PERBEDAAN ANTARA BK, GBK, BKS, NBK PADA BAJA.

PERBEDAAN ANTARA BK, GBK, BKS, NBK PADA BAJA.

ABSTRAK:

Annealing dan normalisasi baja adalah dua proses perlakuan panas yang umum.
Tujuan perlakuan panas awal: untuk menghilangkan beberapa cacat pada produk kosong dan setengah jadi, dan mempersiapkan organisasi untuk pengerjaan dingin dan perlakuan panas akhir berikutnya.
Tujuan akhir perlakuan panas: untuk mendapatkan kinerja benda kerja yang diperlukan.
Tujuan anil dan normalisasi adalah untuk menghilangkan cacat tertentu yang disebabkan oleh pemrosesan panas baja, atau untuk mempersiapkan pemotongan berikutnya dan perlakuan panas akhir.

 Anil baja:
1. Konsep: Proses perlakuan panas untuk memanaskan bagian baja ke suhu yang sesuai (di atas atau di bawah Ac1), mempertahankannya untuk jangka waktu tertentu, dan kemudian didinginkan secara perlahan untuk mendapatkan struktur yang mendekati kesetimbangan disebut anil.
2. Tujuan:
(1) Kurangi kekerasan dan tingkatkan plastisitas
(2) Memperbaiki butir dan menghilangkan cacat struktural
(3) Menghilangkan stres internal
(4) Siapkan organisasi untuk pendinginan
Jenis: (Menurut suhu pemanasan, dapat dibagi menjadi anil di atas atau di bawah suhu kritis (Ac1 atau Ac3). Yang pertama juga disebut anil rekristalisasi perubahan fase, termasuk anil lengkap, anil homogenisasi difusi, anil tidak lengkap, dan anil spheroidizing; Yang terakhir termasuk anil rekristalisasi dan anil penghilang stres.)

•  Anil lengkap (GBK+A):

1) Konsep: Panaskan baja hypoeutectoid (Wc=0,3%~0,6%) ke AC3+(30~50)℃, dan setelah benar-benar austenitisasi, pengawetan panas dan pendinginan lambat (mengikuti tungku, mengubur pasir, kapur), Proses perlakuan panas untuk mendapatkan struktur yang mendekati keadaan setimbang disebut complete annealing.2) Tujuan: Memperbaiki butiran, struktur seragam, menghilangkan stres internal, mengurangi kekerasan, dan meningkatkan kinerja pemotongan.
2) Proses: anil lengkap dan pendinginan lambat dengan tungku dapat memastikan pengendapan ferit proeutektoid dan transformasi austenit superdingin menjadi perlit dalam kisaran suhu utama di bawah Ar1.Waktu penahanan benda kerja pada suhu anil tidak hanya membuat benda kerja terbakar, yaitu inti benda kerja mencapai suhu pemanasan yang diperlukan, tetapi juga memastikan bahwa semua austenit homogen terlihat mencapai rekristalisasi lengkap.Waktu penahanan anil lengkap terkait dengan faktor-faktor seperti komposisi baja, ketebalan benda kerja, kapasitas pemuatan tungku dan metode pemuatan tungku.Dalam produksi aktual, untuk meningkatkan produktivitas, anil dan pendinginan hingga sekitar 600 dapat keluar dari tungku dan pendinginan udara.
Lingkup aplikasi: pengecoran, pengelasan, penempaan dan penggulungan baja karbon menengah dan baja paduan karbon sedang, dll. Catatan: Baja karbon rendah dan baja hypereutectoid tidak boleh dianil sepenuhnya.Kekerasan baja karbon rendah rendah setelah dianil penuh, yang tidak kondusif untuk proses pemotongan.Ketika baja hypereutektoid dipanaskan sampai keadaan austenit di atas Accm dan didinginkan secara perlahan dan dianil, jaringan sementit sekunder diendapkan, yang secara signifikan mengurangi kekuatan, plastisitas, dan ketangguhan impak baja.

