Resumo dos princípios básicos do tratamento térmico!

Tratamento térmico refere-se a um processo térmico de metal no qual o material é aquecido, mantido e resfriado por meio de aquecimento no estado sólido para obter a organização e as propriedades desejadas.

I. Tratamento Térmico

1, Normalização: o aço ou peças de aço aquecidos até o ponto crítico de AC3 ou ACM acima da temperatura apropriada para manter um certo período de tempo após o resfriamento no ar, para obter o tipo de organização perlítica do processo de tratamento térmico.

2, Recozimento: peça de aço eutético aquecida a AC3 acima de 20-40 graus, após manter por um período de tempo, com o forno resfriado lentamente (ou enterrado em areia ou resfriamento de cal) a 500 graus abaixo do resfriamento no processo de tratamento térmico de ar.

3. Tratamento térmico de solução sólida: a liga é aquecida a uma região monofásica de alta temperatura com temperatura constante para manter o excesso de fase totalmente dissolvido em solução sólida e, em seguida, resfriada rapidamente para obter um processo de tratamento térmico de solução sólida supersaturada.

4、Envelhecimento: Após o tratamento térmico de solução sólida ou deformação plástica a frio da liga, quando ela é colocada em temperatura ambiente ou mantida em uma temperatura ligeiramente mais alta que a temperatura ambiente, o fenômeno de suas propriedades muda com o tempo.

5. Tratamento de solução sólida: para que a liga em uma variedade de fases seja totalmente dissolvida, fortaleça a solução sólida e melhore a tenacidade e a resistência à corrosão, elimine o estresse e o amolecimento, a fim de continuar o processamento da moldagem.

6, Tratamento de envelhecimento: aquecimento e manutenção na temperatura da precipitação da fase de reforço, de modo que a precipitação da fase de reforço precipite, seja endurecida e melhore a resistência.

7, Têmpera: austenitização do aço após o resfriamento a uma taxa de resfriamento apropriada, de modo que a peça de trabalho na seção transversal de toda ou uma certa faixa de estrutura organizacional instável, como a transformação de martensita do processo de tratamento térmico.

8. Revenimento: a peça temperada será aquecida até o ponto crítico de AC1 abaixo da temperatura apropriada por um determinado período de tempo e, em seguida, resfriada de acordo com os requisitos do método, a fim de obter a organização e as propriedades desejadas do processo de tratamento térmico.

9. Carbonitretação do aço: a carbonitretação consiste na infiltração simultânea de carbono e nitrogênio na camada superficial do aço. A carbonitretação convencional, também conhecida como cianeto, é mais amplamente utilizada na carbonitretação a gás de média temperatura e na carbonitretação a gás de baixa temperatura (ou seja, nitrocarbonetação a gás). O principal objetivo da carbonitretação a gás de média temperatura é melhorar a dureza, a resistência ao desgaste e a resistência à fadiga do aço. A carbonitretação a gás de baixa temperatura, baseada em nitretação, tem como principal objetivo melhorar a resistência ao desgaste e a resistência à mordida do aço.

10. Tratamento de revenimento (têmpera e revenimento): o tratamento geral consiste em revenimento e têmpera em altas temperaturas, combinados com um tratamento térmico conhecido como revenimento. O tratamento de revenimento é amplamente utilizado em uma variedade de peças estruturais importantes, especialmente aquelas que trabalham sob cargas alternadas de bielas, parafusos, engrenagens e eixos. Após o revenimento, obtém-se a organização sohnita temperada, cujas propriedades mecânicas são superiores à mesma dureza da organização sohnita normalizada. Sua dureza depende da alta temperatura de revenimento, da estabilidade do revenimento do aço e do tamanho da seção transversal da peça, geralmente entre HB200-350.

11, Brasagem: com o material de brasagem serão dois tipos de aquecimento da peça de trabalho, fusão, colagem e processo de tratamento térmico.

II.Tas características do processo

O tratamento térmico de metais é um dos processos importantes na fabricação mecânica. Em comparação com outros processos de usinagem, o tratamento térmico geralmente não altera a forma da peça e a composição química geral, mas altera a microestrutura interna da peça ou a composição química da superfície da peça, proporcionando ou aprimorando as propriedades da peça. Caracteriza-se por uma melhoria na qualidade intrínseca da peça, geralmente invisível a olho nu. Para que a peça metálica apresente as propriedades mecânicas, físicas e químicas necessárias, além da escolha razoável de materiais e da variedade de processos de moldagem, o tratamento térmico é frequentemente essencial. O aço é o material mais utilizado na indústria mecânica. A microestrutura complexa do aço pode ser controlada por tratamento térmico, portanto, o tratamento térmico do aço é o principal componente do tratamento térmico de metais. Além disso, alumínio, cobre, magnésio, titânio e outras ligas também podem ser submetidas a tratamento térmico para alterar suas propriedades mecânicas, físicas e químicas, a fim de obter diferentes desempenhos.

