Normalização, recozimento, têmpera, revenimento.

A diferença entre recozimento e revenimento é:
Simplificando, o recozimento significa não ter dureza e o revenido ainda mantém uma certa dureza.

Temperamento:

A estrutura obtida pelo revenido em alta temperatura é o sorbite temperado. Geralmente, o revenido não é usado sozinho. O principal objetivo do revenido após a têmpera das peças é eliminar as tensões de têmpera e obter a estrutura necessária. De acordo com as diferentes temperaturas de revenido, o revenido é dividido em revenido de baixa temperatura, temperatura média e revenido de alta temperatura. Martensita temperada, troostita e sorbita foram obtidas respectivamente.

Dentre eles, o tratamento térmico combinado com o revenido em alta temperatura após a têmpera é denominado tratamento de têmpera e revenido, e tem como objetivo obter propriedades mecânicas abrangentes com boa resistência, dureza, plasticidade e tenacidade. Portanto, é amplamente utilizado em importantes peças estruturais de automóveis, tratores, máquinas-ferramentas, etc., como bielas, parafusos, engrenagens e eixos. A dureza após o revenido é geralmente HB200-330.

recozimento:

A transformação da perlita ocorre durante o processo de recozimento. O principal objetivo do recozimento é fazer com que a estrutura interna do metal atinja ou se aproxime do estado de equilíbrio e prepare-se para o processamento subsequente e tratamento térmico final. O recozimento com alívio de tensão é um processo de recozimento para eliminar a tensão residual causada pelo processamento de deformação plástica, soldagem, etc. Há tensão interna dentro da peça após forjamento, fundição, soldagem e corte. Se não for eliminado a tempo, a peça será deformada durante o processamento e uso, o que afetará a precisão da peça.

É muito importante utilizar o recozimento com alívio de tensão para eliminar a tensão interna gerada durante o processamento. A temperatura de aquecimento do recozimento para alívio de tensão é inferior à temperatura de transformação de fase, portanto, nenhuma transformação estrutural ocorre durante todo o processo de tratamento térmico. A tensão interna é eliminada principalmente naturalmente pela peça durante a preservação do calor e o processo de resfriamento lento.

Para eliminar mais completamente a tensão interna da peça de trabalho, a temperatura de aquecimento deve ser controlada durante o aquecimento. Geralmente, ele é colocado no forno a uma temperatura baixa e depois aquecido até a temperatura especificada a uma taxa de aquecimento de cerca de 100°C/h. A temperatura de aquecimento da soldagem deve ser ligeiramente superior a 600°C. O tempo de espera depende da situação, geralmente de 2 a 4 horas. O tempo de espera do recozimento de alívio de tensão de fundição atinge o limite superior, a taxa de resfriamento é controlada em (20-50) ℃/h e pode ser resfriada abaixo de 300 ℃ antes de poder ser resfriada a ar.

   O tratamento do envelhecimento pode ser dividido em dois tipos: envelhecimento natural e envelhecimento artificial. O envelhecimento natural consiste em colocar a peça fundida em campo aberto por mais de meio ano, para que ocorra lentamente, para que a tensão residual possa ser eliminada ou reduzida. O envelhecimento artificial consiste em aquecer a peça fundida a 550 ~ 650 ℃. Realizar o recozimento de alívio de tensão, o que economiza tempo em comparação com o envelhecimento natural e remove a tensão residual de forma mais completa.

O que é temperamento?

O revenido é um processo de tratamento térmico que aquece produtos ou peças metálicas temperadas a uma determinada temperatura e, em seguida, os resfria de uma determinada maneira após mantê-los por um determinado período de tempo. O revenimento é uma operação realizada imediatamente após a têmpera e geralmente é o último tratamento térmico da peça. Portanto, o processo conjunto de têmpera e revenido é denominado tratamento térmico final. O principal objetivo da têmpera e revenido é:

1) Reduza o estresse interno e reduza a fragilidade. As peças temperadas apresentam grande tensão e fragilidade. Se não forem temperados a tempo, muitas vezes irão deformar-se ou até rachar.

