Giải Thích Các Loại Ủ: Ủ Hoàn Toàn, Ủ Cầu Hóa, Ủ Quá Trình và Ủ Khử Ứng Suất

Một từ, nhiều phương pháp xử lý

Ủ là một họ các phương pháp xử lý nung nóng thép và làm nguội chậm, hoặc giữ ở nhiệt độ trung bình, để làm cho tổ chức mềm hơn, đồng đều hơn hoặc ít ứng suất hơn. Thành viên phù hợp trong họ này phụ thuộc vào vấn đề bạn đang giải quyết.

Ủ hoàn toàn

Thép được nung nóng trên nhiệt độ tới hạn trên, giữ để đồng đều, sau đó làm nguội trong lò rất chậm. Kết quả là tổ chức ferrit–pearlit thô: độ cứng thấp, độ dẻo tốt và một trạng thái khởi đầu sạch trước khi gia công tiếp theo hoặc hóa bền.

• Mục đích: làm mềm sau khi rèn hoặc đúc, tinh luyện tổ chức bị quá nhiệt, chuẩn bị cho gia công cơ khí.
• Đối tượng sử dụng điển hình: thép carbon trung bình và thép hợp kim ở trạng thái vừa rèn.

Ủ cầu hóa

Được giữ trong nhiều giờ ngay dưới (hoặc dao động quanh) nhiệt độ tới hạn dưới, phương pháp này làm cho các cacbit trong thép carbon cao kết tụ thành dạng cầu trong nền ferrit mềm thay vì dạng tấm sắc nhọn.

• Mục đích: trạng thái mềm nhất, dễ gia công cơ khí nhất cho thép carbon cao và thép dụng cụ; đồng thời cải thiện khả năng tạo hình nguội và chuẩn bị tổ chức đồng đều cho quá trình hóa bền sau này.
• Đối tượng sử dụng điển hình: thép ổ lăn (52100 / 100Cr6), thép dụng cụ, phôi dây thép carbon cao.

Ủ quá trình

Một phương pháp xử lý dưới nhiệt độ tới hạn — nung nóng dưới Ac1, thường trong vùng 550–700 °C — được áp dụng giữa các bước gia công nguội. Nó không làm thay đổi tổ chức pha; nó kết tinh lại ferrit đã bị biến dạng và phục hồi độ dẻo để quá trình kéo nguội hoặc cán nguội có thể tiếp tục.

• Mục đích: phục hồi khả năng tạo hình của thép carbon thấp trong quá trình giảm tiết diện nguội.
• Đối tượng sử dụng điển hình: các nhà sản xuất dây, ống và băng thép.

Ủ khử ứng suất

Thành viên có nhiệt độ thấp nhất trong họ: nung nóng đến khoảng 550–650 °C đối với thép (dưới bất kỳ thay đổi tổ chức nào), giữ, làm nguội chậm. Các ứng suất bị khóa lại từ hàn, gia công cơ khí hoặc gia công nguội được giải phóng bằng chảy dẻo cục bộ và creep.

• Mục đích: ổn định kích thước và giảm rủi ro biến dạng, mà không làm mềm thép.
• Lưu ý: ủ khử ứng suất không phải là sự thay thế cho xử lý nhiệt sau hàn khi một quy phạm yêu cầu thực hiện xử lý đó.

Lựa chọn giữa các phương pháp

Phương pháp xử lý	Vùng nhiệt độ	Tác dụng chính
Ủ hoàn toàn	Trên Ac3, làm nguội trong lò	Ferrit–pearlit mềm, đồng đều
Ủ cầu hóa	Ngay dưới/quanh Ac1, giữ lâu	Tổ chức mềm nhất cho thép carbon cao
Ủ quá trình	Dưới Ac1	Phục hồi độ dẻo sau gia công nguội
Ủ khử ứng suất	Dưới Ac1, vùng thấp hơn	Chỉ loại bỏ ứng suất dư

Nếu một bản vẽ chỉ ghi "anneal", hãy hỏi đó là loại nào — độ cứng, khả năng gia công cơ khí và phản ứng với xử lý nhiệt tiếp theo khác nhau đáng kể.

Cách trạng thái được chỉ định và kiểm tra

Các tiêu chuẩn vật liệu nêu rõ trạng thái giao hàng — trạng thái ủ xuất hiện dưới dạng "+A" trong ký hiệu châu Âu, với các biến thể cầu hóa được ghi riêng cho thép ổ lăn và thép dụng cụ. Việc kiểm chứng được thực hiện bằng độ cứng: mỗi tiêu chuẩn ghép trạng thái ủ với độ cứng Brinell tối đa, vì độ cứng là sự đảm bảo thực tế rằng tổ chức thực sự là tổ chức mềm như dự định. Một lô hàng đến nơi vượt quá giá trị tối đa đã công bố sẽ gia công cơ khí kém và hóa bền không thể dự đoán, bất kể nhãn trạng thái trên chứng chỉ ghi gì. Ngược lại, ủ quá mức thép carbon cao lãng phí thời gian lò và có thể làm thô tổ chức mà chu trình hóa bền cuối cùng kế thừa — ủ là một phương pháp xử lý có kiểm soát với một mục tiêu, không đơn giản là "càng mềm càng tốt".