• Spheroidizing anil:

1) Konsep: Proses annealing untuk spheroidize karbida dalam baja disebut spheroidizing annealing.
2) Proses: Proses anil spheroidizing umum Ac1+(10~20)℃ didinginkan dengan tungku hingga 500~600℃ dengan pendingin udara.
3) Tujuan: mengurangi kekerasan, meningkatkan organisasi, meningkatkan plastisitas dan kinerja pemotongan.
4) Lingkup aplikasi: terutama digunakan untuk alat pemotong, alat ukur, cetakan, dll. Baja eutektoid dan baja hipereutektoid.Ketika baja hypereutectoid memiliki jaringan sementit sekunder, tidak hanya memiliki kekerasan tinggi dan sulit untuk melakukan pemotongan, tetapi juga meningkatkan kerapuhan baja, yang rentan terhadap deformasi pendinginan dan retak.Untuk alasan ini, proses spheroidizing annealing harus ditambahkan setelah pengerjaan panas baja untuk spheroidize infiltrat serpihan di sementit sekunder retikulat dan perlit untuk mendapatkan perlit granular.
Laju pendinginan dan suhu isotermal juga akan mempengaruhi efek spheroidisasi karbida.Laju pendinginan yang cepat atau temperatur isotermal yang rendah akan menyebabkan terbentuknya perlit pada temperatur yang lebih rendah.Partikel karbida terlalu halus dan efek agregasi kecil, yang membuatnya mudah untuk membentuk serpihan karbida.Akibatnya, kekerasannya tinggi.Jika laju pendinginan terlalu lambat atau suhu isotermal terlalu tinggi, partikel karbida yang terbentuk akan lebih kasar dan efek aglomerasi akan sangat kuat.Sangat mudah untuk membentuk karbida granular dengan ketebalan yang bervariasi dan membuat kekerasannya rendah.

•  Homogenisasi anil (anil difusi):

1) Proses: Proses perlakuan panas dengan memanaskan ingot atau coran baja paduan hingga 150~00℃ di atas Ac3, tahan selama 10~15 jam dan kemudian pendinginan perlahan untuk menghilangkan komposisi kimia yang tidak merata.
2) Tujuan: Menghilangkan segregasi dendrit selama kristalisasi dan menghomogenkan komposisi.Karena suhu pemanasan yang tinggi dan waktu yang lama, butir austenit akan sangat kasar.Oleh karena itu, umumnya perlu melakukan anil atau normalisasi lengkap untuk menghaluskan butir dan menghilangkan cacat panas berlebih.
3) Lingkup aplikasi: terutama digunakan untuk baja paduan ingot, coran dan tempa dengan persyaratan kualitas tinggi.
4) Catatan: Anil difusi suhu tinggi memiliki siklus produksi yang panjang, konsumsi energi yang tinggi, oksidasi serius dan dekarburisasi benda kerja, dan biaya tinggi.Hanya beberapa baja paduan berkualitas tinggi dan coran baja paduan dan ingot baja dengan pemisahan yang parah yang menggunakan proses ini.Untuk coran dengan ukuran umum kecil atau coran baja karbon, karena tingkat pemisahannya yang lebih ringan, anil lengkap dapat digunakan untuk menghaluskan butiran dan menghilangkan tegangan cor.

• Anil pereda stres

1) Konsep: Annealing untuk menghilangkan tegangan yang disebabkan oleh proses deformasi plastis, pengelasan, dll. dan tegangan sisa dalam pengecoran disebut stress relief annealing.(Tidak ada distorsi yang terjadi selama anil penghilang stres)
2) Proses: perlahan panaskan benda kerja hingga 100~200℃ (500~600℃) di bawah Ac1 dan simpan selama jangka waktu tertentu (1~3jam), lalu dinginkan perlahan hingga 200℃ dengan tungku, lalu dinginkan itu keluar dari tungku.
Baja umumnya 500～600℃
Besi cor umumnya melebihi 550 gesper pada 500-550 , yang akan dengan mudah menyebabkan grafitisasi perlit.Bagian pengelasan umumnya 500～600℃.
3) Lingkup aplikasi: Hilangkan tegangan sisa pada bagian yang dicor, ditempa, dilas, bagian yang dicap dingin dan benda kerja mesin untuk menstabilkan ukuran bagian baja, mengurangi deformasi dan mencegah retak.

Normalisasi baja:
1. Konsep: memanaskan baja hingga 30-50 °C di atas Ac3 (atau Accm) dan menahannya untuk waktu yang tepat;proses perlakuan panas pendinginan di udara diam disebut normalisasi baja.
2. Tujuan: Memperbaiki butir, struktur seragam, menyesuaikan kekerasan, dll.
3. Organisasi: Baja eutektoid S, baja hipoeutektoid F+S, baja hipereutektoid Fe3CⅡ+S
4. Proses: Menormalkan waktu pelestarian panas sama dengan anil lengkap.Itu harus didasarkan pada benda kerja melalui pembakaran, yaitu inti mencapai suhu pemanasan yang diperlukan, dan faktor-faktor seperti baja, struktur asli, kapasitas tungku dan peralatan pemanas juga harus dipertimbangkan.Metode pendinginan normalisasi yang paling umum digunakan adalah dengan mengeluarkan baja dari tungku pemanas dan mendinginkannya secara alami di udara.Untuk suku cadang besar, peniupan, penyemprotan, dan penyesuaian jarak penumpukan suku cadang baja juga dapat digunakan untuk mengontrol laju pendinginan suku cadang baja untuk mencapai organisasi dan kinerja yang diperlukan.

