Come distinguere tempra, rinvenimento, normalizzazione, ricottura

Cos'è il temperaggio?

La tempra è un processo di trattamento termico in cui il materiale o la parte metallica bonificata viene riscaldato a una temperatura specifica, mantenuto per un certo periodo e quindi raffreddato in un certo modo. Il rinvenimento è un'operazione eseguita immediatamente dopo la tempra e solitamente costituisce l'ultima parte del trattamento termico del pezzo. Il processo combinato di tempra e rinvenimento è chiamato trattamento finale. Lo scopo principale della bonifica è:

1) Ridurre lo stress interno e ridurre la fragilità. Le parti temprate presentano stress e fragilità significativi. Tenderanno a deformarsi o addirittura a fessurarsi se non temprati in tempo.

2) Regolare le proprietà meccaniche del pezzo. Dopo la tempra, il pezzo presenta elevata durezza ed elevata fragilità. Può essere regolato mediante rinvenimento, durezza, resistenza, plasticità e tenacità per soddisfare i diversi requisiti prestazionali dei vari pezzi.

3) Stabilizzare la dimensione del pezzo. La struttura metallografica può essere stabilizzata mediante rinvenimento per garantire che non si verifichino deformazioni durante l'uso futuro.

4) Migliorare le prestazioni di taglio di alcuni acciai legati.
L'effetto del rinvenimento è:

① Migliorare la stabilità dell'organizzazione in modo che la struttura del pezzo non cambi più durante l'uso in modo che le dimensioni geometriche e le prestazioni rimangano stabili.

② Eliminare lo stress interno per migliorare le prestazioni del pezzo e stabilizzare la dimensione geometrica del pezzo.

③ Regolare le proprietà meccaniche dell'acciaio per soddisfare i requisiti di utilizzo.

Il motivo per cui il rinvenimento ha questi effetti è che quando la temperatura aumenta, aumenta l'attività atomica. Gli atomi di ferro, carbonio e altri elementi leganti nell'acciaio possono diffondersi più velocemente per realizzare la riorganizzazione e la combinazione di particelle, rendendolo instabile. L'organizzazione squilibrata si è gradualmente trasformata in un'organizzazione stabile ed equilibrata. L'eliminazione dello stress interno è anche legata alla diminuzione della resistenza del metallo quando la temperatura aumenta. Quando l'acciaio generale viene temperato, la durezza e la resistenza diminuiscono e la plasticità aumenta. Maggiore è la temperatura di rinvenimento, più significativo è il cambiamento di queste proprietà meccaniche. Alcuni acciai legati con un contenuto più elevato di elementi leganti faranno precipitare alcune particelle fini di composti metallici quando temperati in un intervallo di temperature specifico, il che aumenterà la resistenza e la durezza. Questo fenomeno è chiamato indurimento secondario.
Requisiti di rinvenimento: i pezzi con scopi diversi devono essere temprati a varie temperature per soddisfare i requisiti di utilizzo.

① Strumenti, cuscinetti, parti cementate e temprate e parti temprate in superficie vengono solitamente temprate a una temperatura inferiore a 250°C. La durezza cambia poco dopo il rinvenimento a bassa temperatura, lo stress interno è ridotto e la tenacità è leggermente migliorata.

② La molla è temperata a una temperatura media di 350～500℃ per ottenere maggiore elasticità e tenacità necessaria.

③ Le parti realizzate in acciaio strutturale a medio carbonio sono solitamente temperate a temperature elevate di 500～600℃ per ottenere un buon abbinamento di resistenza e tenacità adeguate.

 

Quando l'acciaio viene temperato a circa 300°C, spesso aumenta la sua fragilità. Questo fenomeno è chiamato il primo tipo di fragilità del carattere. Generalmente non dovrebbe essere temperato in questo intervallo di temperature. Alcuni acciai strutturali legati a medio tenore di carbonio tendono anche a diventare fragili se vengono raffreddati lentamente a temperatura ambiente dopo un rinvenimento ad alta temperatura. Questo fenomeno è chiamato il secondo tipo di fragilità del carattere. L'aggiunta di molibdeno all'acciaio o il raffreddamento in olio o acqua durante la tempra possono prevenire il secondo tipo di fragilità della tempra. Questo tipo di fragilità può essere eliminato riscaldando nuovamente il secondo tipo di acciaio fragile rinvenuto alla temperatura di rinvenimento originale.

Nella produzione, spesso si basa sui requisiti prestazionali del pezzo. In base alle diverse temperature di riscaldamento, il rinvenimento è suddiviso in bassa temperatura, media temperatura e alta temperatura. Il processo di trattamento termico che combina la tempra e il successivo rinvenimento ad alta temperatura è chiamato tempra e rinvenimento, il che significa che ha un'elevata resistenza e una buona tenacità plastica.

