Ⅰ. O conceito básico de tratamento térmico.
A. O conceito básico de tratamento térmico.
Os elementos básicos e funções detratamento térmico:
1. Teração
O objetivo é obter uma estrutura de austenita uniforme e fina.
2.holding
O objetivo é garantir que a peça de trabalho seja completamente aquecida e impedir a descarburização e a oxidação.
3.Coolamento
O objetivo é transformar a austenita em diferentes microestruturas.
Microestruturas após tratamento térmico
Durante o processo de resfriamento após o aquecimento e a retenção, o austenita se transforma em microestruturas diferentes, dependendo da taxa de resfriamento. Diferentes microestruturas exibem propriedades diferentes.
B.O conceito básico de tratamento térmico.
Classificação baseada em métodos de aquecimento e resfriamento, bem como na microestrutura e propriedades do aço
1. Tratamento térmico convencional (tratamento térmico geral): temperamento, recozimento, normalização, extinção
2. Tratamento do término da superfície: extinção da superfície, extinção da superfície de aquecimento de indução, extinção da superfície de aquecimento da chama, extinção da superfície de aquecimento de contato elétrico.
3. Tratamento térmico químico: carburismo, nitridação, carbonitria.
4.ote tratamentos térmicos: tratamento térmico de atmosfera controlada, tratamento térmico a vácuo, tratamento térmico de deformação.
C. Temperatura crítica dos aços
A temperatura crítica de transformação do aço é uma base importante para determinar os processos de aquecimento, retenção e resfriamento durante o tratamento térmico. É determinado pelo diagrama de fase de ferro-carbono.
Conclusão -chave:A temperatura real de transformação crítica do aço sempre fica atrás da temperatura teórica de transformação crítica. Isso significa que o superaquecimento é necessário durante o aquecimento e é necessário sub -resfriamento durante o resfriamento.
Ⅱ.analing e normalização do aço
1. Definição de recozimento
O recozimento envolve aquecer aço a uma temperatura acima ou abaixo do ponto crítico, segurando -o nessa temperatura e, em seguida, resfriando -o lentamente, geralmente dentro do forno, para obter uma estrutura próxima ao equilíbrio.
2. Objetivo do recozimento
① Adjusta a dureza para a usinagem: alcançar a dureza máquinas na faixa de HB170 ~ 230.
② Arelave o estresse residual: evita a deformação ou rachaduras durante os processos subsequentes.
Structure Estrutura de grãos refinados: melhora a microestrutura.
④Preparação para tratamento térmico final: obtém pérolita granular (esferoidizada) para a extinção e temperamento subsequentes.
3. Reconectamento de Sferoidia
Especificações do processo: A temperatura de aquecimento está próxima do ponto AC₁.
Objetivo: Esperoidizar a cimentite ou os carbonetos no aço, resultando em pérola granular (esferoidizada).
Faixa aplicável: usada para aços com composições eutectóides e hiperetectoides.
4. Diffusing recozimento (homogeneizando recozimento)
Especificações do processo: A temperatura de aquecimento está ligeiramente abaixo da linha de solvus no diagrama de fases.
Objetivo: eliminar a segregação.
① para baixoaço carbonoCom o teor de carbono menor que 0,25%, a normalização é preferida ao recozimento como tratamento térmico preparatório.
② para aço médio carbono com teor de carbono entre 0,25% e 0,50%, o recozimento ou a normalização podem ser usados como tratamento térmico preparatório.
③ Para aço de médio a alto carbono com teor de carbono entre 0,50% e 0,75%, recomenda-se recozimento total.
④ para altoaço carbonoCom o teor de carbono superior a 0,75%, a normalização é usada pela primeira vez para eliminar a rede Fe₃c, seguida pela esferoidização do recozimento.
Ⅲ.
