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Tratamiento térmico Tratamiento térmico

El tratamiento térmico se refiere a un proceso de trabajo en caliente de metal en el que los materiales se calientan, se aíslan y se enfrían para obtener la estructura y las propiedades deseadas en un estado sólido.

Tratamiento térmico

1. Normalizando:
Tratamiento térmico de estructuras perlíticas calentando el acero hasta un punto crítico, AC3 o una temperatura adecuada y enfriándolo después de un cierto período de tiempo.

2. Recocido:
Un proceso de tratamiento térmico para enfriar en aire. Caliente la pieza de trabajo de acero hipoeutectoide a 20 - 40 grados por encima de AC3. Después de un período de conservación del calor, enfríe lentamente (o sea enterrado en arena o cal) a menos de 500 grados

3. Tratamiento térmico de solución sólida:
Las aleaciones se calientan a una zona monofásica de alta temperatura a temperatura constante, permitiendo que la fase en exceso se disuelva completamente en la solución sólida, que luego se enfría rápidamente para obtener una solución sólida supersaturada.

4. Envejecimiento:
Las propiedades de las aleaciones cambian con el tiempo cuando se colocan a temperatura ambiente o ligeramente por encima de la temperatura ambiente después del tratamiento térmico con solución sólida o la deformación plástica fría.

5. Tratamiento de solución sólida:
Para disolver todos los componentes de la aleación, refuerce la solución sólida, mejore la tenacidad y la resistencia a la corrosión, elimine la tensión y suavice, para continuar con el procesamiento y el moldeado.

6. Tratamiento del envejecimiento:
Aumente la temperatura, permita que la precipitación de fase mejorada se precipite, puede endurecerse y mejorar la intensidad.

7. Enfriamiento:
La austenita del acero se enfría a una velocidad de enfriamiento adecuada, de modo que la pieza de trabajo se transforma en martensita en la sección transversal o dentro de un cierto rango.

8. Templado:
La pieza de trabajo endurecida se calienta a una temperatura adecuada por debajo del punto crítico AC1 durante un cierto período de tiempo, que luego se enfría mediante un método que cumple los requisitos para obtener la microestructura y las propiedades deseadas.

9. Carburación del acero.
La carburación es un proceso de infiltración simultánea de carbono y nitrógeno en la superficie del acero. Tradicionalmente, la carbonitruración también se llama cianación. La carbonitruración de gas de temperatura media y gas de baja temperatura es ampliamente utilizada. El propósito principal de la nitruración de carbono es mejorar la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia a la fatiga del acero. Carbonitruración de gases a baja temperatura, principalmente nitruración. Su objetivo principal es mejorar la resistencia al desgaste y al anti mordida del acero.

10. Enfriamiento y revenido.
El tratamiento térmico combinado con el enfriamiento y el revenido se suele utilizar para denominarse enfriamiento y revenido. Es ampliamente utilizado en todo tipo de partes estructurales importantes, especialmente los eslabones, pernos, engranajes y ejes que trabajan bajo cargas alternas. Las propiedades mecánicas del sorbito de temple son mejores que las del sorbito normalizado con la misma dureza. Su dureza depende de la temperatura del revenido y está relacionada con la estabilidad del revenido del acero y la dimensión de la sección de la pieza, generalmente entre HB200 y 350.

Características del proceso
El tratamiento térmico de metales es uno de los procesos importantes en la fabricación mecánica. En comparación con otros procesos de mecanizado, el tratamiento térmico generalmente no cambia la forma y la composición química general de la pieza. Al cambiar la microestructura dentro de la pieza de trabajo, o al cambiar la composición química en la superficie de la pieza de trabajo, imparte o mejora el rendimiento de la pieza de trabajo. Se caracteriza por mejorar la calidad interna de la pieza, que generalmente no es visible a simple vista.

Para hacer que la pieza de metal tenga las propiedades mecánicas, físicas y químicas requeridas, además de una selección razonable de materiales y diversas formas, a menudo es necesario un proceso de tratamiento térmico. El hierro y el acero es el material más utilizado en la industria mecánica. Con una microestructura compleja, el hierro y el acero pueden controlarse mediante tratamiento térmico. Así que el tratamiento térmico del hierro y el acero es el contenido principal del tratamiento térmico de metales. Además, las propiedades mecánicas, físicas y químicas del aluminio, cobre, magnesio, titanio y otras aleaciones se pueden cambiar mediante tratamiento térmico para obtener un rendimiento diferente. [1]

