Comment distinguer la trempe, le revenu, la normalisation et le recuit

Qu’est-ce que le tempérage ?

La trempe est un processus de traitement thermique dans lequel le matériau ou la pièce métallique trempée est chauffé à une certaine température, maintenu pendant une certaine période de temps, puis refroidi d'une certaine manière. La trempe est une opération effectuée immédiatement après la trempe et constitue généralement la dernière partie du traitement thermique de la pièce. Un processus, donc le processus combiné de trempe et de revenu est appelé traitement final. L’objectif principal de la trempe et du revenu est :

1) Réduire les contraintes internes et réduire la fragilité. Les pièces trempées présentent une grande contrainte et une grande fragilité. S’ils ne sont pas trempés à temps, ils auront tendance à se déformer, voire à se fissurer.

2) Ajustez les propriétés mécaniques de la pièce. Après trempe, la pièce présente une dureté élevée et une fragilité élevée. Afin de répondre aux différentes exigences de performance des différentes pièces, il peut être ajusté en fonction du revenu, de la dureté, de la résistance, de la plasticité et de la ténacité.

3) Stabilisez la taille de la pièce. La structure métallographique peut être stabilisée par trempe pour garantir qu'aucune déformation ne se produise lors du processus d'utilisation futur.

4) Améliorer les performances de coupe de certains aciers alliés.
L’effet du tempérage est :

① Améliorer la stabilité de l'organisation, de sorte que la structure de la pièce ne change plus pendant l'utilisation, de sorte que la taille géométrique et les performances de la pièce restent stables.

② Éliminez les contraintes internes afin d'améliorer les performances de la pièce et de stabiliser la taille géométrique de la pièce.

③ Ajustez les propriétés mécaniques de l'acier pour répondre aux exigences d'utilisation.

La raison pour laquelle le revenu a ces effets est que lorsque la température augmente, l'activité atomique augmente et les atomes de fer, de carbone et d'autres éléments d'alliage dans l'acier peuvent diffuser plus rapidement pour réaliser le réarrangement et la combinaison des atomes, ce qui le rend instable. Une organisation déséquilibrée s'est progressivement transformée en une organisation stable et équilibrée. L’élimination des contraintes internes est également liée à la diminution de la résistance du métal lorsque la température augmente. Lorsque l’acier général est trempé, la dureté et la résistance diminuent et la plasticité augmente. Plus la température de revenu est élevée, plus ces propriétés mécaniques changent. Certains aciers alliés avec une teneur plus élevée en éléments d'alliage précipiteront de fines particules de composés métalliques lorsqu'ils seront trempés dans une certaine plage de température, ce qui augmentera la résistance et la dureté. Ce phénomène est appelé durcissement secondaire.
Exigences de trempe : les pièces à des fins différentes doivent être trempées à différentes températures pour répondre aux exigences d'utilisation.

① Les outils, roulements, pièces cémentées et trempées et pièces durcies en surface sont généralement trempés à basse température inférieure à 250°C. La dureté change peu après un revenu à basse température, la contrainte interne est réduite et la ténacité est légèrement améliorée.

② Le ressort est trempé à température moyenne entre 350 ～ 500 ℃ pour obtenir une élasticité plus élevée et la ténacité nécessaire.

③ Les pièces en acier de construction à teneur moyenne en carbone sont généralement trempées à haute température à 500 ～ 600 ℃ pour obtenir une bonne adéquation entre résistance et ténacité appropriées.

Lorsque l’acier est trempé à environ 300°C, sa fragilité augmente souvent. Ce phénomène est appelé le premier type de fragilité de l'humeur. Généralement, il ne faut pas le tempérer dans cette plage de température. Certains aciers de construction en alliages à teneur moyenne en carbone sont également susceptibles de devenir cassants s'ils sont lentement refroidis à température ambiante après un revenu à haute température. Ce phénomène est appelé le deuxième type de fragilité de l'état. L'ajout de molybdène à l'acier ou le refroidissement dans de l'huile ou de l'eau pendant le revenu peuvent empêcher le deuxième type de fragilité due au revenu. Ce type de fragilité peut être éliminé en réchauffant le deuxième type d'acier fragile trempé à la température de revenu d'origine.

En production, cela repose souvent sur les exigences de performance de la pièce. Selon les différentes températures de chauffage, la trempe est divisée en trempe à basse température, trempe à température moyenne et trempe à haute température. Le processus de traitement thermique qui combine la trempe et le revenu ultérieur à haute température est appelé trempe et revenu, ce qui signifie qu'il présente une résistance élevée et une bonne ténacité plastique.

