Trattamento termico 4: tempra, tempera, normalizzazione, ricottura

Trattamento termico 4: tempra, rinvenimento, normalizzazione, ricottura

In primo luogo, tempra

1. Che cos'è l'estinzione?

L'acciaio temprato è uno degli acciai riscaldato ad una temperatura critica Ac3 (acciaio ipoutettoide) o Ac1 (acciaio ipereutettoide) sopra temperatura, conservazione del calore per un periodo di tempo, fa tutto o parte dell'austenitizzazione, quindi a un livello superiore al raffreddamento critico tasso di freddo più veloce freddo sotto Ms a martensite isotermica vicino (o Ms) o trasformazione di bainite del processo di trattamento termico. In generale, il trattamento in soluzione solida di lega di alluminio, lega di rame, lega di titanio, vetro temperato e altri materiali o processo di trattamento termico con processo di raffreddamento rapido è chiamato tempra.

2. Scopo del raffreddamento:

1) migliorare le proprietà meccaniche di prodotti o parti in metallo. Ad esempio: migliorare la durezza e la resistenza all'usura di utensili, cuscinetti, ecc., Migliorare il limite elastico della molla, migliorare le proprietà meccaniche complete delle parti dell'albero, ecc.
2) migliorare il materiale o le proprietà chimiche di alcuni acciai speciali. Come migliorare la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile, aumentare l'acciaio magnetico permanente, ecc

Raffreddamento temprato, oltre alla necessità di una scelta ragionevole di mezzo di spegnimento, ma anche il metodo di spegnimento corretto, i metodi di spegnimento comune, principalmente tempra a liquido singolo, tempra a due liquidi, tempra, tempra isotermica, tempra locale.

3. Il pezzo in acciaio ha le seguenti caratteristiche dopo la tempra:

(1) sono state ottenute martensite, bainite, austenite residua e altre strutture sbilanciate (cioè instabili).
(2) c'è un grande stress interno.
(3) Le proprietà meccaniche non possono soddisfare i requisiti. Pertanto, il pezzo in acciaio dopo la tempra è generalmente attraverso la tempra

Secondo, il rinvenimento

1. Che cos'è la tempra?

Tempratura dopo tempra del metallo o parti di riscaldamento ad una certa temperatura, conservazione del calore, dopo un certo tempo in un certo modo il raffreddamento del processo di trattamento termico e tempera è seguito da un'operazione, dopo la tempra sono anche di solito trattamento termico del pezzo fine della procedura, e quindi avere una combinazione di processo di tempra e tempra noto come elaborazione finale.

2. Gli scopi principali di tempra e rinvenimento sono:

1) ridurre lo stress interno e ridurre la fragilità, c'è una grande quantità di stress e fragilità nelle parti di tempra, come la tempera non tempestiva che spesso produce deformazioni o addirittura fessurazioni.
2) regolare le proprietà meccaniche del pezzo, il pezzo dopo la tempra, alta durezza, fragilità, al fine di soddisfare le diverse esigenze di prestazione del pezzo in lavorazione, può essere regolato da tempera, durezza, resistenza, plasticità e tenacità.
3) stabilizzare la dimensione del pezzo. La struttura metallografica può essere stabilizzata mediante rinvenimento per garantire che la deformazione non si verifichi nell'uso futuro.
4) migliorare le prestazioni di taglio di alcuni acciai legati.

3. L'effetto di tempra è:

(1) migliorare la stabilità dell'organizzazione, in modo che il pezzo nell'uso del processo non si verifichi più trasformazioni organizzative, in modo che le dimensioni geometriche del pezzo e le prestazioni rimangano stabili.
(2) eliminare lo stress interno, al fine di migliorare le prestazioni del pezzo e la stabilità della dimensione geometrica del pezzo.
(3) regolare le proprietà meccaniche dell'acciaio per soddisfare i requisiti di utilizzo.