2) Ajuste as propriedades mecânicas da peça de trabalho. Após a têmpera, a peça apresenta alta dureza e alta fragilidade. A fim de atender aos diferentes requisitos de desempenho de várias peças de trabalho, ela pode ser ajustada por revenimento, dureza, resistência, plasticidade e tenacidade.

3) Tamanho estável da peça. A estrutura metalográfica pode ser estabilizada por revenimento para garantir que nenhuma deformação ocorrerá durante uso futuro.

4) Melhore o desempenho de corte de algumas ligas de aço.

Na produção, muitas vezes é baseado nos requisitos de desempenho da peça. De acordo com as diferentes temperaturas de aquecimento, o revenido é dividido em revenido de baixa temperatura, revenido de média temperatura e revenido de alta temperatura. O processo de tratamento térmico que combina têmpera e posterior revenido em alta temperatura é denominado têmpera e revenido, ou seja, possui boa plasticidade e tenacidade, além de alta resistência. É usado principalmente para manusear peças estruturais de máquinas com grandes cargas, como fusos de máquinas-ferramenta, semi-eixos traseiros de automóveis, engrenagens potentes, etc.

O que é extinção?

A têmpera é um processo de tratamento térmico que aquece produtos ou peças metálicas acima da temperatura de transição de fase e, em seguida, esfria rapidamente a uma taxa maior que a taxa crítica de resfriamento após a preservação do calor para obter uma estrutura martensítica. A têmpera consiste em obter estrutura martensítica, e após o revenido a peça pode obter bom desempenho, de forma a desenvolver plenamente o potencial do material. Seu principal objetivo é:

1) Melhore as propriedades mecânicas de produtos ou peças metálicas. Por exemplo: melhorar a dureza e a resistência ao desgaste de ferramentas, rolamentos, etc., aumentar o limite elástico das molas, melhorar as propriedades mecânicas abrangentes das peças do eixo, etc.

2) Melhore as propriedades do material ou propriedades químicas de alguns aços especiais. Como melhorar a resistência à corrosão do aço inoxidável, aumentar o magnetismo permanente do aço magnético, etc.

Ao têmpera e resfriamento, além da seleção razoável do meio de têmpera, também são necessários métodos corretos de têmpera. Os métodos de têmpera comumente usados ​​incluem principalmente têmpera com líquido único, têmpera com líquido duplo, têmpera graduada, têmpera isotérmica e têmpera parcial.

A diferença e conexão entre normalização, têmpera, recozimento e revenimento

Finalidade e uso da normalização

① Para aço hipoeutetóide, a normalização é usada para eliminar a estrutura de granulação grossa superaquecida e a estrutura de Widmanstatten de peças fundidas, forjadas e soldadas, e a estrutura em faixas em materiais laminados; refinar grãos; e pode ser usado como tratamento pré-térmico antes da têmpera.

② Para aço hipereutetóide, a normalização pode eliminar a cementita secundária reticular e refinar a perlita, o que não apenas melhora as propriedades mecânicas, mas também facilita o recozimento de esferoidização subsequente.

③ Para placas de aço finas de estampagem profunda com baixo teor de carbono, a normalização pode eliminar a cementita livre nos limites dos grãos para melhorar suas propriedades de estampagem profunda.

④ Para aço de baixo carbono e aço de baixa liga e baixo carbono, use a normalização para obter uma estrutura de perlita mais fina e escamosa, aumente a dureza para HB140-190, evite o fenômeno de “faca presa” durante o corte e melhore a usinabilidade. Para aço de médio carbono, quando tanto a normalização quanto o recozimento podem ser usados, é mais econômico e conveniente usar a normalização.

⑤ Para aço estrutural comum de médio carbono, a normalização pode ser usada em vez de têmpera e revenido em alta temperatura quando as propriedades mecânicas não são altas, o que não só é fácil de operar, mas também estabiliza a estrutura e o tamanho do aço.

⑥ A normalização em alta temperatura (150-200°C acima de Ac3) pode reduzir a segregação da composição de peças fundidas e forjadas devido à alta taxa de difusão em alta temperatura. Os grãos grossos após a normalização em alta temperatura podem ser refinados pela normalização subsequente em uma segunda temperatura mais baixa.

