¡Resumen de los conceptos básicos del tratamiento térmico!

El tratamiento térmico se refiere a un proceso térmico del metal en el cual el material se calienta, se mantiene y se enfría mediante calentamiento en estado sólido para obtener la organización y propiedades deseadas.

I. Tratamiento térmico

1, Normalización: el acero o las piezas de acero calentadas al punto crítico de AC3 o ACM por encima de la temperatura adecuada para mantener un cierto período de tiempo después del enfriamiento en el aire, para obtener el tipo de organización perlítica del proceso de tratamiento térmico.

2. Recocido: pieza de acero eutéctico calentada a AC3 por encima de 20-40 grados, después de mantenerla durante un período de tiempo, con el horno enfriado lentamente (o enterrado en enfriamiento con arena o cal) a 500 grados por debajo del enfriamiento en el proceso de tratamiento térmico del aire.

3, Tratamiento térmico de solución sólida: la aleación se calienta a una región monofásica de alta temperatura de temperatura constante para mantener, de modo que el exceso de fase se disuelva completamente en una solución sólida y luego se enfría rápidamente para obtener un proceso de tratamiento térmico de solución sólida sobresaturada.

4、Envejecimiento: Después del tratamiento térmico de solución sólida o la deformación plástica en frío de la aleación, cuando se coloca a temperatura ambiente o se mantiene a una temperatura ligeramente más alta que la temperatura ambiente, el fenómeno de sus propiedades cambia con el tiempo.

5, Tratamiento de solución sólida: para que la aleación en una variedad de fases se disuelva completamente, fortalezca la solución sólida y mejore la tenacidad y la resistencia a la corrosión, elimine el estrés y el ablandamiento, para continuar el procesamiento del moldeo.

6, Tratamiento de envejecimiento: calentar y mantener a la temperatura de precipitación de la fase de refuerzo, de modo que la precipitación de la fase de refuerzo precipite, se endurezca y mejore la resistencia.

7, Temple: austenitización del acero después del enfriamiento a una velocidad de enfriamiento apropiada, de modo que la pieza de trabajo en la sección transversal de toda o una cierta gama de estructura organizativa inestable como la transformación de martensita del proceso de tratamiento térmico.

8. Revenido: la pieza de trabajo templada se calentará hasta el punto crítico de AC1 por debajo de la temperatura adecuada durante un cierto período de tiempo, y luego se enfriará de acuerdo con los requisitos del método, para obtener la organización y las propiedades deseadas del proceso de tratamiento térmico.

9. Carbonitruración del acero: La carbonitruración consiste en la infiltración simultánea de carbono y nitrógeno en la capa superficial del acero. La carbonitruración tradicional, también conocida como carbonitruración con cianuro, carbonitruración con gas a media temperatura y carbonitruración con gas a baja temperatura (es decir, nitrocarburación con gas), es la más utilizada. El objetivo principal de la carbonitruración con gas a media temperatura es mejorar la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia a la fatiga del acero. La carbonitruración con gas a baja temperatura, basada en la nitruración, tiene como objetivo principal mejorar la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión del acero.

10. Tratamiento de revenido (templado y revenido): Generalmente, se realiza el revenido y revenido a altas temperaturas en combinación con un tratamiento térmico conocido como revenido. Este tratamiento se utiliza ampliamente en diversas piezas estructurales importantes, especialmente en aquellas que trabajan bajo cargas alternas en bielas, pernos, engranajes y ejes. El revenido posterior al tratamiento de revenido para obtener la organización de sohnita revenida, presenta propiedades mecánicas superiores a las de la organización de sohnita normalizada con la misma dureza. Su dureza depende de la temperatura de revenido a alta temperatura, de la estabilidad del acero y del tamaño de la sección transversal de la pieza, generalmente entre HB200 y 350.

11. Soldadura fuerte: con el material de soldadura fuerte se unirán dos tipos de piezas de trabajo mediante un proceso de tratamiento térmico de calentamiento y fusión.

II.TLas características del proceso

El tratamiento térmico de metales es uno de los procesos más importantes en la fabricación mecánica. A diferencia de otros procesos de mecanizado, generalmente no modifica la forma ni la composición química general de la pieza, sino que modifica su microestructura interna o la composición química de su superficie para mejorar sus propiedades. Se caracteriza por una mejora en la calidad intrínseca de la pieza, generalmente imperceptible a simple vista. Para que la pieza metálica tenga las propiedades mecánicas, físicas y químicas requeridas, además de una selección adecuada de materiales y una variedad de procesos de moldeo, el tratamiento térmico suele ser esencial. El acero es el material más utilizado en la industria mecánica, y su compleja microestructura puede controlarse mediante tratamiento térmico, por lo que este constituye el componente principal del tratamiento térmico de metales. Además, el aluminio, el cobre, el magnesio, el titanio y otras aleaciones también pueden someterse a tratamiento térmico para modificar sus propiedades mecánicas, físicas y químicas y obtener un rendimiento diferente.

