Conocimiento general del tratamiento térmico del acero

La mayoría de las piezas deben someterse a un tratamiento térmico durante la fabricación. Las piezas de acero tratadas térmicamente pueden mejorar la dureza y la resistencia, mejorar la resistencia al desgaste, explotar completamente las posibles propiedades mecánicas del acero, y también reducir la dureza, aumentar la plasticidad y la tenacidad, mejorar la maquinabilidad del acero y la estructura interna de las piezas de acero, eliminar la tensión interna causada por las fuerzas de procesamiento, y mejorar la resistencia al desgaste, Resistencia térmica, resistencia a la corrosión, resistencia del cansancio y resistencia de impacto de la superficie de acero.

Tratamiento térmicoSe pueden clasificar en diferentes tipos en función de sus diversos requisitos y propósitos, que incluyen recocido, normalización, enfriamiento, templado y tratamiento térmico químico (como carburación, nitruración y cianuración).

Los siguientes son los principales tipos de tratamiento térmico para el acero:

Recocido:Calentar las piezas de acero a una temperatura por encima del punto crítico, mantener durante un período de tiempo, y luego enfriar lentamente en el horno o en un material aislante. El recocido puede reducir la dureza del acero, mejorar su rendimiento de procesamiento, aumentar la plasticidad y la tenacidad, eliminar el estrés interno y mejorar la estructura interna.

Normalización:Calentar la pieza de trabajo a una temperatura por encima del punto crítico, mantenerla durante un período de tiempo y luego enfriarla en el aire. Después de normalizar el tratamiento, el acero puede obtener una microestructura fina, aumentar su dureza, resistencia y tenacidad, reducir la tensión interna y mejorar el rendimiento del procesamiento.

Enfriamiento:Calentar la pieza de trabajo a una temperatura por encima del punto crítico, mantenerla durante un período de tiempo y luego enfriarla rápidamente en agua, salmuera o aceite. Después del tratamiento de temple, el acero puede aumentar su dureza y resistencia y mejorar su resistencia al desgaste.

Templado:Calienta el acero endurecido a una temperatura por debajo del punto crítico, mantenlo durante un período de tiempo y luego enfríalo en aire o aceite. El acero templado puede eliminar la fragilidad y la tensión interna después del enfriamiento, y mejorar su plasticidad y resistencia al impacto.

Temple y templado:Templado a alta temperatura después del enfriamiento. Puede lograr alta tenacidad y resistencia, eliminar el estrés interno y reducir la deformación del acero.

Tratamiento térmico químico:El tratamiento térmico químico incluye carburación, nitruración y cianuración. La carburación satura la superficie de la pieza de trabajo con elementos de carbono, la nitruración satura la superficie de la pieza de trabajo con elementos de nitrógeno y el cianuro satura la superficie de la pieza de trabajo con elementos de carbono y nitrógeno, es decir, carbonitruración.

Métodos comunes de tratamiento térmico y sus aplicaciones

El recocido

Recocido completo:Calentar a 30-50 °C por encima de Ac₃ y luego enfriar lentamente. Es adecuado para varios aceros con un contenido de carbono inferior al 0,8%. Después del recocido completo, el acero no solo reduce la dureza y elimina el estrés, sino que también refina la estructura del grano y homogeneiza la microestructura.
Recocido parcial:Calentar entre Ac₁ y Ac₃ (Acestrucm) y luego enfriar lentamente. Es adecuado para todos los tipos de acero y se utiliza principalmente paraAcero de alto carbono. Tiene el efecto de reducir la dureza y eliminar el estrés.
Spheroidizing recocido:Calentar a 10-30 ° C por encima de Ac₁ o cerca de Ac₁ y realizar cambios cíclicos, es decir, ciclo varias veces por encima de Ac₁ (730-740 ° C) y por debajo de Ac₁ (680 ° C), y finalmente enfriar. Es adecuado para acero con alto contenido de carbono y acero aleado como un proceso de recocido posterior a la forja para la fabricación de piezas y herramientas de precisión. El recocido esferoidizante puede esferoidizar la cementita, haciéndola más fácil de mecanizar.
Recocido a baja temperatura:Calentar a 650-720 °C y luego enfriar lenta o rápidamente. Es adecuado para piezas procesadas y estructuras soldadas. Puede eliminar el estrés interno generado durante la soldadura y el mecanizado, eliminar el endurecimiento del trabajo en frío, mejorar la plasticidad y eliminar el estrés interno.

