Traitement thermique

Traitement thermique général

Il s'agit d'un processus de traitement thermique qui utilise simplement des changements de température pour améliorer la structure et les propriétés des métaux. comprennent:

1 lueur:

C'est-à-dire que le métal est chauffé à une température supérieure au point critique pour obtenir une phase à haute température, puis refroidi lentement pour effectuer une transition à l'état solide du métal dans des conditions d'équilibre en métal pendant la solidification, la déformation normale, le soudage avant d'améliorer le traitement thermique. La structure peut également être chauffée à une température à laquelle aucun changement de phase ne se produit, le métal pouvant ainsi éliminer les contraintes internes ou récupérer et recristalliser le métal travaillé à froid. Le recuit est un traitement thermique dans lequel la structure interne du métal se rapproche d'un état d'équilibre. Lorsque le milieu est refroidi après l'obtention de la phase à haute température, le métal est conçu pour avoir une structure plus fine que la structure recuite afin d'obtenir un effet similaire à celui du recuit. Cette opération est appelée normalisation.

2 Supprimer:

Le métal est chauffé à une température supérieure au point critique pour obtenir une phase à haute température, puis rapidement refroidi pour obtenir une structure non équilibrée afin de maintenir une phase à haute température ou de former une phase métastable, exploitant ainsi les performances de la phase à haute température. Préparation pour le prochain traitement thermique. Par exemple, seule la deuxième phase est dissoute à haute température (le substrat ne subit aucun changement de phase), puis trempée pour maintenir l'état de la solution solide à haute température et à la température ambiante. C'est ce qu'on appelle le traitement thermique en solution.

3 revenu:

Le traitement de trempe ultérieur chauffe la structure non équilibrée après une trempe à une température inférieure au point critique, rapprochant le métal de la structure à l'équilibre; et contrôler le progrès de la transformation de phase pour obtenir une structure et des propriétés appropriées du métal. La dissolution de la deuxième phase à la température ambiante ou par chauffage à une température plus basse après le traitement en solution est appelée "traitement de vieillissement".

Deformation traitement thermique

Dans le traitement métal-plastique, la loi de déformation normale et de transformation de phase du métal, en particulier l’interaction dynamique de la déformation et du changement de phase, est utilisée pour contrôler la structure interne du métal et améliorer ses performances globales. Les développements de processus importants comprennent actuellement le laminage contrôlé et le reforging de la chaleur résiduelle. Ces processus améliorent à la fois la performance du métal tout en réduisant la consommation d'énergie.

Traitement thermique chimique

Grâce à la diffusion dans le métal et à la formation de la phase d'alliage, le métal peut pénétrer divers éléments de la surface dans un milieu contrôlable particulier, modifier la composition chimique et la structure de la couche de surface métallique et faire subir un traitement thermique au métal de la couche métallique. Le changement de phase est nécessaire pour améliorer leurs propriétés chimiques, physiques ou mécaniques.

Les éléments qui s'infiltrent normalement sont: le carbone, l'azote, le bore, l'oxygène, le soufre, l'aluminium, le chrome, l'antimoine, le vanadium, le titane, etc. Il est également possible d'infiltrer différents éléments simultanément. Le traitement thermique chimique peut être effectué dans un milieu gazeux, liquide ou solide.

effacer

La trempe est l’un des moyens fondamentaux de renforcer l’acier. La trempe de l'acier dans de la martensite, puis sa trempe pour améliorer la ténacité, est une méthode traditionnelle permettant d'obtenir les propriétés mécaniques complètes de l'acier.

Pour exploiter pleinement la résistance de l'acier, celui-ci doit d'abord être complètement converti en martensite, i. H. Il doit être refroidi suffisamment rapidement pour empêcher l’austénite de se décomposer en une structure telle que ferrite, perlite ou bainite. Cette vitesse est appelée vitesse de refroidissement critique et communément appelée vitesse de refroidissement critique.
Du point de vue de l’ingénierie des procédés, le choix de la température de trempe et du milieu de trempe est un facteur important influant sur l’effet de trempe, qui dépend des propriétés de l’acier et de l’alliage. La température de chauffage de la trempe est appelée température de trempe et les critères de sélection doivent être basés sur le principe consistant à obtenir des grains d’austénite fins et uniformes pour obtenir une martensite fine après refroidissement.

Si l'acier contient des éléments puissants formant du carbure, la température de trempe doit généralement être plus élevée pour accélérer la dissolution des carbures et augmenter la teneur en carbone et en éléments d'alliage dans l'austénite, améliorant ainsi la stabilité de l'austénite en surfusion. Pour les aciers à teneur élevée en carbone et en manganèse, il convient d'utiliser une température de trempe plus basse afin d'éviter la formation de grain grossier pour l'austénite. L'oxydation et la décarburation au cours de la trempe et du processus de chauffage affectent directement la durée de vie de la pièce après la trempe. Pour cette raison, on utilise un chauffage par bain de sel, un chauffage à atmosphère contrôlée ou un chauffage sous vide.

Lorsque le milieu de refroidissement par trempe est refroidi, il est nécessaire d’obtenir une teneur en martensite de 100% dans la pièce en acier, et la vitesse de refroidissement (vitesse de refroidissement) doit être supérieure à la vitesse de refroidissement critique, sinon le durcissement ne peut pas être suffisamment durci. , Cependant, le taux de refroidissement est trop élevé et, lors de la transformation de l'austénite en martensite, de grandes contraintes structurelles et thermiques sont créées, qui déforment la pièce et présentent un risque de fissuration.

Afin de résoudre la contradiction ci-dessus, le processus de trempe et de refroidissement judicieux de l'acier nécessite normalement que la région la plus instable d'austénite dans la zone de transformation de la perlite ou la zone de transformation de la bainite, etc., soit rapidement refroidie afin d'éviter sa décomposition par la zone de transformation de la martensite. Un refroidissement plus lent est nécessaire pour réduire le stress qui se produit lorsque l'austénite convertit la martensite.

En production réelle, le fluide de refroidissement peut être sélectionné en fonction des propriétés de l'acier. Par exemple, le taux de refroidissement critique de l'acier au carbone est élevé. Le milieu à fort pouvoir de refroidissement, tel que l'eau et la saumure, doit être sélectionné. La vitesse de refroidissement critique de l'acier allié est faible et un milieu relativement modéré peut être utilisé. Huile etc.

La trempabilité L'acier est l'une des propriétés fondamentales de l'acier.

Elle diffère de la trempabilité, cette dernière fait référence à la valeur de la dureté de la martensite, qui est principalement déterminée par la teneur en carbone de l’acier. La courbe de l'effet de la teneur en carbone à différentes teneurs en martensite sur la dureté de trempe montre la relation entre la valeur de dureté et la teneur en carbone dans la couche durcie contenant différentes parties de martensite. Lorsque la tige ronde d'une certaine taille est trempée, la vitesse de refroidissement de la surface et du noyau est différente. Il est évident que la profondeur de la couche durcie dépend de la vitesse de refroidissement critique, de sorte que la vitesse de refroidissement critique de l'acier peut être réduite en ajoutant des éléments d'alliage pour augmenter la profondeur de la couche durcie de l'acier.

Le processus de trempabilité et de trempe assure une structure de martensite complète lors de la trempe de la pièce.

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