III.Tel proceso

El proceso de tratamiento térmico generalmente incluye tres procesos: calentamiento, mantenimiento y enfriamiento; a veces, solo dos. Estos procesos están interconectados y no pueden interrumpirse.

El calentamiento es uno de los procesos más importantes del tratamiento térmico. El tratamiento térmico de metales incluye muchos métodos de calentamiento, el más antiguo de los cuales es el uso de carbón vegetal y carbón como fuente de calor, y el más reciente, el de combustibles líquidos y gaseosos. La aplicación de electricidad facilita el control del calentamiento y evita la contaminación ambiental. Estas fuentes de calor permiten el calentamiento directo, pero también pueden utilizarse para calentar indirectamente las partículas flotantes mediante sales o metales fundidos.

Durante el calentamiento del metal, la pieza de trabajo se expone al aire, lo que a menudo produce oxidación y descarburación (es decir, la reducción del contenido de carbono superficial de las piezas de acero), lo que afecta gravemente las propiedades superficiales de las piezas tratadas térmicamente. Por lo tanto, el metal generalmente debe estar en atmósfera controlada o atmósfera protectora, con sales fundidas y calentamiento al vacío, y también se pueden utilizar recubrimientos o métodos de envasado para el calentamiento protector.

La temperatura de calentamiento es uno de los parámetros importantes del proceso de tratamiento térmico. Su selección y control garantizan la calidad del tratamiento térmico. Esta temperatura varía según el material metálico tratado y el propósito del tratamiento, pero generalmente se calienta por encima de la temperatura de transición de fase para obtener una alta temperatura. Además, la transformación requiere un tiempo determinado, por lo que cuando la superficie de la pieza metálica alcanza la temperatura de calentamiento requerida, también debe mantenerse a esta temperatura durante un período determinado para que las temperaturas interna y externa sean constantes y se complete la transformación de la microestructura (tiempo de mantenimiento). El uso de calentamiento de alta densidad energética y tratamiento térmico de superficie permite una velocidad de calentamiento extremadamente rápida y, por lo general, no requiere tiempo de mantenimiento, mientras que el tratamiento térmico químico suele tener un tiempo de mantenimiento más largo.

El enfriamiento es un paso indispensable en el proceso de tratamiento térmico. Los métodos de enfriamiento varían según el proceso, principalmente para controlar la velocidad de enfriamiento. El recocido general es el más lento, la normalización es más rápida y el temple es más rápido. Además, debido a los diferentes tipos de acero y sus diferentes requisitos, el acero templado al aire puede templarse con la misma velocidad que la normalización.

IV.PAGclasificación de procesos

El proceso de tratamiento térmico de metales se puede dividir, a grandes rasgos, en tres categorías: tratamiento térmico general, tratamiento térmico superficial y tratamiento térmico químico. Según el medio de calentamiento, la temperatura de calentamiento y el método de enfriamiento, cada categoría puede clasificarse en diversos tratamientos térmicos. Un mismo metal, al aplicar diferentes tratamientos térmicos, puede adquirir diferentes estructuras y, por lo tanto, diferentes propiedades. El hierro y el acero son los metales más utilizados en la industria, y su microestructura también es la más compleja, por lo que existen diversos tratamientos térmicos.

El tratamiento térmico general consiste en el calentamiento de la pieza y su posterior enfriamiento a una velocidad adecuada para obtener la estructura metalúrgica requerida y modificar sus propiedades mecánicas generales. El tratamiento térmico general del acero comprende cuatro procesos básicos: recocido grueso, normalizado, temple y revenido.

Proceso significa:

El recocido es la pieza de trabajo se calienta a la temperatura apropiada, de acuerdo con el material y el tamaño de la pieza de trabajo utilizando diferentes tiempos de retención, y luego se enfría lentamente, el propósito es hacer que la organización interna del metal alcance o se acerque al estado de equilibrio, para obtener un buen rendimiento y desempeño del proceso, o para un enfriamiento adicional para la organización de la preparación.

La normalización es el calentamiento de la pieza de trabajo a la temperatura adecuada después de enfriarse en el aire, el efecto de la normalización es similar al recocido, solo que para obtener una organización más fina, a menudo se utiliza para mejorar el rendimiento de corte del material, pero a veces también se utiliza para algunas de las piezas menos exigentes como el tratamiento térmico final.

El temple consiste en calentar y aislar la pieza de trabajo en agua, aceite u otras sales inorgánicas, soluciones acuosas orgánicas y otros medios de temple para un enfriamiento rápido. Tras el temple, las piezas de acero se endurecen, pero también se vuelven frágiles. Para eliminar esta fragilidad a tiempo, generalmente es necesario un revenido oportuno.