III.To processo

O processo de tratamento térmico geralmente inclui três processos de aquecimento, retenção e resfriamento, às vezes apenas dois processos de aquecimento e resfriamento. Esses processos são interligados e não podem ser interrompidos.

O aquecimento é um dos processos importantes do tratamento térmico. O tratamento térmico de metais é um dos muitos métodos de aquecimento, sendo o mais antigo o uso de carvão vegetal e carvão mineral como fonte de calor, e a aplicação mais recente de combustíveis líquidos e gasosos. O uso de eletricidade torna o aquecimento fácil de controlar e não polui o meio ambiente. O uso dessas fontes de calor pode ser feito diretamente, mas também por meio do sal ou metal fundido, até partículas flutuantes para aquecimento indireto.

Durante o aquecimento do metal, a peça de trabalho é exposta ao ar, o que frequentemente causa oxidação e descarbonetação (ou seja, a redução do teor de carbono na superfície das peças de aço), o que tem um impacto muito negativo nas propriedades superficiais das peças tratadas termicamente. Portanto, o metal geralmente deve ser submetido a atmosfera controlada ou atmosfera protetora, aquecimento com sal fundido e a vácuo, mas também devem ser utilizados revestimentos ou métodos de embalagem para aquecimento protetor.

A temperatura de aquecimento é um dos parâmetros importantes do processo de tratamento térmico. A seleção e o controle da temperatura de aquecimento são essenciais para garantir a qualidade do tratamento térmico. A temperatura de aquecimento varia de acordo com o material metálico tratado e a finalidade do tratamento térmico, mas geralmente o aquecimento é feito acima da temperatura de transição de fase para obter uma organização de alta temperatura. Além disso, a transformação requer um certo tempo, portanto, quando a superfície da peça metálica atinge a temperatura de aquecimento necessária, ela também precisa ser mantida nessa temperatura por um certo período de tempo, para que as temperaturas interna e externa sejam consistentes e a transformação da microestrutura seja concluída, o que é conhecido como tempo de retenção. O uso de aquecimento de alta densidade energética e tratamento térmico de superfície resulta em uma taxa de aquecimento extremamente rápida e geralmente não há tempo de retenção, enquanto o tratamento térmico químico costuma ter um tempo de retenção mais longo.

O resfriamento também é uma etapa indispensável no processo de tratamento térmico. Os métodos de resfriamento, devido aos diferentes processos, visam principalmente controlar a taxa de resfriamento. A taxa de resfriamento do recozimento geral é a mais lenta, a taxa de resfriamento da normalização é mais rápida e a taxa de resfriamento da têmpera é mais rápida. No entanto, devido aos diferentes tipos de aço e às diferentes exigências, o aço temperado ao ar pode ser temperado com a mesma taxa de resfriamento da normalização.

IV.Pclassificação de processo

O processo de tratamento térmico de metais pode ser dividido em três categorias: tratamento térmico completo, tratamento térmico de superfície e tratamento térmico químico. De acordo com o meio de aquecimento, a temperatura de aquecimento e o método de resfriamento, cada categoria pode ser diferenciada em diversos processos de tratamento térmico. O mesmo metal, ao utilizar diferentes processos de tratamento térmico, pode obter diferentes organizações, apresentando, portanto, diferentes propriedades. O ferro e o aço são os metais mais utilizados na indústria, e a microestrutura do aço também é a mais complexa, havendo, portanto, uma variedade de processos de tratamento térmico de aço.

O tratamento térmico geral consiste no aquecimento geral da peça e, em seguida, no resfriamento a uma taxa adequada, para obter a organização metalúrgica necessária, a fim de alterar suas propriedades mecânicas gerais. O tratamento térmico geral do aço consiste em quatro processos básicos: recozimento, normalização, têmpera e revenimento.

Processo significa:

O recozimento consiste em aquecer a peça de trabalho até a temperatura adequada, de acordo com o material e o tamanho da peça, utilizando diferentes tempos de espera e, em seguida, resfriá-la lentamente. O objetivo é fazer com que a organização interna do metal atinja ou se aproxime do estado de equilíbrio, para obter bom desempenho e rendimento do processo, ou para posterior têmpera para a organização da preparação.

A normalização ocorre quando a peça de trabalho é aquecida até a temperatura apropriada após o resfriamento ao ar. O efeito da normalização é semelhante ao recozimento, apenas para obter uma organização mais fina, frequentemente usada para melhorar o desempenho de corte do material, mas também, às vezes, usada para algumas das peças menos exigentes como tratamento térmico final.

A têmpera consiste no aquecimento e isolamento da peça em água, óleo ou outros sais inorgânicos, soluções aquosas orgânicas e outros meios de têmpera para resfriamento rápido. Após a têmpera, as peças de aço endurecem, mas ao mesmo tempo tornam-se quebradiças. Para eliminar a fragilidade em tempo hábil, geralmente é necessário revenir em tempo hábil.

