El tractament tèrmic és un pas molt important en el processament de materials metàl·lics.El tractament tèrmic pot canviar les propietats físiques i mecàniques dels materials metàl·lics, millorar la seva duresa, resistència, duresa i altres propietats.
Per garantir que l'estructura del disseny del producte sigui segura, fiable, econòmica i eficient, els enginyers estructurals generalment han d'entendre les propietats mecàniques dels materials, seleccionar els processos de tractament tèrmic adequats basats en els requisits de disseny i les característiques del material, i millorar el seu rendiment i esperança de vida.A continuació es mostren 13 processos de tractament tèrmic relacionats amb materials metàl·lics, amb l'esperança de ser útils per a tothom.
1. Recuit
Un procés de tractament tèrmic en què els materials metàl·lics s'escalfen a una temperatura adequada, es mantenen durant un període de temps determinat i després es refreden lentament.El propòsit del recuit és principalment reduir la duresa dels materials metàl·lics, millorar la plasticitat, facilitar el processament de tall o pressió, reduir l'estrès residual, millorar la uniformitat de la microestructura i la composició o preparar la microestructura per al tractament tèrmic posterior.Els processos de recuit habituals inclouen el recuit de recristal·lització, el recuit complet, el recuit d'esferoidització i el recuit per alleujar l'estrès.
Recuit complet: refinar la mida del gra, estructura uniforme, reduir la duresa, eliminar completament l'estrès intern.El recuit complet és adequat per a peces forjades o peces de fosa d'acer amb contingut de carboni (fracció de massa) inferior al 0,8%.
Recuit esferoidant: redueix la duresa de l'acer, millora el rendiment de tall i es prepara per a un futur trempat per reduir la deformació i l'esquerdament després de l'extinció.El recuit esferoidant és adequat per a acer al carboni i acer per eines d'aliatge amb un contingut de carboni (fracció de massa) superior al 0,8%.
Recuit per alleujar l'estrès: elimina la tensió interna generada durant la soldadura i el redreçat en fred de peces d'acer, elimina la tensió interna generada durant el mecanitzat de precisió de les peces i evita la deformació durant el processament i l'ús posteriors.El recuit per alleujar l'estrès és adequat per a diverses peces de fosa, forja, peces soldades i peces extruïdes en fred.
Es refereix al procés de tractament tèrmic d'escalfament d'acer o components d'acer a una temperatura de 30-50 ℃ per sobre d'Ac3 o Acm (la temperatura del punt crític superior de l'acer), mantenint-los durant un temps adequat i refredant-los en aire tranquil.El propòsit de la normalització és principalment millorar les propietats mecàniques de l'acer baix en carboni, millorar la mecanització, refinar la mida del gra, eliminar defectes estructurals i preparar l'estructura per al tractament tèrmic posterior.
3. Aparat
Es refereix al procés de tractament tèrmic d'escalfar un component d'acer a una temperatura superior a Ac3 o Ac1 (la temperatura del punt crític més baix de l'acer), mantenir-lo durant un cert període de temps i, a continuació, obtenir una estructura de martensita (o bainita) a un velocitat de refrigeració adequada.L'objectiu de l'extinció és obtenir l'estructura martensítica necessària per a peces d'acer, millorar la duresa, la resistència i la resistència al desgast de la peça de treball i preparar l'estructura per al tractament tèrmic posterior.
Els processos habituals d'extinció inclouen l'extinció en bany de sal, l'extinció graduada martensítica, l'extinció isotèrmica de bainita, l'extinció superficial i l'extinció local.
Temprament líquid únic: l'extinció líquid únic només s'aplica a peces d'acer al carboni i acer aliat amb formes relativament senzilles i requisits tècnics baixos.Durant l'extinció, per a peces d'acer al carboni amb un diàmetre o un gruix superior a 5-8 mm, s'ha d'utilitzar aigua salada o refrigeració per aigua;Les peces d'acer aliat es refreden amb oli.
Doble extinció líquida: escalfeu les peces d'acer a la temperatura d'extinció, després de l'aïllament, refredeu-les ràpidament en aigua a 300-400 º C, i després transferiu-les a l'oli per refredar-les.
Extinció de la superfície de la flama: l'extinció de la superfície de la flama és adequada per a peces grans d'acer al carboni mitjà i d'aliatge de carboni mitjà, com ara cigonyals, engranatges i rails de guia, que requereixen superfícies dures i resistents al desgast i poden suportar càrregues d'impacte en la producció de lots únics o petits. .