⑦ Para alguns aços-liga de baixo e médio carbono usados ​​em turbinas a vapor e caldeiras, a normalização é frequentemente usada para obter a estrutura de bainita e depois revenida em alta temperatura. Possui boa resistência à fluência quando usado a 400-550 °C.

⑧ Além de peças de aço e produtos siderúrgicos, a normalização também é amplamente utilizada no tratamento térmico de ferro dúctil para obter uma matriz perlita e melhorar a resistência do ferro dúctil.

Como a normalização é caracterizada pelo resfriamento a ar, a temperatura ambiente, o método de empilhamento, o fluxo de ar e o tamanho da peça têm impacto na estrutura e no desempenho após a normalização. A estrutura normalizada também pode ser usada como método de classificação de ligas de aço. Geralmente, os aços-liga são divididos em aço perlita, aço bainita, aço martensítico e aço austenítico de acordo com a microestrutura obtida pelo aquecimento de uma amostra com diâmetro de 25 mm a 900 °C e resfriamento a ar.

O recozimento é um processo de tratamento térmico de metal no qual o metal é aquecido lentamente até uma determinada temperatura, mantido por um tempo suficiente e depois resfriado a uma taxa apropriada. O tratamento térmico de recozimento é dividido em recozimento completo, recozimento incompleto e recozimento de alívio de tensão. As propriedades mecânicas dos materiais recozidos podem ser detectadas por teste de tração ou teste de dureza. Muitos produtos siderúrgicos são fornecidos no estado de recozimento e tratamento térmico.

O testador de dureza Rockwell pode ser usado para testar a dureza do aço. Para placas de aço mais finas, tiras de aço e tubos de aço de paredes finas, os testadores de dureza Rockwell de superfície podem ser usados ​​para testar a dureza HRT.

O objetivo do recozimento é:

① Melhorar ou eliminar vários defeitos estruturais e tensões residuais causadas por fundição de aço, forjamento, laminação e soldagem, e evitar deformações e rachaduras nas peças de trabalho.

② Suavize a peça de trabalho para corte.

③ Refinar os grãos e melhorar a estrutura para melhorar as propriedades mecânicas da peça.

④ Faça os preparativos organizacionais para o tratamento térmico final (têmpera, revenido).

Processo de recozimento comumente usado

① Totalmente recozido. É usado para refinar a estrutura superaquecida grosseira com propriedades mecânicas pobres após fundição, forjamento e soldagem de aço de médio e baixo carbono. Aqueça a peça de trabalho a 30-50°C acima da temperatura na qual a ferrita é completamente transformada em austenita, mantenha-a aquecida por um período de tempo e depois resfrie lentamente no forno. Durante o processo de resfriamento, a austenita se transformará novamente para tornar a estrutura de aço mais fina.

② Recozimento esferoidizante. É usado para reduzir a alta dureza do aço para ferramentas e aço para rolamentos após o forjamento. A peça é aquecida a 20-40°C acima da temperatura na qual o aço começa a formar austenita e depois é resfriada lentamente após a preservação do calor. Durante o processo de resfriamento, a cementita lamelar na perlita torna-se esférica, reduzindo assim a dureza.

③ Recozimento isotérmico. É usado para reduzir a alta dureza de algumas ligas de aços estruturais com alto teor de níquel e cromo para corte. Geralmente, é primeiro resfriado até a temperatura mais instável da austenita em um ritmo mais rápido e mantido por um tempo apropriado, a austenita se transformará em troostita ou sorbita, e a dureza pode ser reduzida.

④ Recozimento de recristalização. É utilizado para eliminar o fenômeno de endurecimento (aumento da dureza e diminuição da plasticidade) de fios metálicos e chapas finas no processo de trefilação e laminação a frio. A temperatura de aquecimento é geralmente 50-150°C abaixo da temperatura na qual o aço começa a formar austenita. Só assim o efeito de endurecimento por trabalho pode ser eliminado e o metal amolecido.