A fim de reduzir a fragilidade das peças de aço, as peças de aço são temperadas a uma temperatura adequada superior à temperatura ambiente e inferior a 650 ℃ por um longo período de isolamento e, em seguida, resfriadas. Este processo é chamado de revenimento. Recozimento, normalização, têmpera e revenimento são o tratamento térmico geral nos "quatro fogos", dos quais a têmpera e o revenimento estão intimamente relacionados, frequentemente usados ​​em conjunto um com o outro, sendo um indispensável. "Quatro fogos" com a temperatura de aquecimento e modo de resfriamento de diferentes, e desenvolveram um processo de tratamento térmico diferente. A fim de obter um certo grau de resistência e tenacidade, a têmpera e o revenimento em altas temperaturas combinados com o processo, conhecido como revenimento. Depois que certas ligas são temperadas para formar uma solução sólida supersaturada, elas são mantidas à temperatura ambiente ou a uma temperatura apropriada ligeiramente superior por um longo período de tempo, a fim de melhorar a dureza, a resistência ou o magnetismo elétrico da liga. Tal processo de tratamento térmico é chamado de tratamento de envelhecimento.

O processamento de pressão, a deformação e o tratamento térmico são combinados de forma eficaz e próxima para realizar, de modo que a peça de trabalho obtenha uma resistência e tenacidade muito boas com o método conhecido como tratamento térmico de deformação; em uma atmosfera de pressão negativa ou vácuo no tratamento térmico conhecido como tratamento térmico a vácuo, que não só pode fazer com que a peça de trabalho não oxide, não descarbonete, mantenha a superfície da peça de trabalho após o tratamento, melhore o desempenho da peça de trabalho, mas também através do agente osmótico para tratamento térmico químico.

O tratamento térmico de superfície consiste apenas no aquecimento da camada superficial da peça de trabalho para alterar as propriedades mecânicas da camada superficial do processo de tratamento térmico do metal. Para aquecer apenas a camada superficial da peça de trabalho sem transferência excessiva de calor para a peça de trabalho, a fonte de calor utilizada deve ter alta densidade energética, ou seja, fornecer maior energia térmica na área unitária da peça de trabalho, de modo que a camada superficial da peça de trabalho, localizada ou localizada, possa atingir altas temperaturas em um curto período de tempo ou instantaneamente. O tratamento térmico de superfície utiliza os principais métodos de têmpera por chama e tratamento térmico por indução, sendo as fontes de calor comumente utilizadas chamas de oxiacetileno ou oxipropano, corrente de indução, laser e feixe de elétrons.

O tratamento térmico químico é um processo de tratamento térmico de metais que altera a composição química, a organização e as propriedades da camada superficial da peça. O tratamento térmico químico difere do tratamento térmico de superfície, pois altera a composição química da camada superficial da peça. O tratamento térmico químico consiste em aquecer a peça contendo carbono, sais ou outros elementos de liga (gás, líquido, sólido) e isolá-la por um longo período de tempo, de modo que a camada superficial da peça seja infiltrada com carbono, nitrogênio, boro e cromo, entre outros elementos. Após a infiltração dos elementos, às vezes são realizados outros processos de tratamento térmico, como têmpera e revenimento. Os principais métodos de tratamento térmico químico são a cementação, a nitretação e a penetração de metais.

O tratamento térmico é um dos processos importantes na fabricação de peças mecânicas e moldes. De modo geral, ele pode garantir e aprimorar diversas propriedades da peça, como resistência ao desgaste e à corrosão. Também pode melhorar a organização da peça bruta e o estado de tensão, facilitando uma variedade de processamentos a frio e a quente.

Por exemplo: ferro fundido branco após um longo tratamento de recozimento pode ser obtido ferro fundido maleável, melhorando a plasticidade; engrenagens com o processo de tratamento térmico correto, a vida útil pode ser mais do que não engrenagens tratadas termicamente vezes ou dezenas de vezes; além disso, o aço carbono barato através da infiltração de certos elementos de liga tem algum desempenho de aço de liga caro, pode substituir algum aço resistente ao calor, aço inoxidável; moldes e matrizes são quase todos precisam passar por tratamento térmico Pode ser usado somente após tratamento térmico.

Meios suplementares

I. Tipos de recozimento

O recozimento é um processo de tratamento térmico no qual a peça de trabalho é aquecida a uma temperatura apropriada, mantida por um certo período de tempo e depois resfriada lentamente.

Existem muitos tipos de processo de recozimento de aço, de acordo com a temperatura de aquecimento, que podem ser divididos em duas categorias: um é na temperatura crítica (Ac1 ou Ac3) acima do recozimento, também conhecido como recozimento de recristalização de mudança de fase, incluindo recozimento completo, recozimento incompleto, recozimento esferoidal e recozimento de difusão (recozimento de homogeneização), etc.; o outro é abaixo da temperatura crítica do recozimento, incluindo recozimento de recristalização e recozimento de desestresse, etc. De acordo com o método de resfriamento, o recozimento pode ser dividido em recozimento isotérmico e recozimento de resfriamento contínuo.