1. Trempe à basse température : 150-250 °C, cycles M, réduit les contraintes internes et la fragilité, améliore la ténacité du plastique et a une dureté et une résistance à l'usure plus élevées. Utilisé pour fabriquer des outils de mesure, des outils de coupe, des roulements, etc.

2. Trempe à température intermédiaire : 350-500℃, cycle T, avec une élasticité élevée, une certaine plasticité et dureté. Utilisé pour fabriquer des ressorts, des matrices de forgeage, etc.Pièce d'usinage CNC

3. Trempe à haute température : 500-650℃, temps S, avec de bonnes propriétés mécaniques complètes. Utilisé pour fabriquer des engrenages, des vilebrequins, etc.
Qu’est-ce que la normalisation ?

La normalisation est un traitement thermique qui améliore la ténacité de l'acier. Une fois que le composant en acier est chauffé à 30 ~ 50 °C au-dessus de la température Ac3, il est maintenu au chaud pendant un certain temps, puis refroidi à l'air. La principale caractéristique est que la vitesse de refroidissement est plus rapide que le recuit et inférieure à la trempe. Lors de la normalisation, les grains cristallins de l'acier peuvent être affinés grâce à un refroidissement légèrement plus rapide. Non seulement une résistance satisfaisante peut être obtenue, mais la ténacité (valeur AKV) peut également être considérablement améliorée et la tendance du composant à se fissurer réduite. -Après avoir normalisé le traitement de certaines tôles d'acier laminées à chaud faiblement alliées, des pièces forgées et des pièces moulées en acier faiblement allié, les propriétés mécaniques complètes des matériaux peuvent être considérablement améliorées et les performances de coupe sont également améliorées.pièce en aluminium

La normalisation a les objectifs et utilisations suivants :

① Pour les aciers hypoeutectoïdes, la normalisation est utilisée pour éliminer la structure à gros grains surchauffée et la structure de Widmanstatten des pièces moulées, forgées et soudées, ainsi que la structure de bande dans les matériaux laminés ; affiner les grains; et peut être utilisé comme traitement de préchauffage avant la trempe.

② Pour les aciers hypereutectoïdes, la normalisation peut éliminer la cémentite secondaire réticulée et affiner la perlite, ce qui non seulement améliore les propriétés mécaniques, mais facilite également le recuit sphéroïdisant ultérieur.

③ Pour les tôles d'acier minces embouties à faible teneur en carbone, la normalisation peut éliminer la cémentite libre dans la limite des grains pour améliorer ses performances d'emboutissage profond.

④ Pour l'acier à faible teneur en carbone et l'acier faiblement allié à faible teneur en carbone, la normalisation peut obtenir plus de structure de perlite en flocons, augmenter la dureté à HB140-190, éviter le phénomène de « couteau collant » pendant la coupe et améliorer l'usinabilité. Pour l'acier au carbone moyen, il est plus économique et plus pratique d'utiliser la normalisation lorsque la normalisation et le recuit sont disponibles.Pièce usinée 5 axes

⑤ Pour les aciers de construction ordinaires à moyenne teneur en carbone, où les propriétés mécaniques ne sont pas élevées, la normalisation peut être utilisée à la place de la trempe et du revenu à haute température, ce qui est non seulement facile à utiliser, mais également stable dans la structure et la taille de l'acier.

⑥ La normalisation à haute température (150 ～ 200 ℃ au-dessus de Ac3) peut réduire la ségrégation de la composition des pièces moulées et forgées en raison du taux de diffusion élevé à haute température. Les grains grossiers après normalisation à haute température peuvent être raffinés par une seconde normalisation à température plus basse.

⑦ Pour certains aciers alliés à faible et moyenne teneur en carbone utilisés dans les turbines à vapeur et les chaudières, la normalisation est souvent utilisée pour obtenir une structure bainitique, puis après revenu à haute température, elle présente une bonne résistance au fluage lorsqu'elle est utilisée à 400-550 ℃.

⑧ Outre les pièces en acier et l'acier, la normalisation est également largement utilisée dans le traitement thermique de la fonte ductile pour obtenir une matrice de perlite et améliorer la résistance de la fonte ductile.