Para reducir la fragilidad de las piezas de acero, estas se templan a una temperatura adecuada, superior a la temperatura ambiente e inferior a 650 °C, durante un largo periodo de aislamiento y posteriormente se enfrían. Este proceso se denomina revenido. El recocido, la normalización, el temple y el revenido constituyen el tratamiento térmico general de los "cuatro fuegos", estrechamente relacionados entre sí y a menudo utilizados conjuntamente. El "cuatro fuegos", con diferentes temperaturas de calentamiento y enfriamiento, ha desarrollado un proceso de tratamiento térmico diferente. Para obtener cierto grado de resistencia y tenacidad, el temple y el revenido a altas temperaturas se combinan con el proceso conocido como revenido. Tras el temple de ciertas aleaciones para formar una solución sólida sobresaturada, se mantienen a temperatura ambiente o a una temperatura ligeramente superior durante un periodo más largo para mejorar su dureza, resistencia o magnetismo eléctrico. Este proceso de tratamiento térmico se denomina tratamiento de envejecimiento.

El procesamiento de presión, deformación y tratamiento térmico se combinan de manera efectiva y estrecha para llevar a cabo, de modo que la pieza de trabajo obtenga una muy buena resistencia y tenacidad con el método conocido como tratamiento térmico de deformación; en una atmósfera de presión negativa o al vacío en el tratamiento térmico conocido como tratamiento térmico al vacío, que no solo puede hacer que la pieza de trabajo no se oxide, no se descarbure, mantenga la superficie de la pieza de trabajo después del tratamiento, mejore el rendimiento de la pieza de trabajo, sino también a través del agente osmótico para el tratamiento térmico químico.

El tratamiento térmico superficial consiste en calentar únicamente la capa superficial de la pieza de trabajo para modificar sus propiedades mecánicas. Para calentar únicamente la capa superficial de la pieza sin una transferencia excesiva de calor, se requiere una fuente de calor con alta densidad energética, es decir, que proporcione una mayor energía térmica por unidad de área, de modo que la capa superficial, ya sea localizada o en un corto periodo de tiempo, alcance altas temperaturas de forma instantánea. El tratamiento térmico superficial se basa principalmente en el temple por llama y el calentamiento por inducción, y se utilizan fuentes de calor comunes como la llama de oxiacetileno u oxipropano, la corriente de inducción, el láser y el haz de electrones.

El tratamiento térmico químico es un proceso de tratamiento térmico de metales que modifica la composición química, la organización y las propiedades de la capa superficial de la pieza. El tratamiento térmico químico se diferencia del tratamiento térmico superficial en que el primero modifica la composición química de la capa superficial de la pieza. El tratamiento térmico químico se aplica a la pieza que contiene carbono, medios salinos u otros elementos de aleación del medio (gas, líquido, sólido) para calentarla y aislarla durante un período prolongado, de modo que la capa superficial de la pieza se infiltre con carbono, nitrógeno, boro, cromo y otros elementos. Tras la infiltración de elementos, a veces se aplican otros procesos de tratamiento térmico, como el temple y el revenido. Los principales métodos de tratamiento térmico químico son la carburación, la nitruración y la penetración de metales.

El tratamiento térmico es uno de los procesos más importantes en la fabricación de piezas mecánicas y moldes. En general, permite garantizar y mejorar diversas propiedades de la pieza, como la resistencia al desgaste y a la corrosión. También mejora la organización de la pieza y el estado de tensión, facilitando diversos procesos en frío y en caliente.

Por ejemplo: el hierro fundido blanco después de un largo tratamiento de recocido se puede obtener hierro fundido maleable, mejorar la plasticidad; los engranajes con el proceso de tratamiento térmico correcto, la vida útil puede ser más de engranajes no tratados térmicamente veces o docenas de veces; además, el acero al carbono de bajo costo a través de la infiltración de ciertos elementos de aleación tiene un rendimiento de acero de aleación costoso, puede reemplazar algunos aceros resistentes al calor, acero inoxidable; los moldes y matrices son casi todos necesitan pasar por un tratamiento térmico Se puede utilizar sólo después del tratamiento térmico.

Medios complementarios

I. Tipos de recocido

El recocido es un proceso de tratamiento térmico en el que la pieza de trabajo se calienta a una temperatura adecuada, se mantiene durante un período de tiempo determinado y luego se enfría lentamente.

Hay muchos tipos de procesos de recocido de acero, según la temperatura de calentamiento se pueden dividir en dos categorías: uno es a la temperatura crítica (Ac1 o Ac3) por encima del recocido, también conocido como recocido de recristalización de cambio de fase, que incluye recocido completo, recocido incompleto, recocido esferoidal y recocido de difusión (recocido de homogeneización), etc.; el otro es por debajo de la temperatura crítica del recocido, que incluye recocido de recristalización y recocido de desestresado, etc. Según el método de enfriamiento, el recocido se puede dividir en recocido isotérmico y recocido de enfriamiento continuo.

