Mitä on pallohehkutuslanka?

Pallohehkutus (Spheroidizing Annealing) on lämpökäsittelymenetelmä, jota käytetään pääasiassa keskipainoisissa ja korkeapainoisissa teräslajeissa, booriteräksissä, seos- ja seoskorkeateräksissä sekä osassa matalapainoisia teräksiä, joille vaaditaan erityisen hyviä kylmätyssäysominaisuuksia. Sen tarkoituksena on muuttaa teräksen sisällä aiemmin “kerroksellisena” tai “verkkomaisena” esiintyneet sukanteräkset (Fe₃C) pitkäaikaisen kuumennuksen ja hitaan jäähdytyksen avulla hajallaan oleviksi pallomaisiksi hiukkasiksi. Fysikaaliset muutokset: Kuvittele, että levytön sukanterä on kuin särkyneitä lasinsirpaleita, jotka helposti repeävät metallipohjaan ja aiheuttavat halkeamia; sen sijaan pallomainen sukanterä on kuin laakerin kuulat, joiden ympärillä metalliatomit voivat liukua sujuvasti puristuksen aikana.

Tavallinen valssilanka (kuumavalssattuna) on kovaa ja haurasta, ja jos sitä käytetään suoraan kylmätyssäyksessä, muotit kuluvat äärimmäisen nopeasti tai osat saattavat jopa räjähtää. Pallohehkutuslanka tarjoaa seuraavat kolme keskeistä etua: ·Erinomainen kytkyky (Excellent Ductility): Metalli kestää suurta painetta ja voi muodostaa voimakasta muodonmuutosta ilman mikrohalkeamia. Tämä on välttämätöntä esimerkiksi onttojen niittien, porrastappien yms. monimutkaisten profiili-osien valmistuksessa. ·Pienempi muodonmuutosvastus (Lower Yield Strength): Vähentää kylmätyssäyskoneen ja muottien kuormitusta ja pidentää huomattavasti kalliiden muottien käyttöikää. ·Kuidun tasaisuus (Mikrorakenne Uniformity): Varmistaa, että lankapartioiden kovuusvaihtelut ovat erittäin pieniä, mikä takaa automatisoitujen tuotantolinjojen vakauden.

Pallohehkutus ei ole pelkkää ”palon sytyttämistä”, vaan se on erittäin tarkka lämpötilanohjausprosessi: 1. Happopesu ja fosfaattipinnoitus (Pickling & Phosphating): Poistetaan pintakoksi ja päällystetään pinta fosfaattipinnoitteella voitelualustaksi. 2. Vedätys (Drawing): Valssilanka vedetään ohueksi tarkkaan määrämittaan. Pallohehkutus (Spheroidizing Annealing): Lämpötila nostetaan kriittisen pisteen tuntumaan suojakaasuhuoneessa (yleensä käytetään N₂+H₂-sekoitettua suojakaasua, DX-kaasua, RX-kaasua tai Endogas-suojatilaa, jossa hiilen potentiaalia säädetään vähentääkseen hapettumista ja karbonisaatiota), pidetään lämmössä useita tunteja ja jäädytetään sitten tietyn nopeuden mukaisesti. Jäähdytysnopeus on määrättävä teräslajin ja halutun mikrorakenteen mukaan; yleinen vaihteluväli on noin 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 Jossa: PC = happo-pohjustus LA = alhaisen lämpötilan hehkutus RA = tavallinen hehkutus SA = pallohehkutus D = vedätys HD = suoravetäminen AIP = prosessihehkutus

Yleensä on kaksi kriteeriä, joilla arvioidaan, onko eräs kerros pallohehkutettua kylmätyssäyslankaa hyvä vai ei: Pallonmuotoisuusaste (Spheroidization Rate): Pallonmuotoisuuden vaatimus määräytyy teräslajin ja lopullisen käyttötarkoituksen mukaan. Yleisesti kylmätyssäysteräksissä vaaditaan noin 60–90 %, kun taas korkeahiiliteräksissä ja laakeriteräksissä edellytetään yleensä vieläkin korkeampaa pallonmuotoista rakenneastetta. Kovuus (Hardness): Esimerkiksi 10B21-kylmätyssäysteräksen kovuus pallohehkutuksen jälkeen säädetään yleensä välille 65–78HRB, tarkempi arvo riippuu kylmätyssäyksen vaikeustasosta ja asiakkaan vaatimuksista. SCM435-teräksen kovuus pallohehkutuksen jälkeen säädetään yleensä välille 75–88HRB, jotta sekä kylmätyssäyksen ominaisuudet että myöhemmän lämpökäsittelyn vaatimukset saadaan sovitettua yhteen.