Per tal que la peça metàl·lica tingui el rendiment de treball necessari, el procés de tractament tèrmic sovint és essencial. El procés de tractament tèrmic generalment inclou tres processos d'escalfament, conservació de calor i refrigeració. A causa de diferents processos, es divideix en trempat, tremp, normalització i recuit. Pots dir la diferència?
01
Què és apagar?
L'extinció de l'acer consisteix a escalfar l'acer a una temperatura superior a la temperatura crítica Ac3 (acer hipoeutectoide) o Ac1 (acer hipereutectoide), mantenir-lo calent durant un període de temps per fer-lo austenititzat totalment o parcialment, i després refredar-lo amb un velocitat de refredament superior a la velocitat de refrigeració crítica. Un procés de tractament tèrmic per a un refredament ràpid i ràpid per sota de Ms (o isotèrmic prop de Ms) per a la transformació de martensita (o bainita). Normalment, el tractament amb solució sòlida d'aliatge d'alumini, aliatge de coure, aliatge de titani, vidre temperat i altres materials o el procés de tractament tèrmic amb procés de refredament ràpid s'anomena trempada.
Propòsit de l'extinció:
1) Millorar les propietats mecàniques dels productes o peces metàl·liques. Per exemple: millorar la duresa i la resistència al desgast d'eines, coixinets, etc., augmentar el límit elàstic de les molles, millorar les propietats mecàniques integrals de les peces de l'eix, etc.
2) Millorar les propietats del material o les propietats químiques d'alguns acers especials. Com ara millorar la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable, augmentar el magnetisme permanent de l'acer magnètic, etc.
Quan es refreda i es refreda, a més de la selecció raonable del medi d'extinció, també es requereixen mètodes d'extinció correctes. Els mètodes d'extinció que s'utilitzen habitualment inclouen principalment l'extinció d'un sol líquid, la extinció de líquid doble, la extinció gradual, la extinció isotèrmica i la extinció parcial.
Les peces d'acer tenen les característiques següents després de l'extinció:
① S'obtenen estructures desequilibrades (és a dir, inestables) com martensita, bainita i austenita retinguda.
② Hi ha una gran tensió interna.
③ Les propietats mecàniques no poden complir els requisits. Per tant, les peces d'acer generalment s'han de temperar després de l'extinció.
02
Què és temperar?
El tremp és un procés de tractament tèrmic que escalfa productes o peces metàl·liques apagats a una determinada temperatura i després els refreda d'una determinada manera després de mantenir-los durant un període de temps determinat. El tremp és una operació que es realitza immediatament després de l'extinció, i sol ser l'últim tractament tèrmic de la peça. Un procés, de manera que el procés conjunt de trempat i tremp s'anomena tractament final.
L'objectiu principal del tremp i el tremp és:
1) Redueix l'estrès intern i redueix la fragilitat. Les parts trempades tenen una gran tensió i fragilitat. Si no es temperen a temps, sovint es deformaran o fins i tot es trencaran.
2) Ajusteu les propietats mecàniques de la peça. Després de l'extinció, la peça de treball té una gran duresa i una gran fragilitat. Per tal de satisfer els diferents requisits de rendiment de diverses peces de treball, es pot ajustar mitjançant tremp, duresa, resistència, plasticitat i tenacitat.
3) Mida estable de la peça. L'estructura metal·logràfica es pot estabilitzar mitjançant el tremp per garantir que no es produeixi cap deformació durant l'ús futur.
4) Millorar el rendiment de tall d'alguns acers aliats.
La funció del temperat és:
① Milloreu l'estabilitat de l'estructura, de manera que la peça de treball ja no patirà transformació del teixit durant l'ús, de manera que la mida geomètrica i el rendiment de la peça es mantindran estables.
② Elimineu l'estrès intern per millorar el rendiment de la peça i estabilitzar les dimensions geomètriques de la peça.
③ Ajusteu les propietats mecàniques de l'acer per complir els requisits d'ús.
La raó per la qual el tremp té aquests efectes és que quan augmenta la temperatura, augmenta l'activitat dels àtoms i els àtoms de ferro, carboni i altres elements d'aliatge de l'acer es poden difondre ràpidament per adonar-se de la reordenació dels àtoms, fent-los inestables. L'organització desequilibrada es transforma gradualment en una organització equilibrada estable. L'alleujament de l'estrès intern també està relacionat amb la disminució de la resistència del metall a mesura que augmenta la temperatura. En general, quan l'acer es tempera, la duresa i la resistència disminueixen i la plasticitat augmenta. Com més alta sigui la temperatura de temperat, major serà el canvi d'aquestes propietats mecàniques. Alguns acers d'aliatge amb alt contingut d'elements d'aliatge precipitaran alguns compostos metàl·lics de gra fi quan es temperin en un determinat rang de temperatura, la qual cosa augmentarà la resistència i la duresa. Aquest fenomen s'anomena enduriment secundari.
Requisits de temperat: les peces de treball amb diferents usos s'han de temperar a diferents temperatures per complir els requisits en ús.
