O que é o processo de tratamento térmico?
O processo de tratamento térmico geralmente inclui três processos: aquecimento, preservação de calor e resfriamento. Devido a diferentes processos, ele é dividido em têmpera, revenimento, normalização, recozimento, etc.
O que é Quenching?
O processo de extinção do aço é aquecer o aço a uma temperatura acima da temperatura crítica Ac3 (aço hipoeutetóide) ou Ac1 (aço hipereutetóide) e mantê-lo por um período de tempo para torná-lo total ou parcialmente austenitizado. Em seguida, o processo de tratamento térmico de transformação da martensita (ou bainita) é realizado por resfriamento rápido abaixo de Ms (ou isotérmico próximo de Ms) a uma taxa de resfriamento maior que a taxa de resfriamento crítica.
O tratamento de solução de liga de alumínio, liga de cobre, liga de titânio, vidro temperado e outros materiais ou o processo de tratamento térmico com resfriamento rápido também é chamado de têmpera.
Finalidade da têmpera:
1. Melhorar as propriedades mecânicas de produtos ou peças metálicas. Por exemplo: melhorar a dureza e a resistência ao desgaste de ferramentas, rolamentos, etc., melhorar o limite elástico de molas, melhorar as propriedades mecânicas abrangentes de peças de eixo, etc.
2. Melhorar 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.
Nota: Ao resfriar e resfriar, além da seleção razoável do meio de têmpera, deve haver um método de têmpera correto. Os métodos de têmpera comumente usados incluem principalmente têmpera de líquido único, têmpera de líquido duplo, têmpera graduada, têmpera isotérmica e têmpera local.
Quais são as características das peças de aço após a têmpera?
1. São obtidas estruturas desbalanceadas (ou seja, instáveis), como martensita, bainita e austenita retida.
2. Há grande estresse interno.
3. As propriedades mecânicas não podem atender aos requisitos. Portanto, as peças de aço são geralmente temperadas após a têmpera.
O que é Têmpera?
Temperamento é um processo de tratamento térmico no qual o produto ou peça metálica temperada é aquecida a uma determinada temperatura, mantida por um certo período de tempo e depois resfriada de uma determinada maneira. O revenimento é uma operação realizada imediatamente após a têmpera e geralmente é o último processo de tratamento térmico da peça de trabalho, por isso o processo combinado de têmpera e revenimento é chamado de tratamento final.
O principal objetivo da têmpera e revenimento é:
1. Reduz o estresse interno e a fragilidade. Há muito estresse e fragilidade nas peças temperadas; se não forem revenidas a tempo, muitas vezes ocorrerão deformações ou até mesmo rachaduras.
2. 2. Ajuste as propriedades mecânicas da peça de trabalho. Após a têmpera da peça, a dureza é alta e a fragilidade é grande. Para atender aos diferentes requisitos de desempenho de várias peças de trabalho, a dureza, a resistência, a plasticidade e a tenacidade podem ser ajustadas por meio de têmpera.
3. Tamanho estável da peça de trabalho. A estrutura metalográfica pode ser estabilizada por têmpera para garantir que nenhuma deformação ocorra no processo de uso subsequente.
4. Melhorar o desempenho de corte de alguns aços de liga.
A função do revenimento é:
1. Melhorar a estabilidade da estrutura, para que a peça de trabalho não sofra mais transformação do tecido durante o uso, de modo que o tamanho geométrico e o desempenho da peça de trabalho permaneçam estáveis.
2. Elimine o estresse interno para melhorar o desempenho da peça de trabalho e estabilizar a geometria da peça de trabalho.
3. Ajuste as propriedades mecânicas do aço para atender aos requisitos da aplicação.
A razão pela qual o revenimento tem esses efeitos é que quando a temperatura aumenta, a atividade atômica aumenta, e os átomos de ferro, carbono e outros elementos de liga no aço podem se difundir mais rapidamente e realizar o rearranjo e a combinação de átomos. Assim, a organização instável e desequilibrada é gradualmente transformada em uma organização estável e equilibrada.
O alívio do estresse interno também está associado à redução 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 revenimento, 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 temperados em uma determinada faixa de temperatura, o que aumentará a resistência e a dureza. Esse fenômeno é chamado de endurecimento secundário.
Quais são os requisitos de têmpera?
Peças de trabalho com diferentes usos devem ser temperadas em temperaturas diferentes para atender aos requisitos de uso.
1. Ferramentas, rolamentos, peças de cementação e têmpera e peças de têmpera de superfície são geralmente temperadas em baixa temperatura abaixo de 250 °C. Após o revenimento em baixa temperatura, a dureza não muda muito, o estresse interno diminui e a tenacidade aumenta ligeiramente.
