Czym jest drut do spęczania na zimno po wysyłaniu sferoidyzującym?

Wwyżarzanie sferoidyzujące (Spheroidizing Annealing) to proces obróbki cieplnej stosowany przede wszystkim w przypadku stali średnio- i wysokowęglowych, stali borowych, stali stopowych oraz niektórych stali niskowęglowych o szczególnie wysokich wymaganiach dotyczących wytrzymałości na formowanie na zimno. Jego celem jest przekształcenie występujących pierwotnie w strukturze stali w postaci „warstwowej” lub „siatkowej” cementytów (Fe₃C) poprzez długotrwałe nagrzewanie i powolne chłodzenie w rozproszone kuleczki. Zmiana fizyczna: Wyobraźmy sobie, że płatkowate cementyty przypominają rozsypane szkło – łatwo przerzucają się przez podstawę metalową, powodując pęknięcia; natomiast kuleczkowate cementyty przypominają kulki łożyska – podczas ucisku atomy metalu mogą płynnie przesuwać się wokół tych „kul”.

Zwykła walcówka (w stanie walcowania na gorąco) cechuje się wysoką twardością i kruchością; bezpośredni proces spęczania na zimno powoduje bardzo szybkie zużycie form, a nawet bezpośrednie pękanie wykonywanych detali. Drut poddany jużarzaniu sferoidyzującemu posiada trzy główne zalety: · Doskonała plastyczność: metal pod dużym naciskiem może ulegać znacznym deformacjom bez powstawania mikropęknięć. Jest to kluczowe przy produkcji takich złożonych elementów profilowanych, jak nitki kieszeniowe czy śruby stopniowe. · Zmniejszona odporność na odkształcenie: obciążenie maszyn do spęczania na zimno oraz form jest mniejsze, co wyraźnie wydłuża żywotność drogich form. · Jednorodność struktury: zapewnia, że wahań twardości pomiędzy poszczególnymi partiami drutu są minimalne, co gwarantuje stabilność pracy całkowicie zautomatyzowanych linii produkcyjnych.

Wężarzanie sferoidyzujące to nie zwykłe „palenie”; jest to proces wyjątkowo precyzyjnego regulowania temperatury: 1. Kwasowe fosforyzowanie (Pickling & Phosphating): usuwanie powłoki tlenkowej z powierzchni oraz nakładanie warstwy fosforanowej jako podłoża smarnego. 2. Ciągnienie (Drawing): dociąganie drutu do precyzyjnej, zadanej średnicy. Wężarzanie sferoidyzujące (Spheroidizing Annealing): w piecu o atmosferze ochronnej (często stosuje się mieszaninę ochronną N₂+H₂, gaz DX, RX lub endogaz), materiał ogrzewa się w pobliżu punktu krytycznego, utrzymuje w tej temperaturze przez kilka godzin, a następnie chłodzi z określoną prędkością. Szybkość chłodzenia należy ustalać w zależności od gatunku stali i docelowej struktury; typowy zakres wynosi około 5–40°C/h.

RA: PC-RA SA: PC-SA RAIP: PC-RA-PC-D (S)AIP: PC-SA-PC-D SAF: PC-D-SA-PC SAIP: PC-D-SA-PC-D PASAF: PC-LA-PC-D-SA-PC PASAIP: PC-LA-PC-D-SA-PC-D PSASAIP: PC-SA-PC-D-SA-PC-D W tym: PC = kwasowe fosforyzowanie LA = niskotemperaturowe wżarzanie RA = zwykłe wżarzanie SA = wyżarzanie sferoidyzujące D = ciągnienie HD = ciąganie proste AIP = wżarzanie procesowe

Kryteria oceny jakości walcówki wyżarzanej sferoidyzująco zwykle są dwa: Stopień sferoidyzacji (Spheroidization Rate): Wymagany stopień sferoidyzacji powinien być ustalany w zależności od gatunku stali i jej ostatecznego zastosowania. Zazwyczaj dla stali do spęczania na zimno wymaga się około 60%–90%, natomiast stal węglowa wysokostopniowa oraz stal łożyskowa zwykle wymagają jeszcze wyższego stopnia struktury sferoidalnej. Twardość (Hardness): Na przykład po sferoidyzacji stali 10B21 twardość zwykle utrzymywana jest w przedziale 65–78HRB, przy czym konkretna wartość dostosowuje się do stopnia trudności procesu spęczania na zimno oraz wymagań klienta. Po sferoidyzacji SCM435 twardość zazwyczaj utrzymywana jest w przedziale 75–88HRB, tak by równocześnie zapewnić odpowiednie właściwości podczas spęczania na zimno oraz spełnić wymagania późniejszego procesu obróbki cieplnej.