1, recocido completo y recocido isotérmico

El recocido completo, también conocido como recocido de recristalización, consiste en calentar el acero a Ac3 por encima de 20 ~ 30 ℃, con un aislamiento lo suficientemente prolongado como para austenizarlo completamente tras un enfriamiento lento, con el fin de obtener un proceso de tratamiento térmico prácticamente equilibrado. Este recocido se utiliza principalmente para la composición subeutéctica de diversas piezas fundidas, forjadas y perfiles laminados en caliente de acero al carbono y aleados, y en ocasiones también para estructuras soldadas. Generalmente se utiliza como tratamiento térmico final de piezas de trabajo ligeras o como pretratamiento de algunas piezas.

2, recocido de bolas

El recocido esferoidal se utiliza principalmente en aceros al carbono sobreeutécticos y aceros aleados para herramientas (como en la fabricación de herramientas de filo, calibres, moldes y matrices para este tipo de acero). Su objetivo principal es reducir la dureza, mejorar la maquinabilidad y preparar el acero para un temple posterior.

3, recocido de alivio de tensión

El recocido por alivio de tensiones, también conocido como recocido a baja temperatura (o revenido a alta temperatura), se utiliza principalmente para eliminar tensiones residuales en piezas fundidas, forjadas, soldadas, laminadas en caliente y estiradas en frío. Si estas tensiones no se eliminan, el acero, después de un cierto tiempo o durante el proceso de corte posterior, puede deformarse o agrietarse.

4. El recocido incompleto consiste en calentar el acero a Ac1 ~ Ac3 (acero subeutéctico) o Ac1 ~ ACcm (acero sobreeutéctico) entre la conservación del calor y el enfriamiento lento para obtener una organización casi equilibrada del proceso de tratamiento térmico.

II.Enfriamiento, el medio de enfriamiento más comúnmente utilizado es salmuera, agua y aceite.

El temple de la pieza con agua salada facilita la obtención de una alta dureza y una superficie lisa. No es fácil producir un temple sin puntos blandos, pero sí puede provocar deformaciones graves e incluso grietas en la pieza. El uso de aceite como medio de temple solo es adecuado para piezas de acero al carbono de tamaño relativamente grande o de austenita superenfriada.

III.El propósito del templado del acero

1, reducir la fragilidad, eliminar o reducir la tensión interna, el temple del acero existe una gran cantidad de tensión interna y fragilidad, como el revenido no oportuno a menudo hará que el acero se deforme o incluso se agriete.

2, para obtener las propiedades mecánicas requeridas de la pieza de trabajo, la pieza de trabajo después del temple tiene alta dureza y fragilidad, para cumplir con los requisitos de las diferentes propiedades de una variedad de piezas de trabajo, puede ajustar la dureza a través del revenido apropiado para reducir la fragilidad de la tenacidad requerida, plasticidad.

3、Estabilizar el tamaño de la pieza de trabajo

4, para el recocido es difícil ablandar ciertos aceros aleados, en el temple (o normalización) se utiliza a menudo después del revenido a alta temperatura, de modo que la agregación apropiada del carburo de acero, la dureza se reducirá, con el fin de facilitar el corte y el procesamiento.

Conceptos complementarios

1. Recocido: Se refiere al calentamiento de materiales metálicos a la temperatura adecuada, mantenida durante un tiempo determinado y posteriormente sometidos a un tratamiento térmico de enfriamiento lento. Los procesos de recocido más comunes son: recocido de recristalización, recocido de alivio de tensiones, recocido esferoidal, recocido completo, etc. El propósito del recocido es principalmente reducir la dureza de los materiales metálicos, mejorar su plasticidad, facilitar el corte o el mecanizado a presión, reducir las tensiones residuales, mejorar la organización y la composición de la homogeneización, o bien, para que el tratamiento térmico posterior prepare la organización.

2. Normalización: Se refiere al calentamiento del acero o acero a una temperatura superior a 30 ~ 50 ℃ (acero en el punto crítico) durante el tiempo adecuado, enfriándolo en un proceso de tratamiento térmico con aire en calma. El objetivo principal de la normalización es mejorar las propiedades mecánicas del acero bajo en carbono, mejorar el corte y la maquinabilidad, el refinamiento del grano y eliminar defectos de estructura. Posteriormente, el tratamiento térmico prepara la estructura.

3. Temple: Se refiere al calentamiento del acero a Ac3 o Ac1 (acero bajo el punto crítico de temperatura) por encima de una temperatura determinada, manteniéndolo durante un tiempo determinado y luego a la velocidad de enfriamiento adecuada, para obtener la estructura martensítica (o bainita) mediante el proceso de tratamiento térmico. Los procesos de temple más comunes son el temple de medio único, el temple de medio doble, el temple de martensita, el temple isotérmico de bainita, el temple superficial y el temple localizado. El propósito del temple: para que las piezas de acero obtengan la estructura martensítica requerida, mejoren la dureza, la resistencia mecánica y la resistencia a la abrasión de la pieza de trabajo, para que este último tratamiento térmico prepare bien para la estructura.

