¿Cuáles son las consideraciones clave en el proceso de tratamiento térmico de piezas fundidas de acero resistentes al calor?

1. Ámbito de aplicación del proceso de tratamiento térmico

 

El proceso de tratamiento térmico es ampliamente utilizado en diversas industrias de metales pesados en la vida diaria. Por ejemplo, se utilizan en componentes de automóviles y productos metálicos para la industria médica.

 

1. Introducción al tratamiento térmico de fundiciones de acero resistentes al calor  

 

El tratamiento térmico de piezas fundidas de acero resistentes al calor se refiere a un proceso en el que el acero se calienta, mantiene y enfría en estado sólido para cambiar su estructura interna para lograr las propiedades deseadas. El objetivo del tratamiento térmico es mejorar significativamente las propiedades térmicas del acero, liberar su potencial y mejorar el rendimiento y la vida útil de la pieza de trabajo.

 

III. MÉTODOS PARA EL PROCESO DE

 

1. Recocido

 

Método de funcionamiento **: Calentar la pieza de trabajo de acero a Ac3 + 30 ~ 50 ℃, Ac1 + 30 ~ 50 ℃, o por debajo de Ac1 (consulte los datos relevantes), y luego enfriar lentamente en el horno.

 

Propósito:

1. Reduce la dureza, mejora la plasticidad y mejora la maquinabilidad y la maquinabilidad.
2. Refine la estructura del grano y mejore las propiedades mecánicas para prepararse para el proceso posterior.
3. Eliminar las tensiones internas causadas por el trabajo en frío o en caliente.

 

Puntos clave de aplicación:

1. Adecuado para acero estructural de aleación, acero para herramientas de carbono, acero para herramientas de aleación, piezas forjadas de acero de alta velocidad, piezas soldadas y materias primas que no cumplen con el estándar de suministro.
2. Normalmente se lleva a cabo en un estado bruto.

 

2. Normalización

 

Método de funcionamiento: Calentar la pieza de trabajo de acero a 30 ~ 50 ℃ por encima de Ac3 o Accm, mantener el calor y luego enfriar a una velocidad ligeramente más rápida que el recocido.

 

Propósito:

1. Reduce la dureza, mejora la plasticidad y mejora la maquinabilidad y la maquinabilidad.
2. Refine la estructura del grano y mejore las propiedades mecánicas para prepararse para el proceso posterior.
3. Eliminar las tensiones internas causadas por el trabajo en frío o en caliente.

 

Puntos clave de aplicación:

La normalización se utiliza comúnmente como tratamiento térmico preliminar de piezas forjadas, soldaduras y piezas carburadas. También se puede utilizar como tratamiento térmico final para aceros estructurales de carbono bajo y medio y aceros de baja aleación con requisitos de rendimiento moderados. Sin embargo, para aceros de aleación media y alta, el enfriamiento por aire puede dar como resultado un enfriamiento completo o parcial, haciéndolo inadecuado como un tratamiento post-térmico.

 

4. Enfriamiento

 

Método de funcionamiento: La pieza de trabajo de acero se calienta por encima de la temperatura de transición de fase Ac3 o Ac1, se mantiene durante un período de tiempo, y luego se enfría rápidamente en agua, salitre, aceite o aire.

 

Propósito:

El enfriamiento se utiliza típicamente para obtener una estructura martensítica de alta dureza. Para ciertos aceros de alta aleación (por ejemplo, aceros inoxidables, aceros resistentes al desgaste), el objetivo del enfriamiento es obtener una estructura austenítica única y uniforme para mejorar la resistencia al desgaste y a la corrosión.

 

Puntos clave de aplicación:

1. Normalmente se utiliza para aceros al carbono y aceros de aleación con un contenido de carbono superior a 0,3%.
2. El enfriamiento maximiza la resistencia y la resistencia al desgaste del acero, pero introduce tensiones internas significativas, reduciendo la plasticidad y la tenacidad al impacto. Por lo tanto, se requiere el templado para lograr propiedades mecánicas equilibradas.