Enduriment per inducció superficial: les peces que han patit un enduriment per inducció superficial tenen una superfície dura i resistent al desgast, mantenint una bona resistència i tenacitat al nucli.L'enduriment per inducció superficial és adequat per a acer al carboni mitjà i peces d'acer aliat amb un contingut moderat de carboni.
4. Tremp
Es refereix al procés de tractament tèrmic on les peces d'acer s'apagan i després s'escalfen a una temperatura inferior a Ac1, es mantenen durant un cert període de temps i després es refreden a temperatura ambient.L'objectiu del tremp és principalment eliminar l'estrès generat per les peces d'acer durant l'extinció, de manera que les peces d'acer tinguin una gran duresa i resistència al desgast, així com la plasticitat i la tenacitat requerides.Els processos de temperat habituals inclouen el tremp a baixa temperatura, el tremp a temperatura mitjana, el tremp a alta temperatura, etc.
Temprament a baixa temperatura: el tremp a baixa temperatura elimina l'estrès intern causat per l'extinció de les peces d'acer i s'utilitza habitualment per a eines de tall, eines de mesura, motlles, coixinets i peces cementades.
Temperament a temperatura mitjana: el temperat a temperatura mitjana permet que les peces d'acer assoleixin una gran elasticitat, una certa duresa i duresa, i s'utilitza generalment per a diversos tipus de molles, matrius d'estampació en calent i altres peces.
Tremp a alta temperatura: el tremp a alta temperatura permet que les peces d'acer assoleixin bones propietats mecàniques completes, és a dir, alta resistència, duresa i duresa suficient, eliminant l'estrès intern causat per l'extinció.S'utilitza principalment per a peces estructurals importants que requereixen una gran resistència i tenacitat, com ara eixos, cigonyals, lleves, engranatges i bielles.
5. Temprament i temperat
Es refereix al procés de tractament tèrmic compost de trempada i temperat d'acer o components d'acer.L'acer que s'utilitza per al tractament de trempat i tremp s'anomena acer trempat i temperat.En general, es refereix a acer estructural de carboni mitjà i acer estructural d'aliatge de carboni mitjà.
6. Tractament tèrmic químic
Un procés de tractament tèrmic en el qual una peça de metall o aliatge es col·loca en un medi actiu a una temperatura determinada per a l'aïllament, permetent que un o més elements penetrin a la seva superfície per canviar la seva composició química, estructura i rendiment.El propòsit del tractament tèrmic químic és principalment millorar la duresa superficial, la resistència al desgast, la resistència a la corrosió, la resistència a la fatiga i la resistència a l'oxidació de les peces d'acer.Els processos de tractament tèrmic químics comuns inclouen la carburació, la nitruració, la carbonitruració, etc.
Carburització: per aconseguir una alta duresa (HRC60-65) i resistència al desgast a la superfície, mantenint una alta tenacitat al centre.S'utilitza habitualment per a peces resistents al desgast i als impactes, com ara rodes, engranatges, eixos, passadors del pistó, etc.
Nitruració: millora la duresa, la resistència al desgast i la resistència a la corrosió de la capa superficial de les peces d'acer, que s'utilitzen habitualment en peces importants com ara cargols, femelles i passadors.
Carbonitruració: millora la duresa i la resistència al desgast de la capa superficial de les peces d'acer, adequada per a acer amb baix carboni, acer al carboni mitjà o peces d'acer aliat, i també es pot utilitzar per a eines de tall d'acer d'alta velocitat.
7. Tractament amb solució sòlida
Es refereix al procés de tractament tèrmic d'escalfar un aliatge a una zona monofàsica d'alta temperatura i mantenir una temperatura constant, permetent que l'excés de fase es dissolgui completament en la solució sòlida i després es refredi ràpidament per obtenir una solució sòlida sobresaturada.El propòsit del tractament amb solució és principalment millorar la plasticitat i la duresa de l'acer i els aliatges, i preparar-se per al tractament d'enduriment per precipitació.
