1. Apagar
1. ¿Qué es apagar?
El enfriamiento es un proceso de tratamiento térmico utilizado para el acero. En este proceso, el acero se calienta a una temperatura superior a la temperatura crítica Ac3 (para acero hipereutectoide) o Ac1 (para acero hipereutectoide). Luego se mantiene a esta temperatura durante un período de tiempo para austenitizar total o parcialmente el acero, y luego se enfría rápidamente por debajo de Ms (o se mantiene isotérmicamente cerca de Ms) a una velocidad de enfriamiento superior a la velocidad de enfriamiento crítica para transformarlo en martensita ( o bainita). El enfriamiento también se utiliza para el tratamiento de soluciones sólidas y el enfriamiento rápido de materiales como aleaciones de aluminio, aleaciones de cobre, aleaciones de titanio y vidrio templado.
2. El propósito de apagar:
1) Mejorar las propiedades mecánicas de productos o piezas metálicas. Por ejemplo, mejora la dureza y la resistencia al desgaste de herramientas, cojinetes, etc., aumenta el límite elástico de los resortes, mejora las propiedades mecánicas generales de las piezas del eje, etc.
2) Para mejorar el material o las propiedades químicas de tipos específicos de acero, como mejorar la resistencia a la corrosión del acero inoxidable o aumentar el magnetismo permanente del acero magnético, es importante seleccionar cuidadosamente los medios de enfriamiento y utilizar el método de enfriamiento correcto durante el proceso. proceso de enfriamiento y enfriamiento. Los métodos de enfriamiento comúnmente utilizados incluyen enfriamiento con un solo líquido, enfriamiento con dos líquidos, enfriamiento gradual, enfriamiento isotérmico y enfriamiento local. Cada método tiene sus aplicaciones y beneficios específicos.
3. Después del templado, las piezas de acero presentan las siguientes características:
- Están presentes estructuras inestables como martensita, bainita y austenita residual.
- Hay un estrés interno elevado.
- Las propiedades mecánicas no cumplen los requisitos. En consecuencia, las piezas de acero suelen someterse a un templado después del temple.
2. Templado
1. ¿Qué es el templado?
El templado es un proceso de tratamiento térmico que implica calentar materiales o piezas metálicas templadas a una temperatura específica, mantener la temperatura durante un período determinado y luego enfriarlos de una manera específica. El templado se realiza inmediatamente después del templado y suele ser el paso final en el tratamiento térmico de la pieza de trabajo. El proceso combinado de temple y revenido se denomina tratamiento final.
2. Las finalidades principales del temple y revenido son:
- El templado es fundamental para reducir las tensiones internas y la fragilidad de las piezas templadas. Si no se templan de manera oportuna, estas piezas pueden deformarse o agrietarse debido a la alta tensión y fragilidad causada por el enfriamiento.
- El templado también se puede utilizar para ajustar las propiedades mecánicas de la pieza de trabajo, como dureza, resistencia, plasticidad y tenacidad, para cumplir con diferentes requisitos de rendimiento.
- Además, el templado ayuda a estabilizar el tamaño de la pieza asegurando que no se produzcan deformaciones durante el uso posterior, ya que estabiliza la estructura metalográfica.
- El templado también puede mejorar el rendimiento de corte de ciertos aceros aleados.
3. La función del templado es:
Para garantizar que la pieza de trabajo permanezca estable y no sufra ninguna transformación estructural durante el uso, es importante mejorar la estabilidad de la estructura. Esto implica eliminar la tensión interna, lo que a su vez ayuda a estabilizar las dimensiones geométricas y mejorar el rendimiento de la pieza de trabajo. Además, el templado puede ayudar a ajustar las propiedades mecánicas del acero para cumplir con requisitos de uso específicos.
El templado tiene estos efectos porque cuando la temperatura aumenta, la actividad atómica aumenta, lo que permite que los átomos de hierro, carbono y otros elementos de aleación del acero se difundan más rápido. Esto permite la reordenación de los átomos, transformando la estructura inestable y desequilibrada en una estructura estable y equilibrada.
Cuando se templa el acero, la dureza y la resistencia disminuyen mientras que la plasticidad aumenta. El alcance de estos cambios en las propiedades mecánicas depende de la temperatura de templado, y temperaturas más altas provocan mayores cambios. En algunos aceros aleados con un alto contenido de elementos de aleación, el revenido en un determinado rango de temperatura puede provocar la precipitación de compuestos metálicos finos. Esto aumenta la resistencia y la dureza, un fenómeno conocido como endurecimiento secundario.
Requisitos de templado: diferentespiezas mecanizadasrequieren templado a diferentes temperaturas para cumplir con los requisitos de uso específicos. Estas son las temperaturas de templado recomendadas para diferentes tipos de piezas de trabajo:
1. Las herramientas de corte, los cojinetes, las piezas cementadas y templadas y las piezas templadas superficialmente generalmente se templan a bajas temperaturas por debajo de 250 °C. Este proceso da como resultado un cambio mínimo en la dureza, una reducción de la tensión interna y una ligera mejora en la tenacidad.