Enfriamiento

Enfriamiento único:Calentar por encima de Ac₃ o Ac1. por 30 a 50 ℃, luego enfriar a temperatura ambiente de una sola vez en agua, aceite u otros medios. Es adecuado para acero al carbono y acero aleado.
Doble enfriamiento líquido:La temperatura de calentamiento es la misma que la anterior. Primero, enfríe rápidamente en agua, luego enfríe lentamente en aceite o aire. Se utiliza principalmente para acero al carbono medio y acero de alto carbono. Este método puede lograr una alta dureza y evitar una velocidad de enfriamiento excesiva, lo que puede causar grietas en las piezas.
Paso de enfriamiento:La temperatura de calentamiento es la misma que la anterior. Enfriar en sal fundida a una temperatura superior al punto MH (el punto de partida de la martensita) y mantener durante un período de tiempo para garantizar una temperatura uniforme en toda la sección transversal de la pieza sin descomponer la austenita. Este método de enfriamiento se utiliza principalmente para acero al carbono, acero aleado y acero de alta velocidad.
Enfriamiento isotérmico:La temperatura de calentamiento es la misma que la anterior. Mantenga en sal fundida a una temperatura superior al punto MH (200 a 400 ℃). Es adecuado para acero al carbono y acero aleado.

Endurecimiento superficial

Endurecimiento superficial de la llama:Calentar el acero por encima de Ac₃ con una llama de alta temperatura, y luego enfriarlo rociando agua o emulsión sobre la superficie de la pieza o sumergiéndolo en aceite. Es adecuado para piezas grandes hechas de acero al carbono o acero aleado con un contenido de carbono superior al 0,35%.
Endurecimiento superficial de alta frecuencia:Calentar por inducción de corriente a 100-150 ℃, y luego enfriarlo rociando agua o sumergiéndolo en agua de aceite. Se utiliza principalmente para acero al carbono medio.

Templado (generalmente se requiere un tratamiento de templado después del enfriamiento)

Templado a baja temperatura:Al calentar a 150-250 ℃ y luego enfriar lenta o rápidamente, se obtiene una estructura de martensita templada. Es adecuado para varios aceros (como herramientas y piezas carburadas que requieren alta dureza y resistencia al desgaste), que pueden reducir la tensión durante el enfriamiento, eliminar la fragilidad y no reducir la dureza de las piezas.
Templado de temperatura media:Calentando a 270-450 ℃ y luego enfriando lenta o rápidamente, se obtiene la estructura de troostita. El templado a temperatura media también es adecuado para varios aceros. Tales como varios resortes, matrices de forja y piezas sometidas a fuerza de impacto, tiene una alta elasticidad y suficiente resistencia y dureza bajo la condición de mantener cierta tenacidad.

Templado de alta temperatura:La temperatura es superior a 450 ℃ pero inferior a Ac1., y la estructura de esferoidita se obtiene después de un enfriamiento lento o rápido. Es adecuado para varios aceros, como ejes, engranajes y piezas estructurales generales. El templado a alta temperatura puede obtener una buena propiedad mecánica integral con buena plasticidad, tenacidad y resistencia.

Quenching y temperingImplica el templado a alta temperatura después del enfriamiento. Es adecuado para el tratamiento térmico final de los aceros estructurales generales de carbono medio antes del mecanizado de precisión. También se utiliza como un tratamiento de precalentamiento para piezas importantes hechas de acero para herramientas de aleación antes del enfriamiento. Este método puede eliminar la tensión interna más fácilmente que el recocido y puede lograr mejores propiedades mecánicas integrales. Además, puede reducir la deformación durante el enfriamiento y permitir que el acero logre un acabado superficial más alto después del mecanizado de precisión.