4. Revenido: Se refiere al proceso de tratamiento térmico que consiste en templar el acero, calentarlo a una temperatura inferior a Ac1, mantenerlo durante un tiempo y enfriarlo a temperatura ambiente. Los procesos de revenido más comunes son: revenido a baja temperatura, revenido a media temperatura, revenido a alta temperatura y revenido múltiple.

Finalidad del revenido: principalmente eliminar la tensión producida por el acero durante el temple, de modo que el acero tenga una alta dureza y resistencia al desgaste, y tenga la plasticidad y tenacidad requeridas.

5. Revenido: Se refiere al acero o acero para temple y revenido a alta temperatura en el proceso de tratamiento térmico de compuestos. Se utiliza en el tratamiento de revenido del acero, llamado acero templado. Generalmente se refiere al acero estructural de medio carbono y al acero estructural de aleación de medio carbono.

6. Cementación: La cementación es el proceso mediante el cual los átomos de carbono penetran en la capa superficial del acero. Consiste en dotar a la pieza de acero de bajo carbono de una capa superficial de acero de alto carbono, y posteriormente, tras el temple y revenido a baja temperatura, de modo que la capa superficial de la pieza tenga alta dureza y resistencia al desgaste, mientras que la parte central de la pieza conserva la tenacidad y plasticidad del acero de bajo carbono.

Método de vacío

Dado que las operaciones de calentamiento y enfriamiento de piezas metálicas requieren decenas de acciones para completarse. Estas acciones se realizan dentro del horno de tratamiento térmico al vacío, a las que el operador no puede acceder, se requiere un alto grado de automatización. Al mismo tiempo, algunas acciones, como el calentamiento y la retención del final del proceso de temple de la pieza metálica, deben constar de seis o siete acciones y completarse en 15 segundos. Esta agilidad para realizar tantas acciones puede provocar nerviosismo en el operador y generar errores de operación. Por lo tanto, solo un alto grado de automatización permite una coordinación precisa y oportuna según el programa.

El tratamiento térmico al vacío de piezas metálicas se realiza en hornos de vacío cerrados, con un sellado al vacío estricto. Por lo tanto, es fundamental mantener la tasa de fugas de aire original del horno, garantizar el vacío de trabajo y la calidad del tratamiento térmico al vacío de las piezas. Por lo tanto, un aspecto clave del horno de tratamiento térmico al vacío es contar con una estructura de sellado al vacío fiable. Para garantizar el rendimiento del vacío, el diseño de la estructura del horno debe seguir un principio básico: el cuerpo del horno debe utilizar soldadura hermética, minimizar la apertura de orificios y evitar el uso de una estructura de sellado dinámico para minimizar las fugas de vacío. Los componentes y accesorios instalados en el cuerpo del horno, como los electrodos refrigerados por agua y el dispositivo de exportación de termopares, también deben diseñarse para sellar la estructura.

La mayoría de los materiales de calefacción y aislamiento solo se pueden utilizar al vacío. El revestimiento de calefacción y aislamiento térmico de los hornos de tratamiento térmico al vacío funciona al vacío y a alta temperatura, por lo que estos materiales presentan resistencia a altas temperaturas, radiación, conductividad térmica y otros requisitos. Sin embargo, los requisitos de resistencia a la oxidación no son altos. Por lo tanto, el tántalo, el tungsteno, el molibdeno y el grafito se utilizan ampliamente en hornos de tratamiento térmico al vacío como materiales de calefacción y aislamiento térmico. Estos materiales se oxidan fácilmente en la atmósfera, por lo que no se pueden utilizar en hornos de tratamiento térmico convencionales.

Dispositivo refrigerado por agua: La carcasa del horno de tratamiento térmico al vacío, la tapa del horno, los elementos calefactores eléctricos, los electrodos refrigerados por agua, la puerta intermedia de aislamiento térmico al vacío y otros componentes se encuentran en vacío, sometidos a trabajo térmico. En condiciones extremadamente desfavorables, es fundamental garantizar que la estructura de cada componente no se deforme ni dañe, ni que el sello de vacío se sobrecaliente ni se queme. Por lo tanto, cada componente debe configurarse según las diferentes circunstancias para garantizar el funcionamiento normal y una vida útil adecuada del horno de tratamiento térmico al vacío.

El uso de contenedores de vacío de baja tensión y alta corriente, con un vacío de entre 1x10 y 1 torr, y un conductor energizado a alta tensión, producirá una descarga luminiscente. En el horno de tratamiento térmico al vacío, una descarga de arco grave quemará el elemento calefactor eléctrico y la capa aislante, causando accidentes y pérdidas importantes. Por lo tanto, el voltaje de trabajo del elemento calefactor eléctrico del horno de tratamiento térmico al vacío no suele superar los 80 a 100 voltios. Al mismo tiempo, en el diseño de la estructura del elemento calefactor eléctrico se deben tomar medidas eficaces, como evitar la formación de puntas y que la separación entre los electrodos sea mínima para evitar la generación de descargas luminiscentes o de arco.