Proceso térmico

El proceso tecnologico

El proceso de tratamiento térmico generalmente incluye tres procesos de calentamiento, conservación del calor y enfriamiento, a veces solo dos procesos de calentamiento y enfriamiento. Estos procesos están interconectados y no interrumpidos. El calentamiento es uno de los procesos importantes de tratamiento térmico. Hay muchos métodos de calentamiento para el tratamiento térmico de metales. El carbón vegetal y el carbón se utilizaron por primera vez como fuentes de calor, y los combustibles líquidos y gaseosos se utilizaron recientemente. La aplicación de la electricidad hace que la calefacción sea fácil de controlar y libre de contaminación ambiental. Estas fuentes de calor se pueden calentar directamente, o indirectamente, mediante sal fundida u oro, y partículas flotantes. Cuando el metal se calienta, la pieza se expone al aire y, con frecuencia, se produce oxidación y descarburación (es decir, la reducción del contenido de carbono en la superficie de las piezas de acero), lo que tiene un impacto negativo en el rendimiento de la superficie de las piezas. Como resultado, el metal generalmente se calienta en una atmósfera controlada o protectora, sal fundida y vacío. También se pueden calentar con la protección de pintura o embalaje. La temperatura de calentamiento es uno de los parámetros tecnológicos importantes del proceso de tratamiento térmico. Seleccionar y controlar la temperatura de calentamiento es la clave para garantizar la calidad del tratamiento térmico. La temperatura de calentamiento varía con el material metálico y el propósito del tratamiento térmico, pero generalmente se calienta por encima de la temperatura de cambio de fase para obtener el tejido de alta temperatura. Además, se necesita un cierto tiempo para transformarse, por lo que cuando la temperatura de la superficie de la pieza de metal alcanza el requisito, debe mantenerse un cierto tiempo a esta temperatura para que las temperaturas internas y externas sean consistentes y la microestructura se transforme por completo. Este período de tiempo se llama el tiempo de espera. Cuando se adoptan tratamientos de calentamiento de superficie y calor de alta densidad de energía, la velocidad de calentamiento es extremadamente rápida, y generalmente no hay tiempo de conservación de calor, mientras que el tiempo de conservación de calor del tratamiento térmico químico suele ser más largo.

El enfriamiento es también un paso indispensable en el proceso de tratamiento térmico. El método de enfriamiento varía con diferentes procesos, controlando la velocidad de enfriamiento. En general, la velocidad de enfriamiento del recocido es la más lenta, la velocidad de enfriamiento de la normalización es más rápida y la velocidad de enfriamiento del enfriamiento es más rápida. Sin embargo, existen diferentes requisitos para diferentes tipos de acero. Por ejemplo, el acero duro hueco se puede endurecer con una velocidad de enfriamiento normal.

Clasificación de procesos

El proceso de tratamiento térmico del metal se puede dividir en tres categorías principales: tratamiento térmico integral, tratamiento térmico de superficie y tratamiento térmico químico. De acuerdo con diferentes medios de calentamiento, temperatura de calentamiento y método de enfriamiento, cada categoría se puede dividir en varios procesos de tratamiento térmico diferentes. El mismo tipo de metal UTILIZA diferentes procesos de tratamiento térmico, puede obtener diferentes tejidos, por lo que la pieza de trabajo tiene un rendimiento diferente. El hierro y el acero es el metal más utilizado en la industria. Y la microestructura de acero también es la más compleja, por lo que hay una variedad de procesos de tratamiento térmico de acero. El tratamiento térmico integral es un proceso de tratamiento térmico de metal en el que la pieza de trabajo se calienta por completo y luego se enfría a un ritmo adecuado para obtener la estructura metalográfica requerida para cambiar sus propiedades mecánicas generales. En términos generales, hay cuatro procesos básicos: recocido, normalización, temple y revenido.

Medios tecnológicos

El recocido es calentar la pieza de trabajo a la temperatura adecuada, adoptar diferentes tiempos de conservación del calor según el tamaño del material y la pieza de trabajo, y luego enfriar la pieza de trabajo lentamente. El propósito es hacer que la estructura interna del metal alcance o esté cerca del estado de equilibrio y obtener un buen desempeño técnico y de servicio, o preparar el tejido para una extinción adicional. Normalizar es enfriar la pieza de trabajo en el aire después de calentarla a una temperatura adecuada. El efecto de la normalización es similar al de recocido, pero el tejido obtenido es más fino. A menudo se utiliza para mejorar el rendimiento de corte de los materiales y, a veces, se utiliza para el tratamiento térmico final de algunas piezas con menos requisitos. El enfriamiento rápido se refiere al enfriamiento rápido de la pieza de trabajo en agua, aceite, sal inorgánica, solución de agua orgánica y otros medios de enfriamiento después de calentar y mantener la pieza de trabajo. Después de apagar, el acero se endurece, pero al mismo tiempo se vuelve quebradizo. Para eliminar la fragilidad en el tiempo, generalmente debe ser templado en el tiempo. Para reducir la fragilidad del acero, mantenga el acero endurecido a cierta temperatura entre la temperatura ambiente y 650 durante un tiempo prolongado, luego enfríelo nuevamente. Este proceso se llama templado.