1, recozimento completo e recozimento isotérmico

Recozimento completo, também conhecido como recozimento de recristalização, geralmente referido como recozimento, consiste no aço ou aço aquecido a Ac3 acima de 20 ~ 30 ℃, com isolamento por tempo suficiente para austenitizar completamente a estrutura após resfriamento lento, a fim de obter uma estrutura quase equilibrada no processo de tratamento térmico. Este recozimento é utilizado principalmente para a composição subeutética de diversos fundidos, forjados e perfis laminados a quente de aço carbono e liga, e às vezes também para estruturas soldadas. Geralmente, é utilizado como tratamento térmico final de peças leves ou como pré-tratamento térmico de algumas peças.

2, recozimento de esferas

O recozimento esferoidal é usado principalmente em aço carbono supereutético e aço para ferramentas de liga (como na fabricação de ferramentas de corte, calibres, moldes e matrizes utilizados no aço). Seu principal objetivo é reduzir a dureza, melhorar a usinabilidade e preparar para futuras têmperas.

3, recozimento de alívio de tensões

Recozimento para alívio de tensões, também conhecido como recozimento de baixa temperatura (ou revenimento de alta temperatura), é usado principalmente para eliminar tensões residuais em peças fundidas, forjadas, soldadas, laminadas a quente, trefiladas a frio e outras. Se essas tensões não forem eliminadas, o aço sofrerá deformações ou trincas após um certo tempo ou no processo de corte subsequente.

4. O recozimento incompleto consiste em aquecer o aço até Ac1 ~ Ac3 (aço subeutético) ou Ac1 ~ ACcm (aço supereutético) entre a preservação do calor e o resfriamento lento para obter uma organização quase equilibrada do processo de tratamento térmico.

II.têmpera, o meio de resfriamento mais comumente usado é salmoura, água e óleo.

A têmpera da peça em água salgada facilita a obtenção de alta dureza e superfície lisa. Não é fácil produzir têmpera em pontos duros e macios, mas é fácil causar deformações graves na peça, inclusive rachaduras. O uso de óleo como meio de têmpera é adequado apenas para a estabilidade da austenita super-resfriada, que é relativamente grande em alguns aços-liga ou em peças de aço carbono de pequeno porte.

III.a finalidade da têmpera do aço

1, reduzir a fragilidade, eliminar ou reduzir o estresse interno, a têmpera do aço causa muito estresse interno e fragilidade, como o revenimento não oportuno, muitas vezes fará com que o aço se deforme ou até mesmo rache.

2, para obter as propriedades mecânicas necessárias da peça de trabalho, a peça de trabalho após a têmpera apresenta alta dureza e fragilidade, a fim de atender aos requisitos das diferentes propriedades de uma variedade de peças de trabalho, você pode ajustar a dureza por meio do revenimento apropriado para reduzir a fragilidade da tenacidade e plasticidade necessárias.

3、Estabilize o tamanho da peça de trabalho

4, para recozimento é difícil amolecer certos aços de liga, na têmpera (ou normalização) é frequentemente usado após revenimento de alta temperatura, de modo que a agregação apropriada do carboneto de aço, a dureza será reduzida, a fim de facilitar o corte e o processamento.

Conceitos suplementares

1. Recozimento: refere-se ao aquecimento de materiais metálicos à temperatura adequada, mantidos por um determinado período de tempo e, em seguida, submetidos a um processo de tratamento térmico de resfriamento lento. Os processos de recozimento comuns são: recozimento de recristalização, recozimento de alívio de tensões, recozimento esferoidal, recozimento completo, etc. O objetivo do recozimento é principalmente reduzir a dureza de materiais metálicos, melhorar a plasticidade, facilitar o corte ou a usinagem sob pressão, reduzir tensões residuais, melhorar a organização e a composição da homogeneização ou, ainda, preparar a organização para este último tratamento térmico.

2. Normalização: refere-se ao aço ou aço aquecido a uma temperatura acima de 30 ~ 50 ℃, mantendo-o por um tempo adequado, e ao resfriamento em ar parado, através de um processo de tratamento térmico. O objetivo da normalização é, principalmente, melhorar as propriedades mecânicas do aço de baixo carbono, melhorar o corte e a usinabilidade, refinar o grão e eliminar defeitos estruturais, sendo este último tratado termicamente para preparar a estrutura.

3. Têmpera: refere-se ao aquecimento do aço a Ac3 ou Ac1 (aço abaixo do ponto crítico de temperatura) acima de uma determinada temperatura, mantendo-o por um determinado tempo e, em seguida, a uma taxa de resfriamento adequada, para obter a organização martensítica (ou bainítica) por meio do processo de tratamento térmico. Os processos de têmpera comuns são têmpera em meio simples, têmpera em meio duplo, têmpera martensítica, têmpera isotérmica bainítica, têmpera superficial e têmpera localizada. O objetivo da têmpera é obter a organização martensítica necessária nas peças de aço, melhorar a dureza, a resistência mecânica e a resistência à abrasão da peça, e, por fim, preparar adequadamente a organização para o tratamento térmico.