2. Los resortes se templan a temperaturas medias que oscilan entre 350 y 500 °C para lograr una mayor elasticidad y la dureza necesaria.
3. Las piezas hechas de acero estructural con contenido medio de carbono generalmente se templan a altas temperaturas de 500 a 600 °C para lograr una combinación óptima de resistencia y tenacidad.
Cuando el acero se templa a unos 300°C, puede volverse más quebradizo, un fenómeno conocido como el primer tipo de fragilidad por temple. Generalmente, el templado no se debe realizar en este rango de temperatura. Algunos aceros estructurales de aleación de carbono medio también son propensos a la fragilidad si se enfrían lentamente a temperatura ambiente después del revenido a alta temperatura, lo que se conoce como el segundo tipo de fragilidad por revenido. Agregar molibdeno al acero o enfriarlo en aceite o agua durante el templado puede prevenir el segundo tipo de fragilidad del templado. Recalentar el segundo tipo de acero frágil templado a la temperatura de templado original puede eliminar esta fragilidad.
En producción, la elección de la temperatura de templado depende de los requisitos de rendimiento de la pieza de trabajo. El templado se clasifica según las diferentes temperaturas de calentamiento en templado a baja temperatura, templado a temperatura media y templado a alta temperatura. El proceso de tratamiento térmico que implica enfriamiento seguido de revenido a alta temperatura se conoce como revenido, lo que da como resultado alta resistencia, buena plasticidad y tenacidad.
- Templado a baja temperatura: 150-250°C, templado M. Este proceso reduce la tensión interna y la fragilidad, mejora la plasticidad y la tenacidad y da como resultado una mayor dureza y resistencia al desgaste. Normalmente se utiliza para fabricar herramientas de medición, herramientas de corte, rodamientos, etc.
- Templado a media temperatura: 350-500°C, templado en T. Este proceso de templado da como resultado una mayor elasticidad, cierta plasticidad y dureza. Se utiliza comúnmente para fabricar resortes, troqueles de forja, etc.
- Templado a alta temperatura: 500-650°C, templado S. Este proceso produce buenas propiedades mecánicas integrales y se utiliza a menudo para fabricar engranajes, cigüeñales, etc.
3. Normalizar
1. ¿Qué es la normalización?
Elproceso cncLa normalización es un tratamiento térmico que se utiliza para mejorar la tenacidad del acero. El componente de acero se calienta a una temperatura entre 30 y 50 °C por encima de la temperatura Ac3, se mantiene a esa temperatura durante un período de tiempo y luego se enfría con aire fuera del horno. La normalización implica un enfriamiento más rápido que el recocido pero un enfriamiento más lento que el temple. Este proceso da como resultado granos de cristal refinados en el acero, lo que mejora la resistencia y la tenacidad (como lo indica el valor AKV) y reduce la tendencia del componente a agrietarse. La normalización puede mejorar significativamente las propiedades mecánicas integrales de las placas de acero laminadas en caliente de baja aleación, las piezas forjadas y fundidas de acero de baja aleación, así como mejorar el rendimiento de corte.
2. La normalización tiene las siguientes finalidades y usos:
1. Acero hipereutectoide: la normalización se utiliza para eliminar estructuras Widmanstatten y de grano grueso sobrecalentadas en piezas fundidas, forjadas y soldadas, así como estructuras en bandas en materiales laminados. Refina los granos y puede usarse como tratamiento de precalentamiento antes del enfriamiento.
2. Acero hipereutectoide: La normalización puede eliminar la cementita secundaria de la red y refinar la perlita, mejorando las propiedades mecánicas y facilitando el posterior recocido esferoidizante.
3. Placas de acero delgadas embutidas y con bajo contenido de carbono: la normalización puede eliminar la cementita libre en el límite del grano, mejorando el rendimiento de la embutición profunda.
4. Acero con bajo contenido de carbono y acero con bajo contenido de carbono y baja aleación: la normalización puede obtener estructuras de perlita más finas y escamosas, aumentando la dureza a HB140-190, evitando el fenómeno del "cuchillo pegado" durante el corte y mejorando la maquinabilidad. En situaciones en las que se pueden utilizar tanto la normalización como el recocido para acero con contenido medio de carbono, la normalización es más económica y conveniente.
5. Acero estructural ordinario con contenido medio de carbono: se puede utilizar la normalización en lugar de templado y revenido a alta temperatura cuando no se requieren altas propiedades mecánicas, lo que simplifica el proceso y garantiza una estructura y tamaño de acero estables.
6. Normalización de alta temperatura (150-200 °C por encima de Ac3): Reducción de la segregación de componentes de piezas fundidas y forjadas debido a la alta tasa de difusión a altas temperaturas. Los cereales secundarios se pueden refinar mediante una segunda normalización posterior a una temperatura más baja.
7. Aceros de aleación de bajo y medio carbono utilizados en turbinas de vapor y calderas: se utiliza la normalización para obtener una estructura de bainita, seguida de un templado a alta temperatura para una buena resistencia a la fluencia a 400-550°C.
