Quais são as principais considerações no processo de tratamento térmico de peças fundidas de aço resistentes ao calor?

1. Escopo de aplicação do processo de tratamento térmico

 

O processo de tratamento térmico é amplamente utilizado em várias indústrias de metais pesados na vida diária. Eles são usados, por exemplo, em componentes automotivos e produtos metálicos para a indústria médica.

 

1. Introdução ao tratamento térmico de fundições de aço resistentes ao calor  

 

O tratamento térmico de peças fundidas de aço resistentes ao calor refere-se ao processo de aquecimento, preservação e resfriamento do aço no estado sólido para alterar sua estrutura interna para alcançar as propriedades desejadas. O objetivo do tratamento térmico é melhorar significativamente as propriedades térmicas do aço, liberar seu potencial e aumentar o desempenho e a vida útil da peça de trabalho.

 

III. Método do processo de tratamento térmico

 

1. Recozimento

 

Método de operação **: Aqueça a peça de trabalho de aço a Ac3 + 30 ~ 50 ℃, Ac1 + 30 ~ 50 ℃, ou abaixo de Ac1 (consulte os dados relevantes) e depois resfrie lentamente no forno.

 

Objectivo:

1. Reduzir a dureza, melhorar a plasticidade, melhorar a usinabilidade e a usinabilidade.
2. Refine a estrutura de grãos, melhore as propriedades mecânicas e prepare-se para processos subsequentes.
3. Elimine o estresse interno causado pelo trabalho a frio ou quente.

 

Pontos-chave da aplicação:

1. Adequado para aço estrutural de liga, aço para ferramentas de carbono, aço para ferramentas de liga, peças forjadas de aço de alta velocidade, peças soldadas e matérias-primas que não atendem aos padrões de fornecimento.
2. Geralmente é realizado em um estado grosseiro.

 

2. Normalização

 

Método de operação: Aqueça a peça de aço a 30 ~ 50 ℃ acima de Ac3 ou Accm, mantenha o calor e, em seguida, resfrie-a um pouco mais rápido do que o recozimento.

 

Objectivo:

1. Reduzir a dureza, melhorar a plasticidade, melhorar a usinabilidade e a usinabilidade.
2. Refine a estrutura de grãos, melhore as propriedades mecânicas e prepare-se para processos subsequentes.
3. Elimine o estresse interno causado pelo trabalho a frio ou quente.

 

Pontos-chave da aplicação:

A normalização é comumente usada como tratamento térmico preliminar de peças forjadas, soldadas e carburadas. Para aços estruturais de baixo e médio carbono e aços de baixa liga com requisitos de desempenho moderados, também pode ser usado como tratamento térmico final. No entanto, para aços de liga média e alta, o resfriamento a ar pode resultar em têmpera total ou parcial, tornando-os inadequados como tratamento pós-térmico.

 

4. Têmpera

 

Método de operação: Aqueça a peça de aço acima da temperatura de mudança de fase Ac3 ou Ac1, mantenha-a por um período de tempo e, em seguida, resfrie-a rapidamente em água, salitre, óleo ou ar.

 

Objectivo:

A têmpera é comumente usada para obter uma estrutura martensítica de alta dureza. Para alguns aços de alta liga (por exemplo, aço inoxidável, aço resistente ao desgaste), o objetivo da têmpera é obter uma estrutura austenítica única e uniforme para melhorar a resistência ao desgaste e à corrosão.

 

Pontos-chave da aplicação:

1. Normalmente usado em aço carbono e liga de aço com teor de carbono superior a 0,3%.
2. A têmpera maximiza a resistência e a resistência ao desgaste do aço, mas introduz tensões internas significativas, reduzindo a plasticidade e a tenacidade ao impacto. Portanto, é necessário revenimento para alcançar propriedades mecânicas equilibradas.

 

5. Temper

 

Método de operação (fabricante de aço resistente ao calor): reaquecer a peça de aço endurecida a uma temperatura abaixo de Ac1, mantê-la quente e, em seguida, resfriar no ar, óleo, água quente ou água.