5. Rentang aplikasi:

• 1) Meningkatkan kinerja pemotongan baja.Baja karbon dan baja paduan rendah dengan kandungan karbon kurang dari 0,25% memiliki kekerasan yang lebih rendah setelah anil, dan mudah "menempel" selama pemotongan.Melalui perawatan normalisasi, ferit bebas dapat dikurangi dan perlit serpihan dapat diperoleh.Meningkatkan kekerasan dapat meningkatkan kemampuan mesin baja, meningkatkan umur pahat dan permukaan akhir benda kerja.
• 2) Menghilangkan cacat pemrosesan termal.Pengecoran baja struktural karbon menengah, tempa, bagian rolling dan bagian yang dilas rentan terhadap cacat panas berlebih dan struktur berpita seperti butiran kasar setelah pemanasan.Melalui perawatan normalisasi, struktur yang rusak ini dapat dihilangkan, dan tujuan penyempurnaan butir, struktur yang seragam, dan penghapusan tegangan internal dapat dicapai.
• 3) Menghilangkan karbida jaringan baja hypereutectoid, memfasilitasi anil spheroidizing.Baja hypereutectoid harus dibulatkan dan dianil sebelum pendinginan untuk memfasilitasi pemesinan dan mempersiapkan struktur untuk pendinginan.Namun, ketika ada karbida jaringan yang serius dalam baja hypereutektoid, efek spheroidizing yang baik tidak akan tercapai.Karbida bersih dapat dihilangkan dengan perawatan normalisasi.
• 4) Meningkatkan sifat mekanik bagian struktural umum.Beberapa bagian baja karbon dan baja paduan dengan sedikit tekanan dan persyaratan kinerja rendah dinormalisasi untuk mencapai kinerja mekanis komprehensif tertentu, yang dapat menggantikan perlakuan pendinginan dan temper sebagai perlakuan panas akhir bagian.

Pilihan anil dan normalisasi
Perbedaan utama antara anil dan normalisasi:
1. Laju pendinginan normalisasi sedikit lebih cepat daripada anil, dan tingkat pendinginan kurang lebih besar.
2. Struktur yang diperoleh setelah normalisasi lebih halus, dan kekuatan dan kekerasannya lebih tinggi daripada anil.Pilihan anil dan normalisasi:

• Untuk baja karbon rendah dengan kandungan karbon <0,25%, normalisasi biasanya digunakan sebagai pengganti anil.Karena laju pendinginan yang lebih cepat dapat mencegah baja karbon rendah mengendapkan sementit tersier bebas di sepanjang batas butir, sehingga meningkatkan kinerja deformasi dingin dari bagian stamping;normalisasi dapat meningkatkan kekerasan baja dan kinerja pemotongan baja karbon rendah;Dalam proses perlakuan panas, normalisasi dapat digunakan untuk menghaluskan butiran dan meningkatkan kekuatan baja karbon rendah.
• Baja karbon sedang dengan kandungan karbon antara 0,25 dan 0,5% juga dapat dinormalisasi sebagai pengganti anil.Meskipun kekerasan baja karbon menengah mendekati batas atas kandungan karbon lebih tinggi setelah normalisasi, masih dapat dipotong dan biaya normalisasi Rendah dan produktivitas tinggi.
• Baja dengan kandungan karbon antara 0,5 dan 0,75%, karena kandungan karbon yang tinggi, kekerasan setelah normalisasi secara signifikan lebih tinggi daripada anil, dan sulit untuk dipotong.Oleh karena itu, full annealing umumnya digunakan untuk mengurangi kekerasan dan meningkatkan pemotongan.Kemampuan proses.
• Baja karbon tinggi atau baja perkakas dengan kandungan karbon > 0,75% umumnya menggunakan spheroidizing annealing sebagai perlakuan panas pendahuluan.Jika terdapat jaringan sementit sekunder, maka harus dinormalisasi terlebih dahulu.

Sumber: Literatur profesional mekanik.

Editor: Ali