8. Además de las piezas de acero y los materiales de acero, la normalización también se usa ampliamente en el tratamiento térmico del hierro dúctil para obtener una matriz de perlita y mejorar la resistencia del hierro dúctil. Las características de la normalización implican refrigeración por aire, por lo que la temperatura ambiente, el método de apilamiento, el flujo de aire y el tamaño de la pieza de trabajo tienen un impacto en la estructura y el rendimiento después de la normalización. La estructura de normalización también se puede utilizar como método de clasificación para aceros aleados. Normalmente, el acero aleado se clasifica en acero perlita, acero bainita, acero martensita y acero austenita, dependiendo de la estructura obtenida por enfriamiento por aire después de calentar una muestra con un diámetro de 25 mm a 900°C.
4. recocido
1. ¿Qué es el recocido?
El recocido es un proceso de tratamiento térmico del metal. Implica calentar lentamente el metal a una temperatura específica, mantenerlo a esa temperatura durante un período determinado y luego enfriarlo a un ritmo adecuado. El recocido se puede clasificar en recocido completo, recocido incompleto y recocido con alivio de tensiones. Las propiedades mecánicas de los materiales recocidos se pueden evaluar mediante ensayos de tracción o ensayos de dureza. Muchos aceros se suministran en estado recocido. La dureza del acero se puede evaluar utilizando un probador de dureza Rockwell, que mide la dureza HRB. Para placas de acero más delgadas, tiras de acero y tubos de acero de paredes delgadas, se puede utilizar un durómetro Rockwell de superficie para medir la dureza HRT.
2. La finalidad del recocido es:
- Mejorar o eliminar diversos defectos estructurales y tensiones residuales causadas por el acero en los procesos de fundición, forja, laminado y soldadura para evitar la deformación y el agrietamiento depiezas de fundición a presión.
- Suavizar la pieza de trabajo para el corte.
- Refinar los granos y mejorar la estructura para potenciar las propiedades mecánicas de la pieza de trabajo.
- Preparar la estructura para el tratamiento térmico final (templado y revenido).
3. Los procesos de recocido comunes son:
① Recocido completo.
Para mejorar las propiedades mecánicas del acero con medio y bajo contenido de carbono después de la fundición, forja y soldadura, es necesario refinar la estructura gruesa sobrecalentada. El proceso implica calentar la pieza de trabajo a una temperatura de 30 a 50 ℃ por encima del punto en el que toda la ferrita se transforma en austenita, mantener esta temperatura durante un período de tiempo y luego enfriar gradualmente la pieza de trabajo en un horno. A medida que la pieza de trabajo se enfría, la austenita se transformará nuevamente, dando como resultado una estructura de acero más fina.
② Recocido esferoidizante.
Para reducir la alta dureza del acero para herramientas y del acero para rodamientos después de la forja, es necesario calentar la pieza de trabajo a una temperatura de 20 a 40 ℃ por encima del punto en el que el acero comienza a formar austenita, mantenerla caliente y luego enfriarla lentamente. A medida que la pieza de trabajo se enfría, la cementita laminar de la perlita adquiere una forma esférica, lo que reduce la dureza del acero.
③ Recocido isotérmico.
Este proceso se utiliza para reducir la alta dureza de ciertos aceros estructurales aleados con alto contenido de níquel y cromo para el procesamiento de corte. Por lo general, el acero se enfría rápidamente hasta la temperatura más inestable de la austenita y luego se mantiene a una temperatura cálida durante un período de tiempo específico. Esto hace que la austenita se transforme en troostita o sorbita, lo que produce una reducción de la dureza.
④ Recocido por recristalización.
El proceso se utiliza para reducir el endurecimiento de alambres metálicos y placas delgadas que se produce durante el estirado y el laminado en frío. El metal se calienta a una temperatura que generalmente está entre 50 y 150 ℃ por debajo del punto en el que el acero comienza a formar austenita. Esto permite eliminar los efectos del endurecimiento por trabajo y ablandar el metal.
⑤ Recocido por grafitización.
Para transformar hierro fundido con un alto contenido de cementita en hierro forjado con buena plasticidad, el proceso implica calentar la pieza fundida a unos 950°C, mantener esta temperatura durante un período específico y luego enfriarla adecuadamente para descomponer la cementita y generar grafito floculento.
⑥ Recocido por difusión.
El proceso se utiliza para igualar la composición química de las piezas fundidas de aleaciones y mejorar su rendimiento. El método consiste en calentar la pieza fundida a la temperatura más alta posible sin derretirla, mantener esta temperatura durante un período prolongado y luego enfriarla lentamente. Esto permite que los distintos elementos de la aleación se difundan y se distribuyan uniformemente.
⑦ Recocido de alivio de tensión.
Este proceso se utiliza para reducir la tensión interna en piezas fundidas de acero y piezas soldadas. Para los productos de acero que comienzan a formar austenita después de calentarlos a una temperatura de 100 a 200 ℃ por debajo, deben mantenerse calientes y luego enfriarse al aire para eliminar la tensión interna.
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Hora de publicación: 14 de agosto de 2024