Étant donné que la caractéristique de la normalisation est le refroidissement par air, la température ambiante, la méthode d'empilage, le débit d'air et la taille de la pièce affectent tous l'organisation et les performances après la normalisation. La structure de normalisation peut également être utilisée comme méthode de classification pour les aciers alliés. Généralement, les aciers alliés sont divisés en acier perlitique, acier bainitique, acier martensitique et acier austénitique en fonction de la structure obtenue par refroidissement à l'air après qu'un échantillon d'un diamètre de 25 mm soit chauffé à 900°C.
Qu’est-ce que le recuit ?

Le recuit est un processus de traitement thermique du métal qui chauffe lentement le métal jusqu'à une certaine température, le conserve pendant un temps suffisant, puis le refroidit à une vitesse appropriée. Le traitement thermique de recuit est divisé en recuit complet, recuit incomplet et recuit de détente. Les propriétés mécaniques des matériaux recuits peuvent être testées par essai de traction ou essai de dureté. De nombreux aciers sont fournis à l’état de traitement thermique recuit. La dureté de l'acier peut être testée par le testeur de dureté Rockwell pour tester la dureté HRB. Pour les tôles d'acier plus fines, les bandes d'acier et les tuyaux en acier à paroi mince, le testeur de dureté de surface Rockwell peut être utilisé pour tester la dureté HRT. .

Le but du recuit est de :

① Améliorez ou éliminez divers défauts structurels et contraintes résiduelles causés par le moulage, le forgeage, le laminage et le soudage de l'acier, et évitez la déformation et la fissuration de la pièce.

② Ramollissez la pièce pour la coupe.

③ Affiner les grains et améliorer la structure pour améliorer les propriétés mécaniques de la pièce.

④ Préparer l'organisme pour le traitement thermique final (trempe, revenu).
Les procédés de recuit couramment utilisés sont :

① Complètement recuit. Il est utilisé pour affiner la structure surchauffée grossière avec de mauvaises propriétés mécaniques après coulée, forgeage et soudage d'acier à moyenne et faible teneur en carbone. Chauffez la pièce à 30-50℃ au-dessus de la température à laquelle toute la ferrite est transformée en austénite, conservez-la pendant un certain temps, puis refroidissez-la lentement avec le four. Pendant le processus de refroidissement, l'austénite se transforme à nouveau pour rendre la structure en acier plus fine. .

② Recuit sphéroïdisant. Utilisé pour réduire la dureté élevée de l'acier à outils et de l'acier à roulement après forgeage. La pièce est chauffée à 20-40°C au-dessus de la température à laquelle l'acier commence à former de l'austénite, puis refroidie lentement après avoir maintenu la température. Pendant le processus de refroidissement, la cémentite lamellaire de la perlite devient sphérique, réduisant ainsi la dureté.

③ Recuit isotherme. Il est utilisé pour réduire la dureté élevée de certains aciers de construction alliés à teneur plus élevée en nickel et en chrome pour la coupe. Généralement, elle est d'abord refroidie à la température la plus instable de l'austénite à un rythme relativement rapide, et après un maintien pendant un temps approprié, l'austénite est transformée en troostite ou sorbite, et la dureté peut être réduite.

④ Recuit de recristallisation. Il est utilisé pour éliminer le phénomène de durcissement (augmentation de la dureté et diminution de la plasticité) des fils et tôles métalliques lors de l'étirage à froid et du laminage à froid. La température de chauffage est généralement inférieure de 50 à 150°C à la température à laquelle l'acier commence à former de l'austénite. Ce n'est qu'ainsi que l'effet d'écrouissage peut être éliminé et que le métal peut être ramolli.

⑤ Recuit de graphitisation. Il est utilisé pour transformer la fonte contenant une grande quantité de cémentite en fonte malléable avec une bonne plasticité. L'opération du procédé consiste à chauffer la pièce moulée à environ 950 °C, à la maintenir au chaud pendant un certain temps, puis à la refroidir de manière appropriée pour décomposer la cémentite et former du graphite floculant.

⑥ Recuit de diffusion. Il est utilisé pour homogénéiser la composition chimique des pièces moulées en alliage et améliorer ses performances. La méthode consiste à chauffer la pièce moulée à la température la plus élevée possible sans fondre, et à la conserver pendant une longue période, puis à la refroidir lentement après que la diffusion des divers éléments dans l'alliage ait tendance à être uniformément répartie.

⑦ Recuit de soulagement des contraintes. Il est utilisé pour éliminer les contraintes internes des pièces moulées en acier et des pièces soudées. Pour les produits en acier, la température à laquelle l'austénite commence à se former après chauffage est de 100 à 200 ℃, et la contrainte interne peut être éliminée par refroidissement à l'air après avoir maintenu la température.