A. QUENCHING
1. Definição de extinção: Tam possível envolve o aquecimento de aço a uma certa temperatura acima do ponto AC₃ ou AC₁, mantendo -o nessa temperatura e, em seguida, resfriando -o a uma taxa maior que a taxa crítica de resfriamento para formar martensita.
2. Objetivo da extinção: o objetivo principal é obter martensita (ou às vezes menor bainita) para aumentar a dureza e a resistência ao desgaste do aço. A extinção é um dos processos de tratamento térmico mais importantes para o aço.
3.Teterminando temperaturas de extinção para diferentes tipos de aço
Aço hipoetectoide: AC₃ + 30 ° C a 50 ° C
Aço eutectóide e hiperetectoide: AC₁ + 30 ° C a 50 ° C
Aço de liga: 50 ° C a 100 ° C acima da temperatura crítica
4. Características de resfriamento de um meio de extinção ideal:
Resfriamento lento antes da temperatura do "nariz": reduzir suficientemente a tensão térmica.
Alta capacidade de resfriamento perto da temperatura do "nariz": para evitar a formação de estruturas não martensíticas.
Resfriamento lento próximo a M₅ ponto: minimizar o estresse induzido pela transformação martensítica.
5. Métodos de qualidade e suas características:
① Simpleio de timple: fácil de operar e adequado para pequenas peças de trabalho de formato simples. A microestrutura resultante é martensita (m).
Treathing Timbing: mais complexo e difícil de controlar, usado para aço de alto carbono em forma de complexo e peças de aço de liga de liga maiores. A microestrutura resultante é martensita (m).
Treating Broken Tynching: um processo mais complexo, usado para peças de trabalho de aço de liga grande e em forma de complexo. A microestrutura resultante é martensita (m).
④Esotérmica: Usado para pequenas peças de trabalho em forma de complexo com altos requisitos. A microestrutura resultante é a bainita mais baixa (B).
6. Factors que afetam a hardenabilidade
O nível de hardenabilidade depende da estabilidade do austenita super -resfriado em aço. Quanto maior a estabilidade da austenita super -resfriada, melhor a hardenabilidade e vice -versa.
Fatores que influenciam a estabilidade da austenita super -resfriada:
Posição da curva C: Se a curva C mudar para a direita, a taxa de resfriamento crítica para a têmpera diminui, melhorando a hardenabilidade.
Conclusão -chave:
Qualquer fator que mude a curva C para a direita aumenta a hardenabilidade do aço.
Fator principal:
Composição química: exceto para cobalto (CO), todos os elementos de liga dissolvidos na hardenabilidade do aumento da austenita.
Quanto mais próximo o teor de carbono estiver da composição do eutectóide no aço carbono, mais a curva C muda para a direita e maior a hardenabilidade.
7. Determinação e representação da hardenabilidade
①END Teste de hardenabilidade da extinção: a hardenabilidade é medida usando o método de teste de extinção final.
② Método crítico do diâmetro da extinção: o diâmetro crítico da têmpera (D₀) representa o diâmetro máximo de aço que pode ser totalmente endurecido em um meio de têmpera específico.
B.Tempering
1. Definição de temperamento
A temperamento é um processo de tratamento térmico em que o aço extinto é reaquecido a uma temperatura abaixo do ponto A₁, mantido nessa temperatura e depois resfriado à temperatura ambiente.
2. Objetivo de temperamento
Reduza ou elimine o estresse residual: evita a deformação ou a quebra da peça de trabalho.
Reduza ou elimine a austenita residual: estabiliza as dimensões da peça de trabalho.
Elimine a fragilidade do aço extinto: ajusta a microestrutura e as propriedades para atender aos requisitos da peça de trabalho.
NOTA IMPORTANTE: O aço deve ser temperado imediatamente após a queima.
3. Processos de temperatura
1. LOW TEMPERING
Objetivo: Reduzir o estresse de têmpera, melhorar a tenacidade da peça de trabalho e obter alta dureza e resistência ao desgaste.
