Wat is staaldraad voor koudstuiken met sferoïdiserend gloeien?

Sferoïdiserend gloeien is een warmtebehandelingsproces dat voornamelijk wordt toegepast op middelhoog‑ en hoogkoolstofstaal, boorstaal, gelegeerd staal en bepaalde koolstofarme staalsoorten met hoge eisen aan de koudvormbaarheid. Het doel is om het inwendige cementiet (Fe₃C), dat zich normaal gesproken in ‘plaat‑’ of ‘netvormige’ structuur bevindt, door langdurig verwarmen en langzaam afkoelen te transformeren in fijn verspreide, bolvormige deeltjes. Fysische verandering: Stel u voor dat plaatvormig cementiet lijkt op gebroken glas, dat gemakkelijk de metalen matrix kan doorboren en scheuren veroorzaken; terwijl bolvormig cementiet lijkt op de kogeltjes in een lager, waarbij de metaalatomen bij drukontwikkeling soepel langs deze ‘kogeltjes’ kunnen glijden.

Gewone walsdraad (in warmgewalste toestand) is hard en bros; direct koudstuiken leidt tot zeer snelle slijtage van de matrijzen en kan zelfs tot het versplinteren van de onderdelen komen. Staaldraad die sferoïdiserend is gegloeid, biedt de volgende drie belangrijke voordelen: · Uitstekende rekbaarheid: Het metaal kan onder hoge druk sterke vervorming ondergaan zonder microscheurtjes te vormen. Dit is van cruciaal belang voor de productie van complexe profielonderdelen zoals holle klinknagels en trapbouten. · Lagere vervormingsweerstand: De belasting op de koudstuikmachine en de matrijzen wordt verminderd, waardoor de levensduur van de kostbare matrijzen aanzienlijk wordt verlengd. · Uniformiteit van de microstructuur: Binnen elke partij blijft de hardheidsvariatie van de staaldraad uiterst gering, wat de stabiliteit van de volledig geautomatiseerde assemblagelijn garandeert.

Sferoïdiserend gloeien is geen eenvoudig „verhitten“; het is een uiterst nauwkeurig temperatuurbeheersingsproces: 1. Ontzwavelen en fosfateren (Pickling & Phosphating): verwijder de oppervlakkige oxideschil en breng een fosfaatlaag aan als smerende onderlaag. 2. Trekken (Drawing): verklein de staaldraad tot de exacte beoogde diameter. Sferoïdiserend gloeien (Spheroidizing Annealing): verhit de walsdraad tot vlak onder de kritieke temperatuur in een beschermgasoven (doorgaans met een mengsels van N₂+H₂, DX-gas, RX-gas of endogeen beschermgas), hou deze gedurende enkele uren op temperatuur en koel vervolgens met een gereguleerde snelheid af. De koelsnelheid dient te worden vastgesteld op basis van de staalsoort en het gewenste structuurbeeld; een gebruikelijk bereik ligt ongeveer tussen 5 en 40 °C/u.

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 waarbij: PC = beitsen en fosfateren LA = lage temperatuur gloeien RA = normaal gloeien SA = sferoïdiserend gloeien D = trekken HD = rechtstreeks trekken AIP = tussenliggend gloeien

De criteria om te bepalen of een partij staaldraad voor koudstuiken goed is, zijn doorgaans twee: Sferoïdiseringsgraad: de vereiste sferoïdiseringsgraad dient te worden vastgesteld op basis van de staalsoort en het uiteindelijke gebruik. Voor algemene staalsoorten voor koudstuiken wordt doorgaans een waarde van ongeveer 60% tot 90% gevraagd; voor hoogkoolstofstaal en lagerstaal wordt doorgaans een nog hoger niveau van sferoïdiserende structuur vereist. Hardheid: bijvoorbeeld, na het sferoïdiserend gloeien van 10B21 wordt de hardheid doorgaans gehandhaafd binnen het bereik van 65 tot 78HRB; de exacte waarde wordt afgestemd op de mate van moeilijkheid bij het koudstuiken en de klanteisen. Na het sferoïdiserend gloeien van SCM435 wordt de hardheid doorgaans gehandhaafd binnen het bereik van 75 tot 88HRB, teneinde zowel de koudstuikprestaties als de eisen van de daaropvolgende warmtebehandeling in evenwicht te brengen.