¿Qué es el tratamiento térmico del acero?

Tratamiento térmico

El tratamiento térmico consiste en cambiar las propiedades del material mediante el cambio de calor, incluido el fortalecimiento, ablandamiento, endurecimiento u obtención de otras propiedades físicas especiales. El cambio de calor se controla principalmente por la temperatura de calentamiento, la duración del tiempo de mantenimiento de la temperatura y la velocidad de enfriamiento. Estos parámetros afectarán el cambio de la microestructura y por lo tanto las propiedades mecánicas del material.

Principio de extinción

El término Temple es similar al endurecimiento en el tratamiento térmico general del acero, salvo algunas excepciones (como el hierro puro, el acero austenítico, el acero de grano para fertilizantes, etc.), casi todo el acero puede templarse y endurecerse. El temple del acero consta de tres elementos: (1) calentamiento en el área de hierro austenítico, (2) enfriamiento para evitar la metamorfosis del Ar '(hierro suelto proyectado) y (3) producción de hierro suelto o hierro endurecido y endurecimiento. Estas tres condiciones son interdependientes e indispensables. Para el acero al carbono, según la experiencia, la temperatura de calentamiento de enfriamiento es Ac3 + 30 ~ 50 ℃ para acero hipoeutectoide y Ac1 + 30 ~ 50 ℃ para acero eutectoide y acero hipereutectoide. La energía de endurecimiento se refiere a la profundidad a la que se puede endurecer el acero después de un determinado tratamiento de endurecimiento (temple). Cuanto mayor sea la energía de endurecimiento, mayor será la profundidad a la que se puede endurecer el acero en las mismas condiciones de temple, y a la misma profundidad de endurecimiento, se pueden conseguir condiciones de temple menos rápidas. Los factores que afectan la energía de endurecimiento del acero son: (1) La composición química tiene la mayor influencia y la composición química afectará la curva TTT, por lo que el grado de desplazamiento a la derecha de la curva S indica el efecto sobre la energía de endurecimiento. (2) El tamaño de los granos de cristal de hierro austenítico. Cuanto más grandes sean los granos, mejor será el endurecimiento.

Definición y propósito de varios métodos de enfriamiento.

(1) Enfriamiento (enfriamiento ordinario)

El acero se calienta a la temperatura de prueba (por encima del punto Ac3 del acero hipoeutectoide, o más del punto Ac1 del acero eutectoide y del acero hipereutectoide), se mantiene durante un cierto período de tiempo y luego se enfría para resistir la transformación Ar1. y obtener hierro suelto Asada de alta dureza Operaciones organizativas.
El objetivo principal es obtener la estructura de hierro suelta de Asada y endurecer el acero.

(2) Temple de la etapa (temple de la etapa)

Al templar el acero, caliente el acero a una temperatura adecuada, manténgalo durante un tiempo apropiado y luego enfríelo por debajo de la temperatura de producción del hierro fértil y el hierro porífero, y cuando esté por encima de la temperatura de producción del hierro disperso de Madian, retírelo. del refrigerante y ponerlo. Es adecuado para enfriar en la atmósfera u otros refrigerantes adecuados.
Su objetivo principal es evitar deformaciones o grietas.

(3) Templado en baño caliente

Cuando enfríe, mantenga el baño caliente adecuado como refrigerante (metal fundido, sal fundida, aceite, etc.) y elimine la operación de enfriamiento por aire después de mantenerlo en el baño caliente durante el tiempo adecuado.
Su objetivo principal es también evitar deformaciones o grietas.

(4) Templado de cáñamo

Al templar el acero, caliente el acero a una temperatura adecuada, manténgalo durante un período de tiempo adecuado y luego enfríelo en un refrigerante mantenido a una temperatura ligeramente más alta para la formación de hierro disperso en Matian, y manténgalo hasta que la temperatura de cada parte alcanza esta temperatura y luego enfríela lentamente.
Su objetivo principal es también evitar deformaciones o grietas y obtener una estructura templada adecuada.

