kekuatan kelelahan logam dapat sangat ditingkatkan, dan koordinasi antara sifat-sifat ini (sifat mekanik yang komprehensif) dapat diperoleh untuk memenuhi persyaratan penggunaan yang berbeda.

Selain itu, pendinginan juga dapat membuat beberapa sifat khusus baja memperoleh sifat fisik dan kimia tertentu, seperti pendinginan untuk meningkatkan feromagnetisme baja magnet permanen, baja tahan karat untuk meningkatkan ketahanan korosi dan sebagainya. Proses pendinginan terutama digunakan untuk bagian baja. Ketika baja yang umum digunakan dipanaskan di atas suhu kritis, struktur asli pada suhu kamar akan sepenuhnya atau sebagian besar berubah menjadi austenit. Kemudian baja direndam dalam air atau minyak untuk pendinginan cepat, dan austenit diubah menjadi martensit. Dibandingkan dengan struktur lain dalam baja, martensit memiliki kekerasan tertinggi. Pendinginan yang cepat selama quenching akan menyebabkan tegangan internal pada benda kerja, dan bila besar sampai batas tertentu, benda kerja akan terdistorsi atau bahkan retak. Oleh karena itu, perlu untuk memilih metode pendinginan yang sesuai. Menurut metode pendinginan, proses pendinginan dibagi menjadi pendinginan cair tunggal, pendinginan medium ganda, pendinginan langkah martensit dan pendinginan isotermal bainit.

Metode Pendinginan

Pendinginan Medium Tunggal

Benda kerja didinginkan dalam media, seperti pendinginan air dan pendinginan minyak. Keuntungannya adalah pengoperasian yang sederhana, mekanisasi yang mudah dan aplikasi yang luas. Kerugiannya adalah tegangan pendinginan dalam air besar, dan benda kerja mudah berubah bentuk dan retak; Pendinginan dalam oli, kecepatan pendinginan kecil, diameter pendinginan kecil, dan benda kerja besar tidak mudah mengeras.

Pendinginan Medium Ganda

Benda kerja didinginkan hingga sekitar 300 dalam media dengan kapasitas pendinginan yang kuat, dan kemudian didinginkan dalam media dengan kapasitas pendinginan yang lemah, seperti pendinginan air sebelum pendinginan minyak, yang secara efektif dapat mengurangi tekanan internal transformasi martensit dan kecenderungan benda kerja deformasi dan retak. Dapat digunakan untuk quenching benda kerja dengan bentuk yang kompleks dan penampang yang tidak rata. Kerugian dari pendinginan cairan ganda adalah sulit untuk menguasai waktu konversi cairan ganda. Mudah mengeras jika konversi terlalu dini, dan mudah retak jika konversi terlambat. Untuk mengatasi kekurangan ini, dikembangkan metode step quenching.

Langkah Pendinginan

Benda kerja dipadamkan dalam penangas garam suhu rendah atau tungku rendaman alkali. Suhu penangas garam atau penangas alkali mendekati titik MS. Benda kerja tetap pada suhu ini selama 2 menit ~ 5 menit, dan kemudian dikeluarkan untuk pendinginan udara. Metode pendinginan ini disebut pendinginan bertingkat. Tujuan pendinginan bertahap adalah untuk membuat suhu di dalam dan di luar benda kerja lebih seragam, dan pada saat yang sama melakukan transformasi martensit, yang dapat sangat mengurangi tegangan pendinginan dan mencegah deformasi dan retak. Suhu klasifikasi sebelumnya ditetapkan pada titik yang sedikit lebih tinggi dari Ms. setelah suhu di dalam dan di luar benda kerja seragam, memasuki zona martensit. Hal ini ditingkatkan ke kelas pada suhu sedikit lebih rendah dari Ms. Praktek menunjukkan bahwa efek grading di bawah titik MS lebih baik. Misalnya, cetakan baja karbon tinggi banyak digunakan karena dapat dipadamkan dalam penangas alkali 160 dengan deformasi kecil.

Pendinginan Isotermal

Benda kerja dipadamkan dalam penangas garam isotermal, dan suhu penangas garam berada di bagian bawah zona bainit (sedikit lebih tinggi dari MS). Benda kerja tetap isotermal untuk waktu yang lama sampai transformasi bainit selesai, dan kemudian dikeluarkan untuk pendinginan udara. Pendinginan isotermal digunakan untuk baja di atas karbon sedang untuk mendapatkan bainit yang lebih rendah untuk meningkatkan kekuatan, kekerasan, ketangguhan, dan ketahanan aus. Baja karbon rendah umumnya tidak mengadopsi pendinginan isotermal.