การกำหนดและการควบคุมโครงสร้างการอบอ่อนแบบสเฟียรอยด์ของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและปานกลาง

สำหรับผลิตภัณฑ์สลักภัณฑ์ส่วนใหญ่ (สลักเกลียว สกรู สตั๊ด หมุดย้ำ ฯลฯ) จำเป็นต้องมีการอบอ่อนแบบอ่อนหรือการอบอ่อนแบบสเฟียรอยด์

การอบอ่อนแบบสเฟียรอยด์เป็นวิธีการประมวลผลเพื่อให้ได้โครงสร้างเพิร์ลไลต์ที่มีเม็ดละเอียด (ทรงกลม) กระจายอยู่ในเมทริกซ์เฟอร์ไรต์

วัตถุประสงค์คือเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการขึ้นรูปเย็น การตีขึ้นรูปเย็น การเจาะเย็น หรือการตัด ลดแนวโน้มการเสียรูปและการแตกร้าวระหว่างการชุบแข็งและการคืนตัว และทำให้สลักภัณฑ์ได้รับคุณสมบัติทางกลขั้นสุดท้ายที่ค่อนข้างสม่ำเสมอ

โครงสร้างดั้งเดิมของเหล็กกล้าขึ้นรูปเย็นหรือเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ ปานกลาง และเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ คือเพิร์ลไลต์แบบแผ่นระหว่างการรีดเหล็ก ในเวลานี้ ยิ่งโครงสร้างเฟอร์ไรต์และซีเมนไทต์ละเอียดเท่าใด ส่วนต่อประสานของเฟสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น นิวเคลียสออสเทนไนต์ก็จะยิ่งก่อตัวมากขึ้น และอัตราการเติบโตของนิวเคลียสผลึกก็จะยิ่งเร็วขึ้น ดังนั้นกระบวนการก่อตัวของออสเทนไนต์ก็จะยิ่งเร็วขึ้น

หากซีเมนไทต์ในโครงสร้างดั้งเดิมมีการกระจายตัวเป็นทรงกลมหลังจากการอบอ่อนแบบสเฟียรอยด์ล่วงหน้า ส่วนต่อประสานของเฟสระหว่างเฟอร์ไรต์และซีเมนไทต์จะลดลง ดังนั้นอัตราการก่อตัวของออสเทนไนต์จะช้าลง

มีกระบวนการอบอ่อนแบบสเฟียรอยด์สองประเภท: ประเภทหนึ่งคือการทำให้ออสเทนไนต์ของเหล็กกล้า และโดยการควบคุมอุณหภูมิและเวลาในการทำออสเทนไนต์ เนื้อหาคาร์บอนของออสเทนไนต์จะกระจายตัวไม่สม่ำเสมอหรือมีอนุภาคซีเมนไทต์ที่ไม่ละลายจำนวนมาก และเย็นตัวลงอย่างช้าๆ ในช่วงอุณหภูมิที่สูงกว่าจุด A1 เพื่อให้ได้เพิร์ลไลต์แบบเม็ด

อีกประเภทหนึ่งคือการให้ความร้อนแก่เหล็กกล้าถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุด A1 และคงอุณหภูมิไว้นานเพื่อให้ได้เพิร์ลไลต์แบบเม็ด ในเวลานี้ แรงขับเคลื่อนสำหรับการทำให้เพิร์ลไลต์แบบแผ่นกลายเป็นทรงกลมคือการลดลงของส่วนต่อประสานของเฟส (หรือพลังงานส่วนต่อประสาน) ระหว่างเฟอร์ไรต์และซีเมนไทต์

เมื่อเทียบกับเพิร์ลไลต์แบบแผ่น เพิร์ลไลต์แบบเม็ดมีความแข็งและความแข็งแรงต่ำกว่า แต่มีความยืดหยุ่นและความเหนียวดีกว่า

ดังนั้น ชิ้นส่วนเครื่องจักรที่สำคัญหลายชิ้น โดยเฉพาะสลักเกลียวและน็อตความแข็งแรงสูง จะต้องผ่านการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อเปลี่ยนให้เป็นโครงสร้างโทรสเตนไนต์ที่คืนตัวแล้วซึ่งมีคาร์ไบด์แบบเม็ด ซึ่งมีความแข็งแรงและความเหนียวสูงและมีคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมยอดเยี่ยม