1. Rinvenimento a bassa temperatura: 150-250°C, cicli M, riduce lo stress interno e la fragilità, migliora la tenacità della plastica e presenta una maggiore durezza e resistenza all'usura. Costruivo strumenti di misura, utensili da taglio, cuscinetti volventi, ecc.

2. Rinvenimento a temperatura intermedia: 350-500 ℃, ciclo T, elevata elasticità, certa plasticità e durezza. Utilizzato per realizzare molle, stampi per forgiatura, ecc.Parte di lavorazione CNC

3. Rinvenimento ad alta temperatura: 500-650 ℃, tempo S, con buone proprietà meccaniche complete. Costruivo ingranaggi, alberi motore, ecc.

Cos'è la normalizzazione?

La normalizzazione è un trattamento termico che migliora la tenacità dell'acciaio. Dopo che il componente in acciaio è stato riscaldato a 30~50°C sopra la temperatura Ac3, viene mantenuto caldo e raffreddato ad aria. La caratteristica principale è che la velocità di raffreddamento è più veloce della ricottura e inferiore rispetto alla tempra. Durante la normalizzazione, i grani cristallini dell'acciaio possono essere raffinati con un raffreddamento leggermente più rapido. Non solo è possibile ottenere una resistenza soddisfacente, ma è anche possibile migliorare e ridurre significativamente la tenacità (valore AKV), ovvero la tendenza del componente a rompersi. -Dopo il trattamento di normalizzazione di alcune lamiere di acciaio laminate a caldo a bassa lega, pezzi forgiati e pezzi fusi di acciaio a bassa lega, le proprietà meccaniche complete dei materiali possono migliorare significativamente e anche le prestazioni di taglio sono migliorate.parte in alluminio

La normalizzazione ha i seguenti scopi e utilizzi:

① Per gli acciai ipereutettoidi, la normalizzazione viene utilizzata per eliminare la struttura a grana grossa surriscaldata e la struttura di Widmanstatten di fusione, forgiatura e saldature, nonché la struttura a bande nei materiali laminati; raffinare i cereali; e può essere utilizzato come trattamento di preriscaldamento prima dell'estinzione.

② Per gli acciai ipereutettoidi la normalizzazione può eliminare la cementite secondaria reticolata ed affinare la perlite, migliorando le proprietà meccaniche e facilitando la successiva ricottura sferoidale.

③ Per le lamiere sottili di acciaio per imbutitura profonda a basso tenore di carbonio, la normalizzazione può eliminare la cementite libera nel bordo del grano per migliorare le prestazioni di imbutitura profonda.

④ Per l'acciaio a basso tenore di carbonio e l'acciaio bassolegato a basso tenore di carbonio, la normalizzazione può ottenere una struttura di perlite più lamellare, aumentare la durezza a HB140-190, evitare il fenomeno del "coltello che si attacca" durante il taglio e migliorare la lavorabilità. La normalizzazione è più economica e conveniente per l'acciaio a medio carbonio quando sono disponibili la normalizzazione e la ricottura.Pezzo lavorato a cinque assi

⑤ Per gli acciai strutturali ordinari a medio carbonio, dove le proprietà meccaniche non sono elevate, è possibile utilizzare la normalizzazione invece della tempra e del rinvenimento ad alta temperatura, che è facile da usare e stabile nella struttura e nelle dimensioni dell'acciaio.

⑥ La normalizzazione ad alta temperatura (150～200℃ sopra Ac3) può ridurre la segregazione della composizione di pezzi fusi e forgiati a causa dell'elevata velocità di diffusione alle alte temperature. Dopo la normalizzazione ad alta temperatura, una seconda normalizzazione a temperatura più bassa può affinare i grani grossolani.

⑦ Per alcuni acciai legati a basso e medio tenore di carbonio utilizzati nelle turbine a vapore e nelle caldaie, la normalizzazione viene spesso utilizzata per ottenere la struttura della bainite. Quindi, dopo il rinvenimento ad alta temperatura, ha una buona resistenza allo scorrimento se utilizzato a 400-550 ℃.

⑧ Oltre alle parti in acciaio e all'acciaio, la normalizzazione è ampiamente utilizzata anche nel trattamento termico della ghisa sferoidale per ottenere una matrice di perlite e migliorare la resistenza della ghisa sferoidale.

