Rast vrućeg zrna općenito je nepovratan; jednom kada se dogodi, ne može se poništiti prirodnim putem. Međutim, može se do neke mjere rafinirati procesima toplinske obrade, pod uvjetom da ne dosegne razinu "pregrijavanja".
1. Analiza reverzibilnosti rasta zrna
Normalan rast zrna: Događa se kada je temperatura zagrijavanja previsoka ili je vrijeme zadržavanja predugo, što dovodi do ravnomjernog krupljenja zrna. U tom slučaju, zrna se mogu ponovno pročistiti normalizacijom ili žarenjem, što je reverzibilno oštećenje.
Abnormalni rast zrna (sekundarna rekristalizacija): Nekoliko zrna odjednom postane grubo, zahvatajući okolna manja zrna. Taj je proces teško preokrenuti konvencionalnom toplinskom obradom i zahtijeva deformacijski tretman (kao što je kovanje) da bi se uvele rekristalizacijske jezgre.
Pregrijavanje ili oksidacija na granicama zrna: Ako dođe do oksidacije ili lokalnog taljenja na granicama zrna, materijal je pokvaren i ne može se oporaviti; mora se rashodovati.
Reference pokazuju da za kalupe s pregrijanom strukturom, ponovno zagrijavanje iznad temperature rekristalizacije austenita nakon čega slijedi brzo hlađenje može pročistiti zrna.
2. Izvedive metode restauracije
|
metoda |
Načelo |
Primjenjivi uvjeti |
|
Normaliziranje |
Zagrijavanje na 30–50 stupnjeva iznad Ac₃, hlađenje zrakom, potiče ravnomjernu nukleaciju. |
Prikladno samo za blago krupljenje zrna bez pregrijavanja. |
|
Potpuno žarenje |
Polagano zagrijavanje i dugotrajno držanje nakon čega slijedi sporo hlađenje kako bi se dobila ujednačena fina zrna. |
Pogodan za umjeren rast zrna. |
|
Deformacijska toplinska obrada |
Primjena određene količine deformacije, nakon čega slijedi zagrijavanje i kaljenje, korištenje energije deformacije za poticanje rekristalizacije. |
Prikladno za popravak-vrijednih kalupa. |
|
Ciklička toplinska obrada |
Višestruki ciklusi grijanja-hlađenja za poremećaj ravnoteže rasta zrna. |
Koristi se za kontrolu zrnatosti kod-te-čelika za strojnu obradu. |
Napomena: Čelici za kalupe koji se često koriste kao što su H13 i P20 osjetljivi su na temperaturu zagrijavanja; neodgovarajući tretman može pogoršati nehomogenost zrna.
3. Praktične preporuke za rad
Provjerite prije obrade: Potvrdite stupanj veličine zrna (GB/T 6394) metalografskom analizom kako biste utvrdili je li popravak izvediv.
Kontrolirajte parametre grijanja: Izbjegavajte opetovano održavanje visoke{0}}temperature; brzina zagrijavanja ne smije biti prebrza.
Dajte prednost mikrolegiranom čeliku: Čelici koji sadrže Ti, Nb i V imaju veću vjerojatnost da će učvrstiti granice zrna kroz precipitate, sprječavajući daljnji rast.
Ako se pojavi kameni lom ili oksidacija granica zrna, materijal je pregrijan i mora se odbaciti; ne smije se dalje koristiti.