2. A mola é temperada a uma temperatura média de 350-500℃ para obter maior elasticidade e tenacidade necessárias.
3. Peças feitas de aço estrutural de médio carbono são geralmente temperadas em altas temperaturas de 500-600 °C para obter uma boa combinação de resistência e tenacidade adequadas.
Quando o aço é temperado a cerca de 300 °C, sua fragilidade geralmente aumenta, e esse fenômeno é chamado de primeiro tipo de fragilidade de revenimento. Geralmente, o revenimento não deve ser realizado nessa faixa de temperatura. Alguns aços estruturais de liga de carbono médio também podem se tornar quebradiços facilmente se forem resfriados lentamente até a temperatura ambiente após serem temperados em altas temperaturas. Esse fenômeno é chamado de segundo tipo de fragilidade de têmpera. A adição de molibdênio ao aço, ou o resfriamento em óleo ou água durante o revenimento, pode evitar o segundo tipo de fragilidade por revenimento. Essa fragilidade pode ser eliminada pelo reaquecimento do aço do segundo tipo de fragilidade de revenimento à temperatura de revenimento original.
Na produção, geralmente se baseia nos requisitos de desempenho da peça de trabalho. De acordo com as diferentes temperaturas de aquecimento, o revenimento é dividido em revenimento de baixa temperatura, revenimento de média temperatura e revenimento de alta temperatura. O processo de tratamento térmico que combina têmpera e posterior revenimento em alta temperatura é chamado de têmpera e revenimento, ou seja, apresenta alta resistência e boa tenacidade plástica ao mesmo tempo.
1. Revenimento em baixa temperatura: 150-250℃, revenimento M, reduz o estresse interno e a fragilidade, melhora a tenacidade do plástico e tem maior dureza e resistência ao desgaste. Para fabricação de ferramentas de medição, ferramentas e rolamentos.
2. Têmpera em temperatura média: 350-500℃, têmpera T, com alta elasticidade, certa plasticidade e dureza. Para fazer molas, matrizes de forjamento, etc.
3. Revenimento em alta temperatura: 500-650℃, revenimento S, com boas propriedades mecânicas abrangentes. Usado para fazer engrenagens, virabrequins, etc.
O que é normalização?
Normalizando é um processo de tratamento térmico que melhora a tenacidade do aço. Após aquecer os componentes de aço a 30~50℃ acima da temperatura Ac3, eles são mantidos por um período de tempo e então resfriados a ar.
A principal característica é que a taxa de resfriamento é mais rápida que o recozimento e menor que o resfriamento rápido. Durante a normalização, os grãos de cristal do aço podem ser refinados em um resfriamento um pouco mais rápido. Não apenas é possível obter resistência satisfatória, mas também a tenacidade (valor AKV) pode ser significativamente melhorada, e a tendência de rachaduras dos componentes pode ser reduzida.
Depois que algumas chapas de aço laminadas a quente de baixa liga, peças forjadas de aço de baixa liga e peças fundidas são normalizadas, as propriedades mecânicas abrangentes do material podem ser bastante melhoradas, e o desempenho de corte também é aprimorado.
Qual é o propósito e a utilidade da normalização?
① Para aço hipoeutetóide
A normalização é usada para eliminar a estrutura de grãos grossos superaquecidos de peças fundidas, forjadas e soldagens, bem como a estrutura em faixas em materiais laminados.
refinamento de grãos.
Pode ser usado como pré-tratamento térmico antes da têmpera.
② Para aço hipereutetóide
A normalização pode eliminar a cementita secundária reticulada e refinar a perlita. Ele não apenas melhora as propriedades mecânicas, mas também facilita o recozimento de esferoidização subsequente.
③ Para chapas finas de aço de baixo carbono estampadas profundamente
A normalização pode eliminar a cementita livre nos contornos dos grãos para melhorar seu desempenho de estampagem profunda.
④ Para aço de baixo carbono e aço de baixa liga de baixo carbono
Com a normalização do processo de tratamento térmico, uma estrutura de perlita em flocos mais fina pode ser obtida, a dureza pode ser aumentada para HB140-190, o fenômeno de “grudar na faca” durante o corte pode ser evitado e a usinabilidade pode ser melhorada.
⑤ Para aço carbono médio, é mais econômico e conveniente usar a normalização quando tanto a normalização quanto o recozimento estão disponíveis.
Para aço estrutural comum de médio carbono, a normalização pode ser usada em vez de têmpera e revenimento em alta temperatura quando as propriedades mecânicas não são altas. Não é apenas fácil de operar, mas também estabiliza a estrutura e o tamanho do aço.
⑥ A normalização em alta temperatura (150 a 200 ℃ acima de Ac3) pode reduzir a segregação da composição de peças fundidas e forjadas devido à alta taxa de difusão em altas temperaturas. Os grãos grossos após a normalização em alta temperatura podem ser refinados pela segunda normalização em uma temperatura mais baixa.