⑤ Recozimento de grafitização. É utilizado para transformar ferro fundido contendo grande quantidade de cementita em ferro fundido maleável e com boa plasticidade. A operação do processo consiste em aquecer a peça fundida a cerca de 950°C, mantê-la aquecida por um determinado período de tempo e depois resfriá-la adequadamente para decompor a cementita e formar um grupo de grafite floculenta.

⑥ Recozimento por difusão. É usado para homogeneizar a composição química de peças fundidas de liga e melhorar seu desempenho. O método consiste em aquecer a peça fundida à temperatura mais alta possível sem derreter, e mantê-la aquecida por um longo tempo, e então resfriar lentamente após a difusão de vários elementos na liga tender a ser distribuída uniformemente.

⑦ Recozimento de alívio de tensão. Usado para eliminar a tensão interna de peças fundidas e soldagens de aço. Para produtos de ferro e aço aquecidos a 100-200°C abaixo da temperatura na qual a austenita começa a se formar, o resfriamento ao ar após a preservação do calor pode eliminar o estresse interno.

Têmpera, um processo de tratamento térmico para metais e vidro. Aquecer produtos de liga ou vidro a uma determinada temperatura e, em seguida, resfriar rapidamente em água, óleo ou ar, geralmente usado para aumentar a dureza e a resistência da liga. Comumente conhecido como “fogo mergulhador”. Tratamento térmico de metal que reaquece a peça temperada a uma temperatura apropriada inferior à temperatura crítica inferior e, em seguida, a resfria em ar, água, óleo e outros meios após mantê-la por um período de tempo.

As peças de aço apresentam as seguintes características após a têmpera:

①São obtidas estruturas desequilibradas (isto é, instáveis), como martensita, bainita e austenita retida.

②Há um grande estresse interno.

③As propriedades mecânicas não podem atender aos requisitos. Portanto, as peças de aço geralmente precisam ser revenidas após a têmpera.

O papel do temperamento

① Melhorar a estabilidade da estrutura, para que a peça não sofra mais transformação de tecido durante o uso, para que o tamanho geométrico e o desempenho da peça permaneçam estáveis.

② Eliminar o estresse interno para melhorar o desempenho dopeças cnce estabilizar as dimensões geométricas dopeças fresadas.

③ Ajuste as propriedades mecânicas do aço para atender aos requisitos de uso.

*A razão pela qual o revenido tem esses efeitos é que quando a temperatura aumenta, a atividade dos átomos aumenta, e os átomos de ferro, carbono e outros elementos de liga no aço podem se difundir rapidamente para realizar o rearranjo dos átomos, tornando-os instáveis. A organização desequilibrada transforma-se gradualmente numa organização estável e equilibrada. O alívio das tensões internas também está relacionado à diminuição da resistência do metal à medida que a temperatura aumenta. Geralmente, quando o aço é temperado, a dureza e a resistência diminuem e a plasticidade aumenta. Quanto maior a temperatura de revenido, maior será a alteração nessas propriedades mecânicas. Alguns aços-liga com alto teor de elementos de liga precipitarão alguns compostos metálicos de granulação fina quando revenidos em uma determinada faixa de temperatura, o que aumentará a resistência e a dureza.

Este fenômeno é chamado de endurecimento secundário.

Requisitos de têmpera:peças de trabalho com diferentes usos devem ser temperadas em diferentes temperaturas para atender aos requisitos de uso.

① Ferramentas de corte, rolamentos, peças carburadas e temperadas e peças temperadas de superfície são geralmente revenidas a uma temperatura abaixo de 250°C. Após o revenido a baixa temperatura, a dureza não muda muito, a tensão interna diminui e a tenacidade melhora ligeiramente.

② A mola é temperada a uma temperatura média de 350-500°C para obter alta elasticidade e tenacidade necessária.

③ Peças feitas de aço estrutural de médio carbono são geralmente temperadas em alta temperatura de 500-600 ° C para obter uma boa combinação de resistência e tenacidade.

O processo de tratamento térmico de têmpera e revenido em alta temperatura é chamado coletivamente de têmpera e revenido.