① Les eines de tall, els coixinets, les peces cementades i temperades i les peces temperades a la superfície solen temperar-se a una temperatura inferior a 250 graus. Després del temperat a baixa temperatura, la duresa no canvia gaire, la tensió interna disminueix i la duresa millora lleugerament.
② La molla es tempera a una temperatura mitjana a 350-500 graus per obtenir una gran elasticitat i la duresa necessària.
③ Les peces d'acer estructural de carboni mitjà solen temperar-se a una temperatura elevada de 500-600 graus C per obtenir una bona combinació de resistència i tenacitat.
Quan l'acer es tempera a uns 300 graus, la seva fragilitat sovint augmenta. Aquest fenomen s'anomena el primer tipus de fragilitat del tremp. En general, no s'ha de temperar en aquest rang de temperatura. Alguns acers estructurals d'aliatge de carboni mitjà també són propensos a tornar-se trencadissos si es refreden lentament a temperatura ambient després d'un tremp a alta temperatura. Aquest fenomen s'anomena el segon tipus de fragilitat del tremp. L'addició de molibdè a l'acer, o el refredament en oli o aigua durant el tremp, pot prevenir el segon tipus de fragilitat del tremp. Aquesta fragilitat es pot eliminar tornant a escalfar el segon tipus d'acer trencadís a la temperatura de temperat original.
En producció, sovint es basa en els requisits per al rendiment de la peça. Segons les diferents temperatures d'escalfament, el tremp es divideix en temperat a baixa temperatura, temperat a temperatura mitjana i temperat a alta temperatura. El procés de tractament tèrmic que combina trempat i tremp posterior a alta temperatura s'anomena trempat i tremp, és a dir, té una bona plasticitat i duresa alhora que té una gran resistència.
1) Temperament a baixa temperatura: 150-250 graus, vegades M, redueix l'estrès intern i la fragilitat, millora la duresa del plàstic, té una duresa més alta i una resistència al desgast. S'utilitza per fabricar eines de mesura, ganivets i rodaments, etc.
2) Tremp a temperatura mitjana: 350-500 grau, temps T, amb alta elasticitat, certa plasticitat i duresa. S'utilitza per fer molles, matrius de forja, etc.
3) Tremp a alta temperatura: 500-650 grau, temperat S, amb bones propietats mecàniques completes. S'utilitza per fer engranatges, cigonyals, etc.
03
Què és normalitzar?
La normalització és un tractament tèrmic que millora la duresa de l'acer. Després d'escalfar l'element d'acer a 30-50 graus per sobre de la temperatura Ac3, es manté durant un període de temps i després es refreda per aire. La característica principal és que la velocitat de refredament és més ràpida que el recuit i més baixa que l'extinció. Durant la normalització, els grans de cristall d'acer es poden refinar amb un refredament lleugerament més ràpid, no només es poden obtenir una resistència satisfactòria, sinó que també poden millorar significativament la tenacitat (valor AKV), reduir la tendència de cracking dels components. Després de la normalització d'algunes plaques d'acer laminat en calent de baix aliatge, forjades i peces de fosa d'acer de baix aliatge, es poden millorar considerablement les propietats mecàniques completes del material i també es millora el rendiment de tall.
La normalització té els següents propòsits i usos:
① Per a l'acer hipoeutectoide, la normalització s'utilitza per eliminar l'estructura de gra gruixut sobreescalfat i l'estructura Widmanstatten de peces de fosa, forja i soldadures, i l'estructura de bandes en materials laminats; refinar els grans; i es pot utilitzar com a tractament de preescalfament abans de l'extinció.
② Per a l'acer hipereutectoide, la normalització pot eliminar la cementita secundària reticular i refinar la perlita, que no només millora les propietats mecàniques, sinó que també facilita el recuit esferoidant posterior.
③ Per a plaques d'acer primes d'embutició profunda amb baixes emissions de carboni, la normalització pot eliminar la cementita lliure als límits del gra per millorar les seves propietats d'embotició profunda.
④ Per a acer baix en carboni i acer baix en carboni, utilitzeu la normalització per obtenir una estructura de perlita més fina, augmentar la duresa a HB140-190, evitar el fenomen de "ganivet enganxat" durant el tall i millorar mecanització. Per a l'acer al carboni mitjà, quan es poden utilitzar tant la normalització com el recuit, és més econòmic i convenient utilitzar la normalització.
⑤ Per a l'acer estructural de carboni mitjà ordinari, es pot utilitzar la normalització en lloc de l'extinció i el tremp a alta temperatura quan les propietats mecàniques no són elevades, cosa que no només és fàcil d'utilitzar, sinó que també estabilitza l'estructura i la mida de l'acer.
⑥ La normalització a alta temperatura (150-200 grau per sobre d'Ac3) pot reduir la segregació de la composició de peces de fosa i forja a causa de l'alta velocitat de difusió a alta temperatura. Els grans gruixuts després de normalitzar-se a alta temperatura es poden refinar mitjançant la normalització posterior a una segona temperatura inferior.