Il motivo per cui la tempra ha questi effetti è che quando la temperatura aumenta, l'attività degli atomi viene potenziata e gli atomi di ferro, carbonio e altri elementi di lega nell'acciaio possono essere diffusi più rapidamente per ottenere il riarrangiamento e la combinazione di atomi, così come trasformare gradualmente la struttura squilibrata instabile in una struttura di equilibrio stabile. L'eliminazione dello stress interno è anche correlata alla diminuzione della forza del metallo quando la temperatura aumenta. Decomposizione generale dell'acciaio, durezza e resistenza, migliorata la plasticità. Maggiore è la temperatura di rinvenimento, maggiore è il cambiamento di queste proprietà meccaniche. Alcuni acciai legati con più alto contenuto di elementi leganti, una volta temprati in un certo intervallo di temperatura, precipiteranno alcuni composti metallici fini, facendo aumentare la resistenza e la durezza. Questo fenomeno è chiamato indurimento secondario.

Requisiti di tempra: i pezzi con scopi diversi devono essere temperati a temperature diverse per soddisfare i requisiti in uso.

(1) utensili da taglio, cuscinetti, parti di carburazione e tempra, parti di tempra superficiale spesso con tempera a bassa temperatura di 250 ° C. Dopo la tempera a bassa temperatura, la durezza cambia poco, lo stress interno diminuisce e la resistenza aumenta leggermente.
(2) primavera in 350 ~ 500 ℃ sotto la temperatura di rinvenimento, alta elasticità e la necessaria durezza può essere ottenuta.
(3) nelle parti strutturali in acciaio al carbonio sono solitamente realizzati in tempera ad alta temperatura 500 ~ 600 ℃, al fine di ottenere appropriati con buona resistenza e tenacità.

L'acciaio a tempera da 300 ℃ , spesso fa aumentare la sua fragilità, questo fenomeno è chiamato il primo tipo di fragilità del temperamento. La tempera non dovrebbe normalmente essere effettuata in questo intervallo di temperatura. Alcuni acciai strutturali in lega di carbonio medio tendono anche a essere fragili se vengono lentamente raffreddati a temperatura ambiente dopo l'alta rinvenimento. Questo fenomeno è noto come il secondo tipo di fragilità del temperamento. L'aggiunta di molibdeno all'acciaio o il raffreddamento in olio o acqua durante la tempra possono impedire il secondo tipo di fragilità del temperamento. Questa fragilità può essere eliminata riscaldando il secondo tipo di acciaio fragile temperato alla temperatura di rinvenimento originale.

In produzione, spesso in base alle esigenze di prestazione del pezzo. In base alla diversa temperatura di riscaldamento, il rinvenimento può essere suddiviso in bassa tempera, media tempra e alta tempra. Il processo di trattamento termico che combina tempra e successiva tempra ad alta temperatura è chiamato tempra e rinvenimento, cioè, ha elevata resistenza e buona duttilità allo stesso tempo.

1) tempera a bassa temperatura: 150-250 ℃, retro M, ridurre lo stress interno e la fragilità, migliorare la tenacità plastica, maggiore durezza e resistenza all'usura. Utilizzato per realizzare strumenti di misura, utensili da taglio e cuscinetti volventi, ecc.
Temperatura di rinvenimento in 2): 350-500 ℃, retro T, ha l'elasticità elevata, ha certa plasticità e durezza. Utilizzato per la produzione di molle, stampi per forgiatura, ecc.
3) tempera ad alta temperatura: 500-650 ℃, S indietro, ha le buone proprietà meccaniche complete. Usato per realizzare ingranaggi, alberi a gomito, ecc.

In terzo luogo, normalizzare

1. Cosa si sta normalizzando?

La normalizzazione è un trattamento termico che migliora la tenacità dell'acciaio. Riscaldare gli elementi in acciaio per Ac3 dopo più di 30 ~ 50 ℃ temperatura, conservazione del calore per un periodo di tempo dal raffreddamento ad aria. La caratteristica principale è che la velocità di raffreddamento è più veloce di quella della ricottura ma inferiore a quella della tempra. Durante la normalizzazione, i grani cristallizzati di acciaio possono essere raffinati in un raffreddamento leggermente più veloce, che non solo può ottenere una resistenza soddisfacente, ma può anche migliorare significativamente la tenacità (valore AKV) e ridurre la tendenza al cracking dei componenti. Dopo la normalizzazione di alcune piastre in acciaio laminato a caldo a basso tenore di lega, parti di pezzo fucinato e di fusione, le proprietà meccaniche complete dei materiali possono essere notevolmente migliorate e le proprietà di taglio possono anche essere migliorate.