4. Revenimento: refere-se ao aço endurecido, aquecido a uma temperatura abaixo de Ac1, com tempo de retenção, e posteriormente resfriado à temperatura ambiente. Os processos de revenimento comuns são: revenimento em baixa temperatura, revenimento em média temperatura, revenimento em alta temperatura e revenimento múltiplo.

Finalidade do revenimento: principalmente para eliminar o estresse produzido pelo aço na têmpera, para que o aço tenha alta dureza e resistência ao desgaste, além de ter a plasticidade e tenacidade necessárias.

5. Revenimento: refere-se ao aço ou aço para têmpera e revenimento em alta temperatura do processo de tratamento térmico de compósitos. Utilizado no tratamento de revenimento do aço, denominado aço revenido. Geralmente se refere ao aço estrutural de médio carbono e ao aço estrutural de liga de médio carbono.

6. Cementação: a cementação é o processo de fazer com que os átomos de carbono penetrem na camada superficial do aço. Também serve para fazer com que a peça de aço de baixo carbono tenha a camada superficial de aço de alto carbono e, em seguida, após têmpera e revenimento em baixa temperatura, para que a camada superficial da peça tenha alta dureza e resistência ao desgaste, enquanto a parte central da peça ainda mantém a tenacidade e a plasticidade do aço de baixo carbono.

Método de vácuo

Como as operações de aquecimento e resfriamento de peças metálicas exigem uma dúzia ou até mesmo dezenas de ações para serem concluídas, essas ações são realizadas dentro do forno de tratamento térmico a vácuo, sem que o operador possa se aproximar, portanto, o grau de automação do forno de tratamento térmico a vácuo precisa ser maior. Ao mesmo tempo, algumas ações, como aquecer e manter a extremidade do processo de têmpera da peça metálica, devem ser concluídas em seis ou sete segundos. Condições tão ágeis para a conclusão de muitas ações podem facilmente causar nervosismo no operador e resultar em operação incorreta. Portanto, somente um alto grau de automação pode garantir uma coordenação precisa e oportuna, de acordo com o programa.

O tratamento térmico a vácuo de peças metálicas é realizado em um forno a vácuo fechado, e a vedação a vácuo rigorosa é bem conhecida. Portanto, para obter e aderir à taxa de vazamento de ar original do forno, para garantir o vácuo de trabalho do forno a vácuo, para garantir a qualidade das peças, o tratamento térmico a vácuo é de grande importância. Portanto, uma questão fundamental do forno de tratamento térmico a vácuo é ter uma estrutura de vedação a vácuo confiável. Para garantir o desempenho de vácuo do forno a vácuo, o projeto da estrutura do forno de tratamento térmico a vácuo deve seguir um princípio básico, ou seja, o corpo do forno para usar soldagem estanque ao gás, enquanto o corpo do forno o mínimo possível para abrir ou não abrir o furo, menos ou evitar o uso de estrutura de vedação dinâmica, a fim de minimizar a oportunidade de vazamento de vácuo. Componentes instalados no corpo do forno a vácuo, acessórios, como eletrodos resfriados a água e dispositivo de exportação de termopar também devem ser projetados para selar a estrutura.

A maioria dos materiais de aquecimento e isolamento só pode ser utilizada sob vácuo. O aquecimento e o revestimento de isolamento térmico de fornos de tratamento térmico a vácuo são realizados em condições de vácuo e alta temperatura, portanto, esses materiais apresentam alta resistência a altas temperaturas, resultados de radiação, condutividade térmica e outros requisitos. Os requisitos de resistência à oxidação não são altos. Portanto, os fornos de tratamento térmico a vácuo utilizam amplamente tântalo, tungstênio, molibdênio e grafite como materiais de aquecimento e isolamento térmico. Esses materiais são muito facilmente oxidados no estado atmosférico, portanto, fornos de tratamento térmico comuns não podem utilizá-los.

Dispositivo resfriado a água: o corpo do forno de tratamento térmico a vácuo, a tampa do forno, os elementos de aquecimento elétrico, os eletrodos resfriados a água, a porta de isolamento térmico a vácuo intermediário e outros componentes estão em vácuo, sob trabalho térmico. Trabalhando sob condições extremamente desfavoráveis, deve-se garantir que a estrutura de cada componente não seja deformada ou danificada, e que a vedação de vácuo não seja superaquecida ou queimada. Portanto, cada componente deve ser configurado de acordo com as diferentes circunstâncias do dispositivo de resfriamento a água para garantir que o forno de tratamento térmico a vácuo possa operar normalmente e ter vida útil suficiente.

O uso de recipiente de vácuo de baixa tensão e alta corrente, quando o grau de vácuo está na faixa de alguns 1xlo-1 torr, o recipiente de vácuo do condutor energizado em uma tensão mais alta, produzirá o fenômeno de descarga luminescente. No forno de tratamento térmico a vácuo, descargas de arco graves queimarão o elemento de aquecimento elétrico e a camada de isolamento, causando grandes acidentes e perdas. Portanto, a tensão de trabalho do elemento de aquecimento elétrico do forno de tratamento térmico a vácuo geralmente não é superior a 80 a 100 volts. Ao mesmo tempo, no projeto da estrutura do elemento de aquecimento elétrico, medidas eficazes devem ser tomadas, como tentar evitar a formação de pontas nas peças, e o espaçamento entre os eletrodos não deve ser muito pequeno, a fim de evitar a geração de descarga luminescente ou descarga de arco.