El recocido, la normalización, la extinción y el revenido son las "cuatro antorchas" en todo el tratamiento térmico, entre las cuales la extinción y el revenido están estrechamente relacionados y, a menudo, se utilizan conjuntamente. Con diferentes temperaturas de calentamiento y modo de enfriamiento, las "cuatro antorchas" desarrollaron diferentes procesos de tratamiento térmico. Para hacer que la pieza de trabajo tenga una cierta resistencia y resistencia, el proceso de combinación de temple y revenido a alta temperatura se denomina revenido. Después de que algunas aleaciones se endurezcan en una solución sólida supersaturada, se mantienen a temperatura ambiente o temperatura apropiada ligeramente más alta por un largo tiempo para mejorar la dureza, la resistencia o el magnetismo eléctrico, etc. Este proceso de tratamiento térmico se denomina tratamiento de envejecimiento. La deformación por presión a presión y el tratamiento térmico se combinan de manera efectiva y estrecha, de modo que la pieza de trabajo puede obtener una buena combinación de resistencia y resistencia. Dicho proceso de tratamiento térmico se denomina tratamiento térmico por deformación. El tratamiento térmico en la atmósfera de vacío o vacío se denomina tratamiento térmico de vacío, que no solo hace que la pieza no se oxide, no descarboniza, mantiene la superficie de la pieza limpia y mejora el rendimiento de la pieza, sino que también conduce el tratamiento térmico químico a través de El agente infiltrante. El tratamiento térmico de superficie es un proceso de tratamiento térmico de metal que solo calienta la superficie de la pieza para cambiar sus propiedades mecánicas. Para calentar solo la superficie de la pieza de trabajo sin ingresar demasiado calor en la pieza de trabajo, la fuente de calor utilizada debe tener una alta densidad de energía, es decir, para dar una mayor cantidad de energía térmica a la pieza de trabajo por área de unidad, de modo que la pieza de trabajo La energía superficial o local puede alcanzar altas temperaturas por un tiempo breve o instantáneo. Los principales métodos de tratamiento térmico de superficie son la extinción de la llama y el tratamiento térmico por inducción. Las fuentes de calor comúnmente utilizadas son oxiacetileno u oxipropano, corriente de inducción, láser y haz de electrones, etc.

El tratamiento térmico químico es un proceso de tratamiento térmico de metal al cambiar la composición química, la estructura y el rendimiento de la superficie de la pieza. El tratamiento térmico químico difiere del tratamiento térmico superficial en que el primero cambia la composición química de la superficie de la pieza. El tratamiento térmico químico consiste en colocar la pieza de trabajo en un medio que contenga carbono, sal u otros elementos de aleación (gas, líquido, sólido) y preservación del calor, de modo que la superficie de la pieza se pueda infiltrar en carbono, nitrógeno, boro, cromo y otros. elementos. Después de infiltrar elementos, a veces se requieren otros procesos de tratamiento térmico, como el enfriamiento y el revenido. Los principales métodos de tratamiento térmico químico son la carburación, nitruración y carburación de metales. El tratamiento térmico es uno de los procesos importantes en la fabricación de piezas mecánicas y moldes. En términos generales, puede garantizar y mejorar varias propiedades de la pieza, como la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión. La estructura y el estado de tensión de la pieza en bruto también se pueden mejorar para facilitar el procesamiento en frío y en caliente. Por ejemplo, el hierro fundido blanco puede hacerse maleable después de recocido durante mucho tiempo y su plasticidad puede mejorarse. Equipo con proceso de tratamiento térmico correcto, la vida útil se puede duplicar o docenas de veces que el equipo sin tratamiento térmico. Además, los aceros al carbono baratos tienen las propiedades de ciertos aceros de aleación de valencia al infiltrar algunos elementos de aleación. De esta manera, los aceros al carbono baratos pueden reemplazar algunos aceros resistentes al calor y aceros inoxidables. Además, casi todos los moldes deben someterse a un tratamiento térmico antes de su uso.


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