2. La normalizzazione ha i seguenti scopi e USI:

(1) per acciaio ipoeutettoide, normalizzando per eliminare il getto, la forgiatura, le parti di saldatura della struttura cristallina grossolana surriscaldata e la struttura del wechsler, arrotolate nella struttura del nastro; Raffinazione del grano; E può essere utilizzato come trattamento di pre-riscaldamento prima di spegnerlo.
(2) per l'acciaio ipereutettoide, la normalizzazione può eliminare la cementite secondaria di rete e rendere la raffinazione della perlite, non solo migliorare le proprietà meccaniche, ma anche favorire la ricottura di sferoidizzazione futura.
(3) per lamiere sottili in acciaio a basso spessore di trafilatura profonda, la normalizzazione può eliminare la cementite libera dai bordi del grano, al fine di migliorare le sue prestazioni di imbutitura profonda.

(4) per acciaio a basso tenore di carbonio e acciaio a basso tenore di carbonio a bassa lega, utilizzando la normalizzazione, è possibile ottenere una struttura di perline più sottile, aumentare la durezza a hb140-190, evitare il fenomeno del "coltello a lama" durante il taglio, migliorare il processo di taglio. Per l'acciaio al carbonio medio, la normalizzazione è più economica e conveniente quando sono disponibili sia la normalizzazione che la ricottura.
(5) per l'acciaio normale struttura carbonio medio, nelle proprietà meccaniche dell'occasione non è elevato, può essere utilizzato al posto di tempra e tempera ad alta temperatura, non solo facile da usare, e rendere la struttura in acciaio e la stabilità delle dimensioni.
( 6 ) la normalizzazione ad alta temperatura (150 ~ 200 ℃ al di sopra di Ac3) a causa della elevata velocità di diffusione della temperatura è più elevata, può ridurre la segregazione della composizione dei getti e dei pezzi fucinati. I grani grossolani dopo normalizzazione ad alta temperatura possono essere raffinati dalla seconda normalizzazione successiva a temperatura più bassa.

(7) Tutti i proprietari terrieri ad alcuni utilizzati per la turbina a vapore e la caldaia di acciaio legato a bassa e media lega di carbonio, la normalizzazione è solitamente utilizzata per ottenere la struttura di bainite, quindi attraverso la tempera ad alta temperatura, quando utilizzato in 400 ~ 550 ℃ ha la buona capacità di resistere alla creep .
(8) Oltre all'acciaio e all'acciaio, la normalizzazione è anche ampiamente utilizzata nel trattamento termico della ghisa nodulare, in modo che abbia matrice di perle, per migliorare la resistenza della ghisa nodulare.

Poiché la normalizzazione è caratterizzata dal raffreddamento ad aria, la temperatura ambiente, la modalità di impilamento, il flusso d'aria e le dimensioni del pezzo hanno un impatto sulla struttura e sulle prestazioni dopo la normalizzazione. La normalizzazione della microstruttura può anche essere utilizzata come metodo di classificazione per gli acciai legati. Di solito secondo il campione è riscaldato a 900 ℃ per 25 millimetri di diametro, il raffreddamento ad aria dell'organizzazione, l'acciaio legato può essere diviso in perlite, acciaio bainite, acciaio martensitico acciaio e acciaio austenitico.