⑦ Para alguns aços de liga de baixo e médio carbono usados em turbinas a vapor e caldeiras, a normalização é frequentemente usada para obter a estrutura da bainita. Após revenido em altas temperaturas, apresenta boa resistência à fluência quando usado entre 400 ~ 550 ℃.
⑧ Além do aço, a normalização também é amplamente utilizada no tratamento térmico do ferro dúctil. Pode obter matriz de 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 de trabalho afetam a organização e o desempenho após a normalização.
A estrutura normalizada também pode ser usada como um método de classificação para liga de aço. Normalmente, os aços ligados são divididos em aço perlítico, aço bainítico, aço martensítico e aço austenítico de acordo com a estrutura obtida pelo resfriamento ao ar após o aquecimento de uma amostra com diâmetro de 25 mm a 900 °C.
O que é recozimento?
Recozimento é um processo de tratamento térmico de metais no qual o metal é aquecido lentamente até uma determinada temperatura, mantido por um tempo suficiente e então resfriado a uma taxa adequada.
O tratamento térmico de recozimento é dividido em recozimento completo, recozimento incompleto e recozimento de alívio de tensões. As propriedades mecânicas de materiais recozidos podem ser testadas por meio de ensaio de tração ou de dureza.
Muitos aços são fornecidos no estado de tratamento térmico recozido, e a dureza do aço pode ser testada usando um testador de dureza Rockwell para testar a dureza HRB. Para chapas de aço mais finas, tiras de aço e tubos de aço de paredes finas, o testador de dureza de superfície Rockwell pode ser usado para detectar a dureza HRT.
Qual é o objetivo do recozimento?
1. Melhorar ou eliminar vários defeitos estruturais e tensões residuais causadas pelo aço no processo de fundição, forjamento, laminação e soldagem, e evitar deformações e rachaduras na peça de trabalho.
2. Amoleça a peça de trabalho para corte.
3. Refine o grão e melhore a estrutura para melhorar as propriedades mecânicas da peça de trabalho.
4. Prepare o tecido para o tratamento térmico final (têmpera, revenimento).
Quais são os processos de recozimento comumente usados?
1. Totalmente recozido.
É usado para refinar a estrutura superaquecida grosseira com propriedades mecânicas ruins após fundição, forjamento e soldagem de aço de médio e baixo carbono.
Aqueça a peça de trabalho a uma temperatura de 30-50°C acima da temperatura na qual toda a ferrita se transforma em austenita, mantenha por um período de tempo e então resfrie lentamente com o forno. Durante o processo de resfriamento, a austenita se transforma novamente, o que pode tornar a organização do aço mais fina.
2. Esferoidização de recozimento.
É usado para reduzir a alta dureza do aço para ferramentas e do aço para rolamentos após o forjamento.
A peça de trabalho é aquecida a 20-40°C acima da temperatura na qual o aço começa a formar austenita e, então, 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 alguns aços estruturais de liga com alto teor de níquel e cromo para corte.
Geralmente, ele é primeiro resfriado à temperatura mais instável da austenita a uma taxa relativamente rápida, e a austenita é transformada em tortenita ou sorbita por um tempo apropriado, 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 e chapas metálicas durante a trefilação e laminação a frio.
A temperatura de aquecimento é geralmente de 50 a 150 °C abaixo da temperatura na qual o aço começa a formar austenita. Somente dessa forma o efeito de endurecimento por trabalho pode ser eliminado e o metal amolece.
5. Recozimento por grafitização.
É usado para transformar ferro fundido contendo uma grande quantidade de cementita em ferro fundido maleável com boa plasticidade.
A operação do processo é aquecer a fundição a cerca de 950 ℃, mantê-la por um certo período de tempo e então resfriá-la adequadamente para decompor a cementita e formar grafite floculante.
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, mantê-la aquecida por um longo período e resfriá-la lentamente após a difusão dos vários elementos na liga tender a ser distribuída uniformemente.
7. Recozimento para alívio de tensões.
É usado para aliviar o estresse interno de peças fundidas e soldadas de aço.
Para produtos de ferro e aço, a temperatura é de 100 a 200°C abaixo da temperatura na qual a austenita começa a se formar após o aquecimento, e o estresse interno pode ser eliminado pelo resfriamento ao ar após a preservação do calor.
Este artigo descreve uma variedade de processos de tratamento térmico. A KENENG é fabricante de fixadores, molas, ímãs e suportes de bateria. Somos proficientes em vários processos de fabricação, processos de tratamento térmico e processos de tratamento de superfície, se quiser saber mais, entre em contato conosco.
