Udglødet tilstand og slukket tilstand for kobber

Nøgledefinitioner og tekniske principper

1.1 Udglødet tilstand (O-stat, i henhold til ASTM-standarder)

Udglødning er enkontrolleret opvarmning og langsom afkølingsprocesdesignet til at blødgøre materialet, reducere indre stress og forfine eller homogenisere dets mikrostruktur.

Standard procestrin:

Opvarmning: Opvarm kobberlegeringen til et temperaturområde på300-950 grader (572-1742 grader F)(varierer efter legeringstype: f.eks. rent kobber ≈ 450–650 grader; messing ≈ 400–700 grader; bronze ≈ 500–850 grader). Temperaturen er typisk 50-100 grader over legeringens omkrystallisationstemperatur for at sikre fuldstændig omkrystallisation.

Iblødsætning: Hold materialet ved måltemperaturen for30 minutter til 4 timer(afhængig af tykkelse og legering) for at tillade diffusion af atomer og eliminering af resterende spændinger.

Køling: Afkøl langsomt (f.eks. ovnkøling, luftkøling til lav-kulstofkobberlegeringer) med en hastighed på50-200 grader/timefor at undgå at genindføre stress eller danne ustabile faser.

Mikrostrukturelle ændringer:

Eliminerer arbejdshærdning (fra koldvalsning, smedning eller trækning) ved at danne nye,-frie ligeaksede korn.

Reducerer intern belastning (f.eks. fra svejsning eller bearbejdning), der kan forårsage deformation eller revner under drift.

Homogeniserer den kemiske sammensætning (kritisk for støbte legeringer med segregation) og opløser sprøde bundfald (f.eks. Cu₂O i oxygen-holdigt kobber).

info-448-444 info-442-445

1.2 Slukket tilstand (H-tilstand med slukning eller Q-tilstand)

Slukning er enhurtig afkølingsprocesder fryser materialets høje-temperaturmikrostruktur, hvilket resulterer i metastabile faser og forbedrede mekaniske egenskaber. Det efterfølges ofte af temperering (en sekundær varmebehandling) for at balancere styrke og duktilitet, men "quenched state" refererer her til materialet umiddelbart efter hurtig afkøling.

Standard procestrin:

Opvarmning: Opvarm legeringen til700-980 grader (1292-1796 grader F)(over solidus-temperaturen for faste-opløsningslegeringer, f.eks. Cu-Cr-Zr, Cu-Ni-Si) for at opløse legeringselementer i kobbermatrixen.

Iblødsætning: Hold ved temperatur i15-60 minutterfor at sikre ensartet fast-opløsningsdannelse.

Hurtig afkøling: Afkøl materialet hurtigt ved hjælp af medier såsom vand, olie eller tvungen luft (afkølingshastighed større end eller lig med 100 grader/sekund) for at forhindre udfældning af legeringselementer eller fasetransformationer.

Mikrostrukturelle ændringer:

Bevarer en overmættet fast opløsning (legeringselementer som Cr, Zr eller Ni forbliver fanget i kobbermatrixen i stedet for at danne bundfald).

Danner fint-kornede eller endda nanokrystallinske strukturer på grund af undertrykt kornvækst under hurtig afkøling.

Introducerer moderat intern stress (mindre end koldbearbejdning) og kan danne martensitiske eller bainitiske faser i visse kobberlegeringer (f.eks. Cu-Be-legeringer).