Quando o aço é revenido a cerca de 300°C, sua fragilidade geralmente aumenta. Este fenômeno é chamado de primeiro tipo de fragilidade do temperamento. Geralmente, não deve ser temperado nesta faixa de temperatura. Alguns aços estruturais de liga de médio carbono também são propensos a se tornarem frágeis se forem resfriados lentamente até a temperatura ambiente após revenimento em alta temperatura. Este fenômeno é chamado de segundo tipo de fragilidade do temperamento. A adição de molibdênio ao aço, ou o resfriamento em óleo ou água durante o revenido, pode prevenir o segundo tipo de fragilidade no revenido. Esta fragilidade pode ser eliminada reaquecendo o segundo tipo de aço frágil revenido até a temperatura original de revenido.

Recozimento de aço

Conceito: O aço é aquecido, mantido aquecido e depois resfriado lentamente para obter um processo próximo à estrutura de equilíbrio.

1. Totalmente recozido

Processo: aquecimento Ac3 acima de 30-50°C → preservação do calor → resfriamento abaixo de 500°C com o forno → resfriamento ao ar em temperatura ambiente.

Propósito: para refinar grãos, uniformizar estrutura, melhorar a tenacidade do plástico, eliminar tensões internas e facilitar a usinagem.

2. Recozimento isotérmico

Processo: Aquecimento acima de Ac3 → preservação de calor → resfriamento rápido até a temperatura de transição da perlita → permanência isotérmica → transformação em P → resfriamento do ar fora do forno;

Propósito: O mesmo que acima. Mas o tempo é curto, fácil de controlar e a desoxidação e descarbonetação são pequenas. (Aplicável a ligas de aço e grandes carbonosusinagem de peças de açocom super-resfriamento relativamente estável A).

3. Recozimento esferoidizante

Conceito:É o processo de esferoidização da cementita no aço.

Objetos:Aços eutetóides e hipereutetóides

Processo:

(1) Aquecimento de recozimento esferoidizante isotérmico acima de Ac1 a 20-30 graus → preservação de calor → resfriamento rápido a 20 graus abaixo de Ar1 → isotérmico → resfriamento a cerca de 600 graus com o forno → resfriamento do ar fora do forno.

(2) Aquecimento de recozimento esferoidizante comum Ac1 acima de 20-30 graus → preservação de calor → resfriamento extremamente lento até cerca de 600 graus → resfriamento do ar fora do forno. (Ciclo longo, baixa eficiência, não aplicável).

Propósito: para reduzir a dureza, melhorar a plasticidade e tenacidade e facilitar o corte.

Mecanismo: Transforme a folha ou rede de cementita em granular (esférico)

Explicação: Ao recozer e aquecer, a estrutura não é completamente A, por isso também é chamada de recozimento incompleto.

4. Recozimento de alívio de tensão

Processo: aquecimento a uma certa temperatura abaixo de Ac1 (500-650 graus) → preservação do calor → resfriamento lento até a temperatura ambiente.

Propósito: Elimine a tensão interna residual de peças fundidas, forjadas, soldagens, etc., e estabilize o tamanho dopeças de usinagem personalizadas.

Têmpera de aço

Processo: Reaqueça o aço temperado a uma temperatura abaixo de A1 e mantenha-o aquecido, depois resfrie (geralmente resfriado a ar) até a temperatura ambiente.

Propósito: Elimine o estresse interno causado pela têmpera, estabilize o tamanho da peça, reduza a fragilidade e melhore o desempenho de corte.

Propriedades mecânicas: À medida que a temperatura de revenido aumenta, a dureza e a resistência diminuem, enquanto a plasticidade e a tenacidade aumentam.

1. Revenido em baixa temperatura: 150-250 ℃, M vezes, reduz o estresse interno e a fragilidade, melhora a tenacidade do plástico, tem maior dureza e resistência ao desgaste. Usado para fazer ferramentas de medição, facas e rolamentos, etc.

2. Têmpera em temperatura média: 350-500°C, tempo T, com alta elasticidade, certa plasticidade e dureza. Usado para fazer molas, matrizes de forjamento, etc.

3. Revenimento de alta temperatura: 500-650 ℃, tempo S, com boas propriedades mecânicas abrangentes. Usado para fazer engrenagens, virabrequins, etc.

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