Temperatura: 150 ° C ~ 250 ° C.
Desempenho: dureza: HRC 58 ~ 64. Alta dureza e resistência ao desgaste.
Aplicações: ferramentas, moldes, rolamentos, peças carburadas e componentes endurecidos pela superfície.
2. Alta temperamento
Objetivo: alcançar alta tenacidade, juntamente com força e dureza suficientes.
Temperatura: 500 ° C ~ 600 ° C.
Desempenho: dureza: HRC 25 ~ 35. Boas propriedades mecânicas gerais.
Aplicações: eixos, engrenagens, bielas, etc.
Refino térmico
Definição: A extinção seguida de temperamento de alta temperatura é chamada de refino térmico ou simplesmente tempeamento. O aço tratado por esse processo tem um excelente desempenho geral e é amplamente utilizado.
Surface Tratamento térmico da superfície do aço
A. Superfície de aço de aços
1. Definição de endurecimento da superfície
O endurecimento da superfície é um processo de tratamento térmico projetado para fortalecer a camada de superfície de uma peça de trabalho, aquecendo -a rapidamente para transformar a camada de superfície em austenita e depois resfriá -la rapidamente. Esse processo é realizado sem alterar a composição química do aço ou a estrutura central do material.
2. Materiais usados para endurecimento da superfície e estrutura pós-endurecimento
Materiais usados para endurecimento da superfície
Materiais típicos: aço de carbono médio e aço de liga de carbono médio.
Pré-tratamento: Processo típico: Tempeding. Se as propriedades principais não forem críticas, a normalização pode ser usada.
Estrutura pós-endurecimento
Estrutura da superfície: A camada de superfície normalmente forma uma estrutura endurecida, como martensita ou bainita, que fornece alta dureza e resistência ao desgaste.
Estrutura do núcleo: o núcleo do aço geralmente mantém sua estrutura original, como pérola ou estado temperado, dependendo do processo de pré-tratamento e das propriedades do material base. Isso garante que o núcleo mantenha boa tenacidade e força.
B.Characteristics of Induction Surface Hardening
1. Alta temperatura de aquecimento e aumento rápido da temperatura: o endurecimento da superfície de indução normalmente envolve altas temperaturas de aquecimento e taxas de aquecimento rápido, permitindo aquecimento rápido em um curto período de tempo.
2. Estrutura de grãos de austenita da fina na camada superficial: durante o aquecimento rápido e subsequente processo de extinção, a camada superficial forma grãos de austenita finos. Após a queima, a superfície consiste principalmente em martensita fina, com dureza tipicamente 2-3 HRC mais alta que a extinção convencional.
3. Qualidade da superfície boa: Devido ao tempo de aquecimento curto, a superfície da peça de trabalho é menos propensa a oxidação e descarburização, e a deformação induzida por extinção é minimizada, garantindo uma boa qualidade da superfície.
4. Alta força de fadiga: a transformação de fase martensítica na camada superficial gera tensão compressiva, o que aumenta a força da fadiga da peça de trabalho.
5. Alta eficiência de produção: o endurecimento da superfície da indução é adequado para a produção em massa, oferecendo alta eficiência operacional.
C. Classificação do tratamento térmico químico
Carburismo, carburismo, carburismo, cromização, siliconização, siliconização, siliconização, carbonitrogem, borocarburização
D. Gas Carborizando
A carburização a gás é um processo em que uma peça de trabalho é colocada em um forno de carburismo de gás selado e aquecido a uma temperatura que transforma o aço em austenita. Em seguida, um agente de carburismo é pingado no forno, ou uma atmosfera de carburismo é introduzida diretamente, permitindo que os átomos de carbono se difundam na camada superficial da peça de trabalho. Esse processo aumenta o teor de carbono (%WC) na superfície da peça de trabalho.
√ CARBURING AGENTES:
• Gases ricos em carbono: como gás de carvão, gás de petróleo liquefeito (GLP), etc.