 

Objectivo:

1. Reduza ou elimine o estresse interno após a têmpera, minimizando a deformação e a fissuração da peça de trabalho.
2. Ajuste a dureza, melhore a plasticidade e a tenacidade e atinja as propriedades mecânicas necessárias.
3. Estabiliza o tamanho da peça de trabalho.

 

Pontos-chave da aplicação:

1. Adota temperamento de baixa temperatura para manter alta dureza e resistência ao desgaste; O revenimento a temperatura média melhora a elasticidade e a resistência ao escoamento, mantendo a tenacidade; O têmpero de alta temperatura dá prioridade à tenacidade de impacto e à plasticidade, garantindo ao mesmo tempo a resistência suficiente.
2. Evite aço carbono temperado a 230 ~ 280 ℃, aço inoxidável temperado a 400 ~ 450 ℃ para evitar a fragilidade temperada.

 

6. Têmpera e têmpera (Q & T)

 

Método de operação: Temperamento de alta temperatura após têmpera, referido como Q & T para abreviar, é aquecer a peça de trabalho a 10 ~ 20 ℃ acima da temperatura de têmpera, preservar o calor, têmpera, e então têmpera a 400 ~ 720 ℃.

 

Objectivo:

1. Melhore a usinabilidade e o acabamento superficial.
2. Reduza a deformação e rachaduras causadas pela têmpera.
3. Alcançar propriedades mecânicas equilibradas.

 

Pontos-chave da aplicação:

1. Adequado para aço estrutural de liga de alta temperabilidade, aço de ferramenta de liga e aço de alta velocidade.
2. Pode ser usado como tratamento térmico final de estruturas críticas ou como tratamento preliminar de peças de precisão, como parafusos de lead, para minimizar a deformação.

 

7. Tratamento de baixa temperatura

 

Método de operação**: Após a têmpera, resfrie a peça de trabalho em meio de baixa temperatura (como gelo seco, nitrogênio líquido) a -60 ~ -80 ℃ ou menos, e então aqueça uniformemente para temperatura ambiente.

 

Objectivo:

1. Converte austenita retida em martensita, melhorando a dureza, a resistência, a resistência ao desgaste e o limite de fadiga.
2. Estabiliza a estrutura de aço para manter a forma e o tamanho.

 

Pontos-chave da aplicação:

1. Imediatamente após a têmpera, seguida de têmpera a baixa temperatura para eliminar o estresse interno.
2. É usado principalmente para ferramentas de precisão, medidores e peças de aço de liga.

 

8. Endurecimento da chama

 

Método de operação: Use a chama de oxiacetileno para aquecer rapidamente a superfície da peça de trabalho até a temperatura de têmpera e, em seguida, resfriar a água imediatamente.

 

Objetivo: Melhorar a dureza da superfície, resistência ao desgaste e resistência à fadiga, mantendo a tenacidade do núcleo.

 

Pontos-chave da aplicação:

1. É comumente usado para peças de aço carbono médio com profundidade de endurecimento de 2 ~ 6mm.
2. Adequado para peças de trabalho grandes ou pequenas quantidades que requerem endurecimento local.

 

9. Endurecimento por indução

 

Método de operação (fabricante de aço resistente ao calor): Coloque a peça de trabalho no indutor para gerar corrente de superfície, aqueça rapidamente até a temperatura de têmpera e depois execute o resfriamento a água.

 

Objetivo: Melhorar a dureza da superfície, resistência ao desgaste e resistência à fadiga, mantendo a tenacidade do núcleo.

 

Pontos-chave da aplicação:

1. É comumente usado em carbono médio e aço estrutural de liga média.
2. Devido ao efeito da pele, o endurecimento por indução de alta frequência geralmente atinge uma profundidade de 1 a 2 mm, a frequência média é de 3 a 5 mm e a frequência baixa é > 10 mm.