Quattro, ricottura

1. Che cos'è la ricottura?

La ricottura è un processo di trattamento termico in cui il metallo viene lentamente riscaldato a una certa temperatura, mantenuto per un tempo sufficiente e quindi raffreddato ad una velocità appropriata. La ricottura del trattamento termico è suddivisa in ricottura completa, ricottura incompleta e ricottura antistress. Le proprietà meccaniche dei materiali ricotti possono essere testate mediante prove di trazione o prove di durezza. Molti acciai sono forniti nello stato di trattamento termico di ricottura. Il durometro Rockwell può essere utilizzato per testare la durezza HRB per il test di durezza dell'acciaio. Per testare la durezza HRT è possibile utilizzare piastre di acciaio più sottili, cinghie di acciaio e tubi di acciaio a parete sottile, tester di durezza superficiale per rockwell.

2. Lo scopo della ricottura è:

(1) migliorare o eliminare l'acciaio nel processo di fusione, forgiatura, laminazione e saldatura causato da una varietà di difetti del tessuto e stress residuo, per prevenire la deformazione del pezzo, la rottura.
(2) per ammorbidire il pezzo da tagliare.
(3) affinare il grano, migliorare l'organizzazione per migliorare le proprietà meccaniche del pezzo.
(4) per il trattamento termico finale (tempra, rinvenimento) per preparare l'organizzazione.

3. I processi di ricottura comuni includono:

(1) Ricottura completa. Utilizzato per la microfusione di medio e basso tenore di carbonio, la forgiatura e la saldatura dopo le proprietà meccaniche della scarsa struttura di surriscaldamento. Tutto nel pezzo riscaldato a temperatura di austenite di ferrite più di 30 ~ 50 ℃ , la conservazione del calore per un periodo di tempo, e quindi con il forno di raffreddamento lento, austenite durante il raffreddamento per cambiare di nuovo, può rendere l'organizzazione dell'acciaio.

(2) ricottura sferoidizzante. Per ridurre l'elevata durezza dell'acciaio per utensili e dell'acciaio del cuscinetto dopo la forgiatura. Il pezzo in lavorazione riscaldato per iniziare a formare una temperatura di acciaio austenitico superiore a 20 ~ 40 ℃ , lento raffreddamento dopo la conservazione del calore, nel processo di raffreddamento della cementite lamellare perlite in una palla, riducendo la durezza.

(3) ricottura isotermica. Per ridurre l'elevata durezza di alcuni acciai strutturali in lega con alto contenuto di nichel e cromo per il taglio. Generalmente, l'austenite viene raffreddata alla temperatura più instabile dell'austenite ad una velocità relativamente veloce prima, e la durezza può essere ridotta quando l'austenite viene trasformata in tortuoite o sorbite dopo adeguata conservazione del calore.

(4) Ricottura di ricristallizzazione. Per eliminare il filo metallico, lamiera sottile nel processo di trafilatura a freddo, fenomeno di indurimento a freddo (aumento della durezza, declino della plastica). La temperatura di riscaldamento è comunemente l'acciaio ha cominciato a formare la temperatura austenitica inferiore a 50 ~ 150 ℃ , solo in questo modo è possibile eliminare l'effetto di indurimento della deformazione per ammorbidire un metallo.

(5) ricottura per grafitizzazione. È usato per trasformare la ghisa contenente una grande quantità di cementite in ferro malleabile con buona plasticità. Il processo di colata viene riscaldato a 950 ° C circa, adeguato raffreddamento dopo il tempo di conservazione del calore, facendo decomporre la cementite in forma di grafite di massa flocculante.

(6) Ricottura a diffusione. È usato per omogeneizzare la composizione chimica della fusione in lega e migliorare le sue prestazioni di servizio. Il metodo consiste nel riscaldare il getto alla massima temperatura possibile senza scioglierlo e tenerlo a lungo a temperatura ambiente, quindi raffreddarlo lentamente dopo che tutti gli elementi della lega sono stati diffusi e distribuiti uniformemente.

(7) Ricottura antistress. Per eliminare lo stress interno dei getti di acciaio e delle parti di saldatura. Per iniziare dopo la formazione di temperatura di riscaldamento austenitico in acciaio sotto 100 ~ 200 ℃ , trattenendo l'aria dopo il raffreddamento, in grado di eliminare lo stress interno.