• Líquidos orgânicos: como querosene, metanol, benzeno, etc.
√ Parâmetros do processo de escala:
• Temperatura de carburismo: 920 ~ 950 ° C.
• Tempo de carburismo: depende da profundidade desejada da camada carburada e da temperatura de carburismo.
E.Eat tratamento após carburismo
O aço deve ser submetido a tratamento térmico após a carburização.
Processo de tratamento térmico após a carburização:
√ empatação + temperamento de baixa temperatura
1. Timing de direcionamento após pré-resfriamento + temperamento de baixa temperatura: a peça de trabalho é pré-resfriada da temperatura de carburismo para logo acima da temperatura do núcleo e depois imediatamente extinta, seguida de temperamento de baixa temperatura a 160 ~ 180 ° C.
2. Single Timing após pré-resfriamento + temperamento de baixa temperatura: Após a carburização, a peça de trabalho é resfriada lentamente à temperatura ambiente e depois reaquecida para a têmpera e a temperatura de baixa temperatura.
3. Temperamento do largo Após o pré-resfriamento + temperamento de baixa temperatura: Após o carburismo e o resfriamento lento, a peça de trabalho passa por dois estágios de aquecimento e extinção, seguidos de temperamento de baixa temperatura.
Ⅴ. Tratamento térmico químico dos aços
1. Definição de tratamento térmico químico
O tratamento com calor químico é um processo de tratamento térmico no qual uma peça de aço é colocada em um meio ativo específico, aquecido e mantido em temperatura, permitindo que os átomos ativos no meio se difundam na superfície da peça de trabalho. Isso altera a composição química e a microestrutura da superfície da peça de trabalho, alterando assim suas propriedades.
2. Processo básico de tratamento térmico químico
Decomposição: Durante o aquecimento, o meio ativo se decompõe, liberando átomos ativos.
Absorção: Os átomos ativos são adsorvidos pela superfície do aço e se dissolvem na solução sólida do aço.
Difusão: Os átomos ativos absorvidos e dissolvidos na superfície do aço migram para o interior.
Tipos de endurecimento de superfície de indução
A. Aquecimento de indução de alta frequência
Frequência atual: 250 ~ 300 kHz.
Profundidade da camada endurecida: 0,5 ~ 2,0 mm.
Aplicações: engrenagens de módulo médio e pequeno e eixos pequenos e médios.
B. Aquecimento de indução de frequência do mediano
Frequência atual: 2500 ~ 8000 kHz.
Profundidade da camada endurecida: 2 ~ 10 mm.
Aplicações: eixos maiores e engrenagens de módulo grande a médio.
C. Power-Frequência Aquecimento de indução
Frequência atual: 50 Hz.
Profundidade da camada endurecida: 10 ~ 15 mm.
Aplicações: peças de trabalho que exigem uma camada endurecida muito profunda.
3. Endurecimento da superfície de indução
Princípio básico do endurecimento da superfície de indução
Efeito da pele:
Ao alternar a corrente na bobina de indução induz uma corrente na superfície da peça de trabalho, a maioria da corrente induzida é concentrada perto da superfície, enquanto quase nenhuma corrente passa pelo interior da peça de trabalho. Esse fenômeno é conhecido como efeito da pele.
Princípio do endurecimento da superfície de indução:
Com base no efeito da pele, a superfície da peça de trabalho é rapidamente aquecida na temperatura austenitizante (subindo para 800 ~ 1000 ° C em alguns segundos), enquanto o interior da peça de trabalho permanece quase sem aquecimento. A peça de trabalho é resfriada pela pulverização de água, alcançando o endurecimento da superfície.
4.Temper Brittleness
Aragdade de temperamento em aço extinto
A fragilidade de temperamento refere -se ao fenômeno, onde a tenacidade do impacto do aço extinto diminui significativamente quando temperaturas em determinadas temperaturas.