Poiché la caratteristica della normalizzazione è il raffreddamento ad aria, la temperatura ambiente, il metodo di impilamento, il flusso d'aria e le dimensioni del pezzo in lavorazione influenzano tutti l'organizzazione e le prestazioni dopo la normalizzazione. La struttura di normalizzazione può essere utilizzata anche come metodo di classificazione per gli acciai legati. Generalmente gli acciai legati si dividono in perlite, bainite, martensitico e austenitico in base alla struttura ottenuta mediante raffreddamento ad aria dopo aver riscaldato a 900°C un campione del diametro di 25 mm.

Cos'è la ricottura?

La ricottura è un processo di trattamento termico del metallo che riscalda lentamente il metallo a una temperatura specifica, lo mantiene per un tempo sufficiente e quindi lo raffredda ad una velocità adeguata. Il trattamento termico di ricottura si divide in ricottura incompleta,g e di distensione. Le proprietà meccaniche dei materiali ricotti possono essere testate mediante prove di trazione o di durezza. Molti acciai vengono forniti allo stato di trattamento termico ricotto. Un durometro Rockwell può testare la durezza dell'acciaio per testare la durezza HRB. Per piastre di acciaio più sottili, nastri di acciaio e tubi di acciaio a parete sottile, è possibile utilizzare il durometro superficiale Rockwell per testare la durezza HRT. .

Lo scopo della ricottura è:

① Migliorare o eliminare i difetti strutturali e le tensioni residue causate dalla fusione, dalla forgiatura, dalla laminazione e dalla saldatura dell'acciaio e prevenire la deformazione e la rottura del pezzo.

② Ammorbidire il pezzo da tagliare.

③ Affinare i grani e migliorare la struttura per migliorare le proprietà meccaniche del pezzo.

④ Preparare l'organizzazione per il trattamento termico finale (tempra, rinvenimento).

I processi di ricottura comunemente utilizzati sono:

① Completamente ricotto. Viene utilizzato per affinare la struttura surriscaldata grossolana con scarse proprietà meccaniche dopo fusione, forgiatura e saldatura di acciaio a medio e basso tenore di carbonio. Riscaldare il pezzo a 30-50°C sopra la temperatura alla quale tutta la ferrite viene trasformata in austenite, conservarlo per un po' di tempo, quindi raffreddarlo lentamente nel forno. Durante il processo di raffreddamento l'austenite si trasforma nuovamente per rendere più fine la struttura dell'acciaio.

② Ricottura sferoidizzante. Sono utilizzati per ridurre l'elevata durezza dell'acciaio per utensili e dell'acciaio per cuscinetti dopo la forgiatura. Il pezzo viene riscaldato a 20-40°C al di sopra della temperatura alla quale l'acciaio forma l'austenite e poi si raffredda lentamente dopo aver mantenuto la temperatura. Durante il processo di raffreddamento, la cementite lamellare contenuta nella perlite diventa sferica, riducendone la durezza.

③ Ricottura isotermica. Riduce la durezza di alcuni acciai strutturali legati con un contenuto più elevato di nichel e cromo per il taglio. Generalmente, viene raffreddato alla temperatura più instabile dell'austenite ad una velocità relativamente rapida. Dopo una permanenza adeguata, l'austenite si trasforma in troostite o sorbite e la durezza può essere ridotta.

④ Ricottura di ricristallizzazione. Elimina il fenomeno dell'indurimento (aumento della durezza e diminuzione della plasticità) di fili e lamiere metalliche durante la trafilatura e laminazione a freddo. La temperatura di riscaldamento è generalmente compresa tra 50 e 150°C inferiore alla temperatura alla quale l'acciaio inizia a formare austenite. Solo in questo modo è possibile eliminare l'effetto incrudente e ammorbidire il metallo.

⑤ Ricottura di grafitizzazione. Viene utilizzato per trasformare la ghisa contenente una grande quantità di cementite in ghisa malleabile con buona plasticità. L'operazione del processo consiste nel riscaldare il getto a circa 950°C, mantenerlo caldo per un certo periodo e quindi raffreddarlo opportunamente per decomporre la cementite per formare grafite flocculante.

⑥ Ricottura per diffusione. Viene utilizzato per omogeneizzare la composizione chimica dei getti in lega e migliorarne le prestazioni. Il metodo consiste nel riscaldare il getto alla massima temperatura possibile senza scioglierlo per lungo tempo e raffreddandolo lentamente dopo la diffusione dei vari elementi della lega, che tende ad essere uniformemente distribuita.

⑦ Ricottura di distensione. Elimina le tensioni interne delle fusioni in acciaio e delle parti saldate. Per i prodotti in acciaio, la temperatura alla quale l'austenite inizia a formarsi dopo il riscaldamento è 100-200 ℃ e lo stress interno può essere eliminato raffreddando all'aria dopo aver mantenuto la temperatura.