 

5. Templado

 

Método de funcionamiento (fabricante de acero resistente al calor): Recaliente la pieza de trabajo de acero templado a una temperatura inferior a Ac1, mantenga el calor y luego enfríe en aire, aceite, agua caliente o agua.

 

Propósito:

1. Reducir o eliminar el estrés interno después del enfriamiento, minimizando la deformación y el agrietamiento de la pieza de trabajo.
2. Ajuste la dureza, mejore la plasticidad y la tenacidad para lograr las propiedades mecánicas requeridas.
3. Estabilizar el tamaño de la pieza de trabajo.

 

Puntos clave de aplicación:

1. Adopta templado a baja temperatura para mantener alta dureza y resistencia al desgaste; El templado a temperatura media mejora la elasticidad y el límite elástico mientras se mantiene la tenacidad; El templado a alta temperatura da prioridad a la tenacidad al impacto y la plasticidad, al tiempo que asegura una resistencia adecuada.
2. Evite templar el acero al carbono a 230 ~ 280 ℃, templar el acero inoxidable a 400 ~ 450 ℃ para evitar la fragilidad del templado.

 

6. Enfriamiento y templado (Q & T)

 

Método de operación: templado a alta temperatura después del enfriamiento, conocido como Q & T para abreviar, es calentar la pieza de trabajo a 10 ~ 20 ℃ por encima de la temperatura de enfriamiento, mantener el calor, enfriar y luego templar a 400 ~ 720 ℃.

 

Propósito:

1. Mejora la maquinabilidad y el acabado superficial.
2. Reduce la deformación y el agrietamiento causados por el enfriamiento.
3. Lograr propiedades mecánicas equilibradas.

 

Puntos clave de aplicación:

1. Adecuado para acero estructural de aleación de alta templabilidad, acero de herramientas de aleación, acero de alta velocidad.
2. Puede ser utilizado como tratamiento térmico final de estructuras críticas o como tratamiento preliminar de piezas de precisión, como tornillos de avance, para minimizar la deformación.

 

7. Tratamiento a baja temperatura

 

Método de funcionamiento **: Después del enfriamiento, la pieza de trabajo se enfría a -60 ~ -80 ℃ o menos en un medio de baja temperatura (como hielo seco, nitrógeno líquido), y luego se calienta uniformemente a temperatura ambiente.

 

Propósito:

1. Convierte la austenita retenida en martensita, mejorando la dureza, la resistencia, la resistencia al desgaste y el límite de fatiga.
2. Estabiliza la estructura de acero para mantener la forma y el tamaño.

 

Puntos clave de aplicación:

1. Se lleva a cabo inmediatamente después del enfriamiento, seguido de revenido a baja temperatura para eliminar las tensiones internas.
2. Se utiliza principalmente para herramientas de precisión, medidores y piezas de acero de aleación.

 

8. Endurecimiento de llama

 

Método de funcionamiento: La superficie de la pieza de trabajo se calienta rápidamente a la temperatura de enfriamiento con una llama de oxiacetileno, y luego se enfría inmediatamente con agua.

 

Objetivo: Mejorar la dureza superficial, la resistencia al desgaste y la resistencia a la fatiga mientras se mantiene la tenacidad del núcleo.

 

Puntos clave de aplicación:

1. A menudo se utiliza para piezas de acero al carbono medio con una profundidad de endurecimiento de 2 ~ 6 mm.
2. Adecuado para grandes o pequeños volúmenes de piezas de trabajo que requieren endurecimiento local.

 

9. Endurecimiento por inducción

 

Método de operación (fabricante de acero resistente al calor): coloque la pieza de trabajo en el inductor para generar una corriente superficial, caliente rápidamente a la temperatura de enfriamiento y luego refríe con agua.

 

Objetivo: Mejorar la dureza superficial, la resistencia al desgaste y la resistencia a la fatiga mientras se mantiene la tenacidad del núcleo.

 

Puntos clave de aplicación:

1. A menudo se utiliza en acero estructural de carbono medio y de aleación media.
2. Debido al efecto de la piel, el endurecimiento por inducción de alta frecuencia generalmente alcanza una profundidad de 1 a 2 mm, la frecuencia media es de 3 a 5 mm y la frecuencia baja es > 10 mm.