Primeiro tipo de fragilidade de temperamento
Faixa de temperatura: 250 ° C a 350 ° C.
Características: Se o aço extinto for temperado nessa faixa de temperatura, é altamente provável que desenvolva esse tipo de fragilidade de temperamento, que não pode ser eliminada.
Solução: Evite o aço limitado de temeramento nessa faixa de temperatura.
O primeiro tipo de fragilidade de temperamento também é conhecida como fragilidade de temperamento de baixa temperatura ou fragilidade irreversível de temperamento.
Ⅵ.Tempering
1.Tempering é um processo final de tratamento térmico que segue a extinção.
Por que os aços que extinguem precisam de temperamento?
Microestrutura Após a extinção: Após a extinção, a microestrutura do aço normalmente consiste em martensita e austenita residual. Ambos são fases metaestáveis e se transformam sob certas condições.
Propriedades da martensita: A martensita é caracterizada por alta dureza, mas também com alta fragilidade (especialmente em martensita de alto carbono), que não atende aos requisitos de desempenho para muitas aplicações.
Características da transformação martensítica: a transformação em martensita ocorre muito rapidamente. Após a queima, a peça de trabalho possui tensões internas residuais que podem levar à deformação ou rachaduras.
Conclusão: A peça de trabalho não pode ser usada diretamente após a queima! A temperamento é necessária para reduzir as tensões internas e melhorar a tenacidade da peça de trabalho, tornando -a adequada para uso.
2. Diferença entre hardenabilidade e capacidade de endurecimento:
Hardenabilidade:
A hardenabilidade refere -se à capacidade do aço de obter uma certa profundidade de endurecer (a profundidade da camada endurecida) após a queima. Depende da composição e estrutura do aço, particularmente de seus elementos de liga e do tipo de aço. A hardenabilidade é uma medida de quão bem o aço pode endurecer durante toda a espessura durante o processo de têmpera.
Dureza (capacidade de endurecimento):
A dureza, ou capacidade de endurecimento, refere -se à dureza máxima que pode ser alcançada no aço após a extinção. É amplamente influenciado pelo teor de carbono do aço. O maior teor de carbono geralmente leva a uma dureza potencial mais alta, mas isso pode ser limitado pelos elementos de liga do aço e pela eficácia do processo de têmpera.
3. Hardenabilidade do aço
√ CONCEÇÃO DE HORTABILIDADE
A hardenabilidade refere -se à capacidade do aço de obter uma certa profundidade de endurecimento martensítico após a queima da temperatura austenitizante. Em termos mais simples, é a capacidade do aço para formar martensita durante a têmpera.
Medição da hardenabilidade
O tamanho da hardenabilidade é indicado pela profundidade da camada endurecida obtida em condições especificadas após a extinção.
Profundidade da camada endurecida: essa é a profundidade da superfície da peça de trabalho até a região onde a estrutura é meia martensita.
Mídia de extinção comum:
•Água
Características: econômico com forte capacidade de resfriamento, mas tem uma alta taxa de resfriamento perto do ponto de ebulição, o que pode levar ao resfriamento excessivo.
Aplicação: normalmente usado para aços de carbono.
Água salgada: uma solução de sal ou álcali em água, que tem uma capacidade de resfriamento mais alta em altas temperaturas em comparação com a água, tornando -a adequada para aços de carbono.
•Óleo
Características: fornece uma taxa de resfriamento mais lenta a baixas temperaturas (perto do ponto de ebulição), o que reduz efetivamente a tendência de deformação e rachadura, mas tem menor capacidade de resfriamento em altas temperaturas.
Aplicação: Adequado para aços de liga.
Tipos: inclui óleo de têmpera, óleo da máquina e combustível diesel.
Tempo de aquecimento
O tempo de aquecimento consiste na taxa de aquecimento (tempo necessário para atingir a temperatura desejada) e o tempo de retenção (tempo mantido na temperatura alvo).