Têmpera

De acordo com os diferentes requisitos de desempenho da peça de trabalho, de acordo com suas diferentes temperaturas de revenimento, pode ser dividida nos seguintes tipos de revenimento:

(a) têmpera de baixa temperatura (150-250 graus)

Revenimento a baixa temperatura da organização resultante para a martensita temperada. Seu objetivo é manter a alta dureza e a alta resistência ao desgaste do aço temperado, reduzindo a tensão interna de têmpera e a fragilidade, evitando lascas ou danos prematuros durante o uso. É usado principalmente em uma variedade de ferramentas de corte de alto carbono, medidores, matrizes trefiladas a frio, rolamentos e peças cementadas, etc., e a dureza após o revenimento é geralmente HRC58-64.

(ii) têmpera em temperatura média (250-500 graus)

Organização de têmpera em média temperatura para corpos de quartzo temperados. Seu objetivo é obter alta resistência ao escoamento, limite de elasticidade e alta tenacidade. Portanto, é usado principalmente para uma variedade de molas e processamento de moldes a quente, com dureza de têmpera geralmente HRC35-50.

(C) têmpera em alta temperatura (500-650 graus)

Revenimento em alta temperatura da organização para a Sohnita temperada. O tratamento térmico combinado de têmpera e revenimento em alta temperatura, conhecido como tratamento de revenimento, visa obter resistência, dureza, plasticidade e tenacidade, além de melhores propriedades mecânicas gerais. Portanto, é amplamente utilizado em automóveis, tratores, máquinas-ferramentas e outras peças estruturais importantes, como bielas, parafusos, engrenagens e eixos. A dureza após o revenimento é geralmente HB200-330.

Prevenção de deformações

As causas da deformação complexa de moldes de precisão são frequentemente complexas, mas apenas dominando sua lei de deformação, analisando suas causas e utilizando diferentes métodos para prevenir a deformação do molde, é possível reduzi-la e controlá-la. De modo geral, o tratamento térmico da deformação complexa de moldes de precisão pode ser realizado pelos seguintes métodos de prevenção.

(1) Seleção razoável de materiais. Moldes complexos de precisão devem ser selecionados com materiais de aço para moldes de microdeformação de boa qualidade (como aços para têmpera a ar). A segregação de carbonetos em aços para moldes pesados ​​deve ser razoável após o tratamento térmico de forjamento e revenimento. Quanto maior o aço para moldes que não podem ser forjados, maior o tratamento térmico de refinamento duplo, resultando em uma solução sólida.

(2) O projeto da estrutura do molde deve ser razoável, a espessura não deve ser muito diferente, a forma deve ser simétrica, para que a deformação do molde maior domine a lei de deformação, a margem de processamento reservada, para moldes grandes, precisos e complexos pode ser usada em uma combinação de estruturas.

(3) Moldes de precisão e complexos devem ser pré-tratados termicamente para eliminar a tensão residual gerada no processo de usinagem.

(4) Escolha razoável da temperatura de aquecimento, controle da velocidade de aquecimento, para moldes complexos de precisão podem receber aquecimento lento, pré-aquecimento e outros métodos de aquecimento equilibrado para reduzir a deformação do tratamento térmico do molde.

(5) Sob a premissa de garantir a dureza do molde, tente usar o processo de pré-resfriamento, têmpera por resfriamento gradual ou têmpera por temperatura.

(6) Para moldes de precisão e complexos, se as condições permitirem, tente usar o tratamento de têmpera por aquecimento a vácuo e resfriamento profundo após a têmpera.

(7) Para alguns moldes de precisão e complexos, pode-se utilizar pré-tratamento térmico, tratamento térmico de envelhecimento, tratamento térmico de nitretação de têmpera para controlar a precisão do molde.

(8) No reparo de furos de areia de molde, porosidade, desgaste e outros defeitos, o uso de máquina de solda a frio e outro impacto térmico do equipamento de reparo para evitar o processo de reparo de deformação.

Além disso, a operação correta do processo de tratamento térmico (como tamponamento de furos, furos amarrados, fixação mecânica, métodos de aquecimento adequados, a escolha correta da direção de resfriamento do molde e da direção do movimento no meio de resfriamento, etc.) e o processo de tratamento térmico de têmpera razoável visam reduzir a deformação de moldes complexos e de precisão também são medidas eficazes.

O tratamento térmico de têmpera e revenimento de superfície é geralmente realizado por aquecimento por indução ou aquecimento por chama. Os principais parâmetros técnicos são a dureza superficial, a dureza local e a profundidade da camada de endurecimento efetiva. O ensaio de dureza pode ser realizado com um durômetro Vickers, mas também com um durômetro Rockwell ou de superfície Rockwell. A escolha da força de ensaio (escala) está relacionada à profundidade da camada de endurecimento efetiva e à dureza superficial da peça. Existem três tipos de durômetros envolvidos.