Templado

Según los diferentes requisitos de rendimiento de la pieza de trabajo, según sus diferentes temperaturas de revenido, se pueden dividir en los siguientes tipos de revenido:

(a) revenido a baja temperatura (150-250 grados)

Revenido a baja temperatura de la organización resultante para la martensita revenida. Su objetivo es mantener la alta dureza y resistencia al desgaste del acero templado, reduciendo la tensión interna y la fragilidad durante el revenido, a fin de evitar el astillado o daños prematuros durante el uso. Se utiliza principalmente para diversas herramientas de corte con alto contenido de carbono, calibres, matrices de estirado en frío, rodamientos y piezas cementadas, etc. Tras el revenido, la dureza suele ser de HRC58-64.

(ii) revenido a temperatura media (250-500 grados)

Organización para el revenido a media temperatura de cuerpos de cuarzo templados. Su objetivo es obtener un alto límite elástico, un alto límite elástico y una alta tenacidad. Por lo tanto, se utiliza principalmente para diversos resortes y el procesamiento de moldes de trabajo en caliente. La dureza del revenido suele ser de HRC35-50.

(C) revenido a alta temperatura (500-650 grados)

Revenido a alta temperatura de la estructura para la sohnita revenida. El tratamiento térmico combinado de temple y revenido a alta temperatura, conocido como revenido, tiene como objetivo obtener resistencia, dureza, plasticidad, tenacidad y mejores propiedades mecánicas generales. Por lo tanto, se utiliza ampliamente en automóviles, tractores, máquinas herramienta y otras piezas estructurales importantes, como bielas, pernos, engranajes y ejes. La dureza después del revenido suele ser de HB200 a 330.

Prevención de deformaciones

Las causas de la deformación en moldes complejos de precisión suelen ser complejas, pero basta con comprender su ley de deformación, analizar sus causas y utilizar diferentes métodos para prevenirla, reducirla y controlarla. En general, el tratamiento térmico de la deformación en moldes complejos de precisión puede adoptar los siguientes métodos de prevención.

(1) Selección adecuada de materiales. Para moldes complejos de precisión, se debe seleccionar un acero de microdeformación de alta calidad (como el acero de temple al aire). La segregación de carburo del acero de molde de alta calidad debe someterse a un tratamiento térmico de forjado y revenido adecuado. Los aceros de molde más grandes y resistentes al forjado pueden someterse a un tratamiento térmico de doble refinamiento en solución sólida.

(2) El diseño de la estructura del molde debe ser razonable, el espesor no debe ser demasiado dispar, la forma debe ser simétrica, para la deformación del molde más grande para dominar la ley de deformación, la asignación de procesamiento reservada, para moldes grandes, precisos y complejos se pueden utilizar en una combinación de estructuras.

(3) Los moldes de precisión y complejos deben recibir un tratamiento térmico previo para eliminar la tensión residual generada en el proceso de mecanizado.

(4) Elección razonable de la temperatura de calentamiento, control de la velocidad de calentamiento, para moldes complejos de precisión se pueden utilizar métodos de calentamiento lento, precalentamiento y otros métodos de calentamiento equilibrado para reducir la deformación del tratamiento térmico del molde.

(5) Bajo la premisa de garantizar la dureza del molde, intente utilizar un proceso de preenfriamiento, enfriamiento gradual o enfriamiento por temperatura.

(6) Para moldes de precisión y complejos, si las condiciones lo permiten, intente utilizar un tratamiento de calentamiento y enfriamiento al vacío y un tratamiento de enfriamiento profundo después del enfriamiento.

(7) Para algunos moldes de precisión y complejos, se pueden utilizar tratamientos térmicos de precalentamiento, tratamientos térmicos de envejecimiento y tratamientos térmicos de nitruración y revenido para controlar la precisión del molde.

(8) En la reparación de agujeros de arena de molde, porosidad, desgaste y otros defectos, el uso de máquina de soldadura en frío y otros equipos de reparación de impacto térmico para evitar el proceso de reparación de deformación.

Además, la operación correcta del proceso de tratamiento térmico (como tapar agujeros, atar agujeros, fijación mecánica, métodos de calentamiento adecuados, la elección correcta de la dirección de enfriamiento del molde y la dirección del movimiento en el medio de enfriamiento, etc.) y el proceso de tratamiento térmico de templado razonable es reducir la deformación de moldes de precisión y complejos también son medidas efectivas.

El tratamiento térmico de temple y revenido superficial se realiza generalmente mediante calentamiento por inducción o llama. Los principales parámetros técnicos son la dureza superficial, la dureza local y la profundidad efectiva de la capa de endurecimiento. Para las pruebas de dureza se pueden utilizar durómetros Vickers, Rockwell o de superficie Rockwell. La elección de la fuerza de ensayo (escala) depende de la profundidad de la capa de endurecimiento efectiva y de la dureza superficial de la pieza. Se utilizan tres tipos de durómetros.