Princípios para determinar o tempo de aquecimento: verifique se a distribuição uniforme da temperatura em toda a peça de trabalho, dentro e fora.
Garanta a austenitização completa e que a austenita formada seja uniforme e fina.
Base para determinar o tempo de aquecimento: geralmente estimado usando fórmulas empíricas ou determinado através da experimentação.
Mídia de extinção
Dois aspectos principais:
A. Taxa de resfriamento: uma taxa de resfriamento mais alta promove a formação de martensita.
B. Estresse residual: Uma taxa de resfriamento mais alta aumenta o estresse residual, o que pode levar a uma tendência maior de deformação e rachadura na peça de trabalho.
Ⅶ.Normalizando
1. Definição de normalização
A normalização é um processo de tratamento térmico no qual o aço é aquecido a uma temperatura de 30 ° C a 50 ° C acima da temperatura AC3, mantida nessa temperatura e depois refrigerada ao ar para obter uma microestrutura próxima ao estado de equilíbrio. Comparado ao recozimento, a normalização tem uma taxa de resfriamento mais rápida, resultando em uma estrutura de pérola mais fina (P) e maior força e dureza.
2. Objetivo de normalizar
O objetivo da normalização é semelhante ao de recozimento.
3. Aplicações de normalização
• Eliminar cementita secundária em rede.
• Sirva como o tratamento térmico final para peças com requisitos mais baixos.
• Atuar como um tratamento térmico preparatório para o aço estrutural de baixo e médio carbono para melhorar a maquinabilidade.
4.Tipos de recozimento
Primeiro tipo de recozimento:
Objetivo e função: o objetivo não é induzir a transformação de fase, mas fazer a transição do aço de um estado desequilibrado para um estado equilibrado.
Tipos:
• Reconeração de difusão: visa homogeneizar a composição, eliminando a segregação.
• Recozimento de recristalização: restaura a ductilidade, eliminando os efeitos do endurecimento do trabalho.
• Reconeração do alívio do estresse: reduz as tensões internas sem alterar a microestrutura.
Segundo tipo de recozimento:
Objetivo e função: visa alterar a microestrutura e as propriedades, alcançando uma microestrutura dominada por pérolas. Esse tipo também garante que a distribuição e a morfologia de pérolas, ferrite e carbonetos atendam a requisitos específicos.
Tipos:
• Recozimento completo: aquece o aço acima da temperatura do AC3 e o resfria lentamente para produzir uma estrutura uniforme de pérola.
• Recozimento incompleto: aquece o aço entre as temperaturas AC1 e AC3 para transformar parcialmente a estrutura.
• Reconeração isotérmica: aquece o aço acima do AC3, seguido de resfriamento rápido a uma temperatura isotérmica e segurando para alcançar a estrutura desejada.
• Recozimento de esferoidização: produz uma estrutura de carboneto esferoidal, melhorando a máquinabilidade e a tenacidade.
Ⅷ.1.Definição de tratamento térmico
O tratamento térmico refere -se a um processo no qual o metal é aquecido, mantido a uma temperatura específico e depois resfriado enquanto em um estado sólido para alterar sua estrutura e microestrutura internas, alcançando assim as propriedades desejadas.
2.Characteristics de tratamento térmico
O tratamento térmico não muda a forma da peça de trabalho; Em vez disso, altera a estrutura interna e a microestrutura do aço, que por sua vez altera as propriedades do aço.
3.Puro de tratamento térmico
O objetivo do tratamento térmico é melhorar as propriedades mecânicas ou de processamento do aço (ou peças de trabalho), utilizar totalmente o potencial do aço, aumentar a qualidade da peça de trabalho e prolongar sua vida útil.
4. Cheque conclusão
Se as propriedades de um material podem ser melhoradas através do tratamento térmico depende criticamente se há alterações em sua microestrutura e estrutura durante o processo de aquecimento e resfriamento.
Horário de postagem: Ago-19-2024