Em primeiro lugar, o durômetro Vickers é um importante meio de testar a dureza superficial de peças tratadas termicamente. Sua força de teste pode variar de 0,5 a 100 kg, e a camada de endurecimento superficial pode ser testada com espessura de até 0,05 mm. Sua precisão é altíssima, permitindo a identificação de pequenas diferenças na dureza superficial de peças tratadas termicamente. Além disso, a profundidade da camada endurecida efetiva também deve ser detectada pelo durômetro Vickers. Portanto, para processamentos com tratamento térmico de superfície ou para um grande número de unidades que utilizam peças tratadas termicamente, é necessário equipar o durômetro Vickers.

Em segundo lugar, o durômetro de superfície Rockwell também é muito adequado para testar a dureza de peças de trabalho endurecidas na superfície. O durômetro de superfície Rockwell possui três escalas para escolher. Pode testar a profundidade efetiva de endurecimento de mais de 0,1 mm de várias peças de trabalho endurecidas na superfície. Embora a precisão do durômetro de superfície Rockwell não seja tão alta quanto a do durômetro Vickers, como um meio de gerenciamento de qualidade de planta de tratamento térmico e inspeção qualificada de detecção, tem sido capaz de atender aos requisitos. Além disso, também tem uma operação simples, fácil de usar, baixo preço, medição rápida, pode ler diretamente o valor de dureza e outras características, o uso do durômetro de superfície Rockwell pode ser um lote de peças de trabalho de tratamento térmico de superfície para testes rápidos e não destrutivos peça por peça. Isso é importante para o processamento de metais e plantas de fabricação de máquinas.

Terceiro, quando a camada endurecida por tratamento térmico da superfície é mais espessa, também pode ser utilizado o durômetro Rockwell. Quando a espessura da camada endurecida por tratamento térmico é de 0,4 a 0,8 mm, pode ser utilizada a escala HRA. Quando a espessura da camada endurecida é superior a 0,8 mm, pode ser utilizada a escala HRC.

Os três tipos de durezas Vickers, Rockwell e Rockwell de superfície podem ser facilmente convertidos entre si, convertidos para o padrão, desenhos ou para o valor de dureza necessário pelo usuário. As tabelas de conversão correspondentes são fornecidas na norma internacional ISO, na norma americana ASTM e na norma chinesa GB/T.

Endurecimento localizado

Peças que atendem aos requisitos de dureza local, como aquecimento por indução e outros meios de tratamento térmico de têmpera local, geralmente precisam indicar o local do tratamento térmico de têmpera local e o valor da dureza local nos desenhos. O teste de dureza das peças deve ser realizado na área designada. Instrumentos de teste de dureza podem ser utilizados como durômetro Rockwell, para testar o valor da dureza HRC. Se a camada de endurecimento do tratamento térmico for superficial, pode-se utilizar um durômetro Rockwell de superfície para testar o valor da dureza HRN.

Tratamento térmico químico

O tratamento térmico químico consiste em infiltrar um ou mais átomos de elementos químicos na superfície da peça, alterando assim a composição química, a organização e o desempenho da superfície da peça. Após têmpera e revenimento a baixa temperatura, a superfície da peça apresenta alta dureza, resistência ao desgaste e resistência à fadiga por contato, enquanto o núcleo da peça apresenta alta tenacidade.

De acordo com o exposto, a detecção e o registro da temperatura no processo de tratamento térmico são muito importantes, e um controle inadequado da temperatura tem um grande impacto no produto. Portanto, a detecção da temperatura é muito importante, assim como a tendência da temperatura em todo o processo. Consequentemente, é necessário registrar as mudanças de temperatura durante o tratamento térmico, o que pode facilitar a análise futura de dados, além de permitir a visualização de quando a temperatura não atende aos requisitos. Isso desempenhará um papel fundamental na melhoria do tratamento térmico no futuro.

Procedimentos operacionais

1、Limpe o local da operação, verifique se a fonte de alimentação, os instrumentos de medição e os vários interruptores estão normais e se a fonte de água está estável.

2. Os operadores devem usar bons equipamentos de proteção no trabalho, caso contrário, será perigoso.

3, abra o interruptor de transferência universal de energia de controle, de acordo com os requisitos técnicos das seções graduadas do equipamento de aumento e queda de temperatura, para prolongar a vida útil do equipamento e do equipamento intacto.

4, prestar atenção à temperatura do forno de tratamento térmico e à regulação da velocidade da correia de malha, pode dominar os padrões de temperatura exigidos para diferentes materiais, para garantir a dureza da peça de trabalho e a retidão da superfície e a camada de oxidação, e fazer um bom trabalho de segurança.

5. Para prestar atenção à temperatura do forno de têmpera e à velocidade da correia de malha, abra o ar de exaustão para que a peça de trabalho após a têmpera atenda aos requisitos de qualidade.