8. Enduriment per precipitació (enfortiment per precipitació)
Procés de tractament tèrmic en què un metall experimenta un enduriment a causa de la segregació d'àtoms de solut en una solució sòlida sobresaturada i/o la dispersió de partícules dissoltes a la matriu.Si l'acer inoxidable de precipitació austenítica se sotmet a un tractament d'enduriment per precipitació a 400-500 ℃ o 700-800 ℃ després del tractament amb solució sòlida o el treball en fred, pot aconseguir una alta resistència.
9. Tractament d'oportunitat
Es refereix al procés de tractament tèrmic en què les peces d'aliatge se sotmeten a un tractament de solució sòlida, deformació plàstica en fred o fosa, i després es forgen, es col·loquen a una temperatura més alta o es mantenen a temperatura ambient, i les seves propietats, forma i mida canvien amb el temps.
Si s'adopta el procés de tractament d'envelliment d'escalfar la peça a una temperatura més alta i dur a terme un tractament d'envelliment durant més temps, s'anomena tractament d'envelliment artificial;El fenomen d'envelliment que es produeix quan la peça s'emmagatzema a temperatura ambient o condicions naturals durant molt de temps s'anomena tractament d'envelliment natural.L'objectiu del tractament d'envelliment és eliminar l'estrès intern de la peça, estabilitzar l'estructura i la mida i millorar les propietats mecàniques.
10. Temprabilitat
Es refereix a les característiques que determinen la profunditat de trempada i la distribució de la duresa de l'acer en condicions especificades.La bona o mala tempabilitat de l'acer es representa sovint per la profunditat de la capa endurida.Com més gran sigui la profunditat de la capa d'enduriment, millor serà la templabilitat de l'acer.La tempabilitat de l'acer depèn principalment de la seva composició química, especialment dels elements d'aliatge i la mida del gra que augmenten la tempabilitat, la temperatura d'escalfament i el temps de retenció.L'acer amb bona templabilitat pot aconseguir propietats mecàniques uniformes i consistents en tota la secció de l'acer, i es poden seleccionar agents de trempat amb una baixa tensió de trempada per reduir la deformació i l'esquerda.
11. Diàmetre crític (diàmetre crític d'extinció)
El diàmetre crític fa referència al diàmetre màxim d'un acer quan tota l'estructura de martensita o 50% de martensita s'obté al centre després de l'extinció en un medi determinat.El diàmetre crític d'alguns acers es pot obtenir generalment mitjançant proves de tempabilitat en oli o aigua.
12. Enduriment secundari
Alguns aliatges ferro-carboni (com l'acer d'alta velocitat) requereixen múltiples cicles de tremp per augmentar encara més la seva duresa.Aquest fenomen d'enduriment, conegut com a enduriment secundari, és provocat per la precipitació de carburs especials i/o la transformació de l'austenita en martensita o bainita.
13. Templar la fragilitat
Es refereix al fenomen de fragilització de l'acer temperat temperat en determinats intervals de temperatura o refredat lentament des de la temperatura de tremp a través d'aquest interval de temperatura.La fragilitat del tremp es pot dividir en el primer tipus de fragilitat del tremp i el segon tipus de fragilitat del tremp.
El primer tipus de fragilitat del tremp, també conegut com a fragilitat del tremp irreversible, es produeix principalment a una temperatura de tremp de 250-400 ℃.Després que la fragilitat desaparegui després del reescalfament, la fragilitat es repeteix en aquest rang i ja no es produeix;
El segon tipus de fragilitat del tremp, també conegut com a fragilitat del tremp reversible, es produeix a temperatures que oscil·len entre 400 i 650 ℃.Quan la fragilitat desapareix després del reescalfament, s'ha de refredar ràpidament i no s'ha de mantenir durant molt de temps o lentament en el rang de 400 a 650 ℃, en cas contrari es tornaran a produir fenòmens catalítics.
L'aparició de fragilitat del tremp està relacionada amb els elements d'aliatge continguts en l'acer, com ara manganès, crom, silici i níquel, que tendeixen a desenvolupar fragilitat del tremp, mentre que el molibdè i el tungstè tenen tendència a debilitar la fragilitat del tremp.
Nou metall Gapowerés un proveïdor professional de productes d'acer.Els graus d'acer de tubs, bobines i barres d'acer inclouen ST35 ST37 ST44 ST52 42CRMO4, S45C CK45 SAE4130 SAE4140 SCM440, etc. Benvingut al client per consultar i visitar la fàbrica.
Hora de publicació: 23-nov-2023