En primer lugar, el durómetro Vickers es un instrumento fundamental para medir la dureza superficial de piezas tratadas térmicamente. Su fuerza de prueba puede variar de 0,5 a 100 kg y permite medir capas de endurecimiento superficial de hasta 0,05 mm de espesor. Su precisión es máxima y permite detectar pequeñas diferencias en la dureza superficial de las piezas tratadas térmicamente. Además, el durómetro Vickers debe detectar la profundidad de la capa de endurecimiento efectiva. Por lo tanto, para procesos de tratamiento térmico superficial o para un gran número de unidades que utilizan piezas tratadas térmicamente, es necesario contar con un durómetro Vickers.

En segundo lugar, el durómetro Rockwell de superficie también es muy adecuado para probar la dureza de piezas de trabajo endurecidas superficialmente. El durómetro Rockwell de superficie tiene tres escalas para elegir. Puede probar la profundidad de endurecimiento efectiva de más de 0,1 mm de diversas piezas de trabajo endurecidas superficialmente. Si bien la precisión del durómetro Rockwell de superficie no es tan alta como la del durómetro Vickers, como medio de gestión de calidad e inspección cualificada de detección en plantas de tratamiento térmico, ha sido capaz de cumplir con los requisitos. Además, también tiene una operación simple, fácil de usar, bajo precio, medición rápida, puede leer directamente el valor de dureza y otras características. El uso del durómetro Rockwell de superficie puede ser un lote de piezas de trabajo de tratamiento térmico de superficie para una prueba rápida y no destructiva pieza por pieza. Esto es importante para el procesamiento de metales y la planta de fabricación de maquinaria.

En tercer lugar, cuando la capa endurecida por tratamiento térmico superficial es más gruesa, también se puede utilizar un durómetro Rockwell. Si el espesor de la capa endurecida por tratamiento térmico es de 0,4 a 0,8 mm, se puede utilizar la escala HRA, y si el espesor de la capa endurecida es superior a 0,8 mm, se puede utilizar la escala HRC.

Los tres tipos de dureza Vickers, Rockwell y Rockwell de superficie se pueden convertir fácilmente entre sí, según la norma, los planos o el valor de dureza que necesite el usuario. Las tablas de conversión correspondientes se encuentran en la norma internacional ISO, la norma estadounidense ASTM y la norma china GB/T.

Endurecimiento localizado

En el caso de piezas con requisitos de dureza local más altos, que requieren calentamiento por inducción u otros métodos de tratamiento térmico de temple local, generalmente se debe marcar la ubicación del tratamiento térmico de temple local y el valor de dureza local en los planos. Las pruebas de dureza de las piezas deben realizarse en el área designada. Los instrumentos de prueba de dureza pueden ser el durómetro Rockwell para comprobar el valor de dureza HRC. Si la capa de endurecimiento por tratamiento térmico es poco profunda, se puede utilizar el durómetro Rockwell de superficie para comprobar el valor de dureza HRN.

Tratamiento térmico químico

El tratamiento térmico químico consiste en infiltrar en la superficie de la pieza uno o varios elementos químicos atómicos, modificando así su composición química, organización y rendimiento. Tras el temple y el revenido a baja temperatura, la superficie de la pieza presenta alta dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga por contacto, mientras que el núcleo presenta alta tenacidad.

De acuerdo con lo anterior, la detección y el registro de la temperatura durante el proceso de tratamiento térmico son fundamentales, ya que un control deficiente de la temperatura tiene un gran impacto en el producto. Por lo tanto, la detección de la temperatura es fundamental, al igual que la tendencia de la misma a lo largo del proceso. Por lo tanto, es fundamental registrar los cambios de temperatura durante el tratamiento térmico, lo que facilita el análisis de datos en el futuro y permite detectar cuándo la temperatura no cumple con los requisitos. Esto contribuirá enormemente a la mejora del tratamiento térmico en el futuro.

Procedimientos operativos

1、Limpie el lugar de operación, verifique si el suministro de energía, los instrumentos de medición y los diversos interruptores son normales y si la fuente de agua es fluida.

2、Los operadores deben usar un buen equipo de protección laboral, de lo contrario será peligroso.

3, abra el interruptor de transferencia universal de potencia de control, de acuerdo con los requisitos técnicos de las secciones graduadas del equipo de la subida y bajada de la temperatura, para prolongar la vida útil del equipo y mantener el equipo intacto.

4, prestar atención a la temperatura del horno de tratamiento térmico y la regulación de la velocidad de la correa de malla, puede dominar los estándares de temperatura requeridos para diferentes materiales, para garantizar la dureza de la pieza de trabajo y la rectitud de la superficie y la capa de oxidación, y hacer un buen trabajo de seguridad.

5、Prestar atención a la temperatura del horno de templado y a la velocidad de la correa de malla, abrir el aire de escape, para que la pieza de trabajo después del templado cumpla con los requisitos de calidad.

6, en el trabajo debe adherirse al poste.