6, no trabalho deve aderir ao post.

7, configurar os aparelhos de combate a incêndio necessários e estar familiarizado com os métodos de uso e manutenção.

8. Ao parar a máquina, devemos verificar se todos os interruptores de controle estão desligados e, em seguida, fechar o interruptor de transferência universal.

Superaquecimento

A partir da boca áspera dos acessórios de rolos, é possível observar o superaquecimento da microestrutura após a têmpera. No entanto, para determinar o grau exato de superaquecimento, é necessário observar a microestrutura. Se aparecer martensita com agulha grossa na organização de têmpera do aço GCr15, trata-se de uma organização de superaquecimento de têmpera. A razão para a formação da temperatura de aquecimento de têmpera pode ser muito alta ou o tempo de aquecimento e retenção ser muito longo, causado por toda a faixa de superaquecimento; também pode ser devido à organização original do carboneto de banda grave, que forma uma agulha de martensita localizada e espessa na área de baixo carbono entre as duas bandas, resultando em superaquecimento localizado. A austenita residual na organização superaquecida aumenta e a estabilidade dimensional diminui. Devido ao superaquecimento da organização de têmpera, o cristal de aço fica grosseiro, o que leva à redução da tenacidade das peças, à redução da resistência ao impacto e à redução da vida útil do rolamento. O superaquecimento severo pode até causar trincas de têmpera.

Subaquecimento

A temperatura de têmpera baixa ou o resfriamento inadequado produzirão mais do que a organização padrão de Torrhenita na microestrutura, conhecida como organização de subaquecimento, o que faz com que a dureza caia, a resistência ao desgaste é drasticamente reduzida, afetando a vida útil das peças do rolamento.

Trincas de têmpera

As peças de rolamentos de rolos formam trincas chamadas trincas de têmpera durante o processo de têmpera e resfriamento devido a tensões internas. As causas dessas trincas são: temperatura de aquecimento muito alta ou resfriamento muito rápido durante a têmpera, tensão térmica e alteração do volume da massa metálica na organização da tensão são maiores que a resistência à fratura do aço; defeitos originais na superfície de trabalho (como trincas ou arranhões superficiais) ou defeitos internos no aço (como escória, inclusões não metálicas graves, manchas brancas, resíduos de retração, etc.) durante a têmpera, que causam concentração de tensão; descarbonetação superficial severa e segregação de carboneto; peças temperadas após têmpera insuficiente ou prematura; tensão de punção a frio causada pelo processo anterior é muito grande, dobramento de forjamento, cortes profundos de torneamento, ranhuras de óleo, arestas vivas, etc. Em suma, a causa das trincas de têmpera pode ser um ou mais dos fatores acima, e a presença de tensões internas é a principal razão para a formação de trincas de têmpera. As trincas de têmpera são profundas e delgadas, com fratura reta e sem coloração oxidada na superfície quebrada. Frequentemente, trata-se de uma trinca plana longitudinal ou em forma de anel no colar do mancal; o formato na esfera de aço do mancal é em forma de S, T ou anel. A característica organizacional da trinca de têmpera é a ausência de fenômeno de descarbonetação em ambos os lados da trinca, claramente distinguível das trincas de forjamento e das trincas do material.

Deformação por tratamento térmico

As peças de rolamento NACHI submetidas ao tratamento térmico apresentam tensões térmicas e tensões organizacionais. Essas tensões internas podem ser sobrepostas ou parcialmente compensadas. São complexas e variáveis, pois podem ser alteradas com a temperatura de aquecimento, a taxa de aquecimento, o modo de resfriamento, a taxa de resfriamento, o formato e o tamanho das peças, tornando a deformação do tratamento térmico inevitável. Reconhecer e dominar as regras de direito pode fazer com que a deformação das peças de rolamento (como a ovalização do colar, o aumento do tamanho, etc.) seja colocada em uma faixa controlável, propícia à produção. É claro que colisões mecânicas também causam deformação nas peças durante o tratamento térmico, mas essa deformação pode ser usada para melhorar a operação, reduzindo e evitando-a.

Descarbonetação de superfície

Acessórios de rolamentos de rolos submetidos ao processo de tratamento térmico, se aquecidos em um meio oxidante, a superfície será oxidada, reduzindo a fração de massa de carbono da superfície da peça, resultando em descarbonetação da superfície. A profundidade da camada de descarbonetação da superfície, além da quantidade de retenção do processamento final, resultará no descarte da peça. A determinação da profundidade da camada de descarbonetação da superfície no exame metalográfico utiliza métodos metalográficos e de microdureza disponíveis. A curva de distribuição de microdureza da camada superficial é baseada no método de medição e pode ser usada como critério de arbitragem.

Ponto fraco

Devido ao aquecimento insuficiente, ao resfriamento inadequado e à operação de têmpera causada pela dureza superficial inadequada das peças do rolamento de rolos, ocorre um fenômeno conhecido como ponto fraco de têmpera. A descarbonetação da superfície pode causar uma redução significativa na resistência ao desgaste e à fadiga da superfície.