Templada

El acero después del temple generalmente tiene hierro austenítico residual y estructura de hierro disperso matiano, y el hierro austenítico residual se metamorfoseará lentamente a temperatura ambiente y provocará cambios de volumen. Sin embargo, si el material está compuesto casi en su totalidad por la estructura de hierro disperso Asada, su naturaleza es muy dura y quebradiza, por lo que su valor de uso puro no es alto. Por lo tanto, después del temple, generalmente se aplica un tratamiento térmico de revenido para mejorar las propiedades mecánicas de la estructura templada.
Por lo general, la temperatura de templado del acero está por debajo de A1 y su rango de temperatura puede ser muy grande, por lo que las propiedades del acero también se pueden cambiar en un amplio rango. Después de templar el acero, generalmente se pueden lograr los siguientes objetivos: (1) mejorar la resistencia y tenacidad, (2) mejorar la resistencia a la corrosión y la resistencia al calor, y (3) aumentar la ductilidad.

La velocidad de enfriamiento después del revenido también es un factor importante que afecta las propiedades mecánicas. Si el propósito es solo ablandar, debe apagarse; Si el revenido produce una fase de endurecimiento secundaria, es apropiado un enfriamiento lento después del revenido. El cambio de templado se puede dividir en aproximadamente cuatro etapas. La acción de recalentar la estructura de hierro disperso Asada templada tendrá cuatro etapas de templado superpuestas pero distinguibles:

(1) La primera etapa: temperatura ambiente a 250 ℃, ε precipitación de carburo (Fe2 ~ 2.5C), parte del hierro suelto de Asada pierde la estructura cuadrada original centrada en el cuerpo, que es la reacción de descomposición; especialmente en el acero de carbono medio y alto (0,3 ~ 1,5% en peso C), es inestable a temperatura ambiente, porque los átomos de carbono se difundirán en el hierro disperso de la red cuadrada, y la inestabilidad aumenta de temperatura ambiente a 250 ℃, a esta vez precipita el carburo de hierro ε. En este momento, el endurecimiento por temple es contribuido por el endurecimiento por precipitación del carburo ε.

(2) La segunda etapa: la temperatura es 200 ~ 300 ℃, el hierro austenítico residual se descompone; el hierro austenítico residual generalmente se descompone a 230 ~ 300 ℃, y el hierro austenítico residual por debajo del 0,5% en peso de C suele ser inferior al 2%. El hierro austenítico residual en este rango se descompondrá en hierro fertilizante endurecido y hierro carbón de nieve.

(3) La tercera etapa: la temperatura está entre 200 ~ 350 ℃, ε carburo (Fe2 ~ 2.5C) es reemplazado por hierro de carbono Xueming (Fe3C), el hierro disperso Matian pierde la estructura cuadrada original centrada en el cuerpo; Hierro al carbono Xueming Aparece por primera vez y se presenta en una distribución de Weidmann. Durante el período de templado, la posición de nucleación de hierro-carbono de Xueming está sesgada hacia la interfaz entre el carburo ε y la base, o puede crecer en el límite de cristales gemelos o en el límite de grano del hierro disperso mate con alto contenido de carbono. El área (el límite de grano entre el hierro esparcido del Tojo de Matian y el límite de grano del hierro austriaco original) se nucleó y la base perdió su estructura cuadrada.

(4) La cuarta etapa: cuando la temperatura es superior a 350 ℃, el hierro al carbono de Xueming se volverá más grueso y esferoidizado, y se producirá la recristalización en el área del hierro del grano del fertilizante; El hierro al carbono Xueming experimentará un proceso de engrosamiento durante 300 ~ 400 ℃ y la temperatura aumentará. La esferoidización se produce a 700 ° C y, finalmente, aparecerá una gran cantidad de hierro ferroso equiaxial y hierro carbono de nieve esferoidizado grueso en los límites de los granos, pero los aceros de aleación media y alta contienen elementos de carburo fuertes como cromo, molibdeno y vanadio. Sin embargo, se produce un endurecimiento secundario significativo cuando la dureza está entre 500 y 600 ℃, porque el sólido de hierro y carbono de Xueming se disuelve en la base y se convierte en carburos de aleación fina MC o M2C y luego se precipita, por lo que los elementos de la aleación se pueden templar y ablandar lentamente. Y se requiere una temperatura de revenido más alta para lograr una dureza específica.

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