7. Configurar los aparatos contra incendios necesarios y familiarizarse con los métodos de uso y mantenimiento.

8、Al detener la máquina, debemos verificar que todos los interruptores de control estén en estado apagado y luego cerrar el interruptor de transferencia universal.

Calentamiento excesivo

Desde la boca rugosa de los accesorios de rodillos, se puede observar un sobrecalentamiento en la microestructura tras el temple. Sin embargo, para determinar el grado exacto de sobrecalentamiento, es necesario observar la microestructura. Si en el temple del acero GCr15 se observa martensita de aguja gruesa, se trata de un sobrecalentamiento. La formación de este sobrecalentamiento puede deberse a una temperatura de calentamiento demasiado alta o a un tiempo de calentamiento y mantenimiento demasiado prolongado, debido a un sobrecalentamiento general. También puede deberse a la estructura original de la banda de carburo, que en la zona de bajo carbono entre las dos bandas forma una aguja de martensita localizada, lo que resulta en un sobrecalentamiento localizado. La austenita residual en el sobrecalentamiento aumenta y la estabilidad dimensional disminuye. Debido al sobrecalentamiento del temple, el cristal del acero se vuelve grueso, lo que reduce la tenacidad de las piezas, la resistencia al impacto y la vida útil del rodamiento. Un sobrecalentamiento severo puede incluso causar grietas por temple.

Subcalentamiento

La temperatura de enfriamiento es baja o un enfriamiento deficiente producirá más organización de torrenita que la estándar en la microestructura, conocida como organización de subcalentamiento, lo que hace que la dureza disminuya y la resistencia al desgaste se reduzca drásticamente, lo que afecta la vida útil de los cojinetes de las piezas del rodillo.

Enfriamiento de grietas

Las piezas de rodamientos de rodillos durante el proceso de temple y enfriamiento, debido a tensiones internas, forman grietas llamadas grietas de temple. Las causas de estas grietas son: debido a una temperatura de calentamiento de temple demasiado alta o un enfriamiento demasiado rápido, la tensión térmica y el cambio de volumen de masa metálica en la organización de la tensión son mayores que la resistencia a la fractura del acero; la superficie de trabajo de los defectos originales (como grietas superficiales o arañazos) o defectos internos en el acero (como escoria, inclusiones no metálicas graves, manchas blancas, residuos de contracción, etc.) en el temple de la formación de concentración de tensiones; descarburación superficial severa y segregación de carburo; piezas templadas después del revenido insuficiente o prematuro; tensión de punzón en frío causada por el proceso anterior es demasiado grande, pliegues de forja, cortes de torneado profundos, ranuras de aceite, bordes afilados, etc. En resumen, la causa de las grietas de temple puede ser uno o más de los factores anteriores, la presencia de tensión interna es la razón principal para la formación de grietas de temple. Las grietas por temple son profundas y delgadas, con una fractura recta y sin coloración oxidada en la superficie. Suelen ser grietas planas longitudinales o anulares en el collar del rodamiento; la bola de acero del rodamiento tiene forma de S, T o anular. La característica de la grieta por temple es la ausencia de descarburación a ambos lados, lo que la distingue claramente de las grietas de forja y las grietas del material.

Deformación por tratamiento térmico

Las piezas de rodamientos NACHI, durante el tratamiento térmico, presentan tensiones térmicas y organizativas. Estas tensiones internas pueden superponerse o compensarse parcialmente. Su complejidad y variabilidad dependen de la temperatura, la velocidad de calentamiento, el modo de enfriamiento, la velocidad de enfriamiento, la forma y el tamaño de las piezas, por lo que la deformación durante el tratamiento térmico es inevitable. El conocimiento y el dominio de las normas permiten controlar la deformación de las piezas de rodamientos (como la ovalización del collar, el aumento de tamaño, etc.), lo que favorece la producción. Por supuesto, durante el tratamiento térmico, las colisiones mecánicas también pueden deformar las piezas, pero esta deformación puede utilizarse para mejorar la operación, reducirla y evitarla.

Descarburación superficial

Las piezas de rodamientos de accesorios de rodillos, durante el proceso de tratamiento térmico, al calentarse en un medio oxidante, se oxidan, reduciendo la fracción de masa de carbono superficial, lo que resulta en la descarburación superficial. Si la profundidad de la capa de descarburación superficial supera la cantidad de retención durante el procesamiento final, las piezas se desechan. La profundidad de la capa de descarburación superficial se determina mediante el examen metalográfico utilizando los métodos metalográficos y de microdureza disponibles. La curva de distribución de microdureza de la capa superficial se basa en el método de medición y puede utilizarse como criterio de arbitraje.

Punto débil

Debido a un calentamiento y enfriamiento insuficientes, el temple causado por una dureza superficial inadecuada de las piezas de los rodamientos de rodillos es insuficiente, lo que se conoce como punto blando de temple. La descarburación superficial puede causar una disminución significativa de la resistencia al desgaste y a la fatiga.