⑦ Per a alguns acers d'aliatge de carboni baix i mitjà utilitzats en turbines de vapor i calderes, la normalització s'utilitza sovint per obtenir una estructura de bainita, i després es tempera a alta temperatura. Té una bona resistència a la fluència quan s'utilitza a 400-550 graus.
⑧ A més de les peces d'acer i els productes d'acer, la normalització també s'utilitza àmpliament en el tractament tèrmic del ferro dúctil per obtenir una matriu de perlita i millorar la resistència del ferro dúctil.
Com que la normalització es caracteritza per la refrigeració per aire, la temperatura ambient, el mètode d'apilament, el flux d'aire i la mida de la peça tenen un impacte en l'estructura i el rendiment després de la normalització. L'estructura normalitzada també es pot utilitzar com a mètode de classificació d'acers aliats. Generalment, els acers aliats es divideixen en acer perlita, acer bainita, acer martensític i acer austenític segons la microestructura obtinguda escalfant una mostra amb un diàmetre de 25 mm a 900 graus i refrigerant per aire.
04
Què és el recuit?
El recuit és un procés de tractament tèrmic del metall en el qual el metall s'escalfa lentament a una temperatura determinada, es manté durant un temps suficient i després es refreda a una velocitat adequada. El tractament tèrmic de recuit es divideix en recuit complet, recuit incomplet i recuit per alleujar l'estrès. Les propietats mecàniques dels materials recuits es poden detectar mitjançant una prova de tracció o una prova de duresa. Molts productes d'acer es subministren en estat de recuit i tractament tèrmic. El provador de duresa Rockwell es pot utilitzar per provar la duresa de l'acer. Per a plaques d'acer més primes, tires d'acer i tubs d'acer de parets primes, es poden utilitzar comprovadors de duresa de superfície Rockwell per provar la duresa HRT. .
L'objectiu del recuit és:
① Milloreu o elimineu diversos defectes estructurals i tensions residuals causades per la fosa d'acer, forja, laminació i soldadura, i eviteu la deformació i l'esquerda de les peces.
② Suavitzar la peça per tallar-la.
③ Refinar els grans i millorar l'estructura per millorar les propietats mecàniques de la peça.
④ Realitzar els preparatius organitzatius per al tractament tèrmic final (trefat, tremp).
Els processos de recuit més utilitzats són:
① Totalment recuit. S'utilitza per refinar l'estructura gruixuda sobreescalfada amb propietats mecàniques pobres després de la fosa, la forja i la soldadura d'acers de carboni mitjà i baix. Escalfeu la peça a 30-50 graus per sobre de la temperatura a la qual la ferrita es transforma completament en austenita, mantingueu-la calenta durant un període de temps i després refredeu-la lentament amb el forn. Durant el procés de refrigeració, l'austenita es transformarà de nou per fer que l'estructura d'acer sigui més fina.
② Recuit esferoidant. S'utilitza per reduir l'alta duresa de l'acer per a eines i l'acer dels coixinets després de la forja. La peça de treball s'escalfa a 20-40 graus per sobre de la temperatura a la qual l'acer comença a formar austenita i després es refreda lentament després de la conservació de la calor. Durant el procés de refredament, la cementita lamel·lar de la perlita es torna esfèrica, reduint així la duresa.
③ Recuit isotèrmic. S'utilitza per reduir l'alta duresa d'alguns acers estructurals d'aliatge amb alt contingut de níquel i crom per tallar. En general, primer es refreda a la temperatura més inestable de l'austenita a un ritme més ràpid, i l'austenita es transforma en troostita o sorbita durant un temps adequat, i la duresa es pot reduir.
④ Recuit de recristal·lització. S'utilitza per eliminar el fenomen d'enduriment (augment de la duresa i disminució de la plasticitat) del filferro metàl·lic i la placa fina en el procés d'embutició i laminació en fred. La temperatura d'escalfament és generalment 50-150 graus per sota de la temperatura a la qual l'acer comença a formar austenita. Només així es pot eliminar l'efecte d'enduriment i suavitzar el metall.
⑤ Recuit de grafitització. S'utilitza per convertir ferro colat que conté una gran quantitat de cementita en ferro colat mal·leable amb bona plasticitat. L'operació del procés consisteix a escalfar la fosa a uns 950 graus, mantenir-la calenta durant un cert període de temps i després refredar-la correctament per descompondre la cementita per formar un grup de grafit floculent.
⑥ Recuit per difusió. S'utilitza per homogeneïtzar la composició química de peces de fosa d'aliatge i millorar-ne el rendiment. El mètode consisteix a escalfar la fosa a la temperatura més alta possible sense fondre's i mantenir-la calenta durant molt de temps, i després refredar-se lentament després que la difusió de diversos elements a l'aliatge tendeix a distribuir-se uniformement.
⑦ Recuit per alleujar l'estrès. S'utilitza per eliminar l'estrès intern de peces de fosa i soldadures d'acer. Per als productes de ferro i acer escalfats a 100-200 graus per sota de la temperatura a la qual comença a formar-se l'austenita, el refredament a l'aire després de la conservació de la calor pot eliminar l'estrès intern
