Estudo sobre os efeitos de diferentes processos de tratamento térmico na microestrutura e propriedades do aço 45# – fornecendo soluções para tubulação

Através de vários métodos de tratamento térmico, foram estudadas as alterações na microestrutura e nas propriedades mecânicas do aço 45# e o melhor método de tratamento térmico foi encontrado. Os resultados mostram que diferentes processos de tratamento térmico têm certa influência na microestrutura e nas propriedades do aço 45#. A uma temperatura de têmpera de 800 °C, as propriedades mecânicas são melhores e a estrutura da martensita é mais fina.
A relação preço-desempenho do aço 45# é relativamente boa. É um aço estrutural de carbono e é frequentemente utilizado na produção industrial. Portanto, é particularmente importante estudar as propriedades correspondentes do aço 45#. Este artigo determinará a estrutura de aço 45# alterando o processo de tratamento térmico para obter o melhor desempenho de um processo de tratamento térmico.

1. Materiais e métodos de teste

1.1 Materiais de teste

Neste experimento 8 amostras de aço 45# Amostras de testeForam selecionados álcool nítrico 4% e álcool. A composição química das amostras foi principalmente: C: 0,43%, Si: 0,24%, Mn: 0,66%, P: 0,03%, S: 0,03%, Ni: 0,22%, Cu: 0,23%, Fe: restante.

1.2 Equipamento de teste

Dispositivo de aquecimento: forno de resistência de caixa; Dispositivo de observação de tecidos: microscópio metalográfico vertical. Dispositivo de teste de dureza: testador automático de dureza Rockwell.

1.3 Procedimentos de teste

Divida 8 amostras de aço 45# em quatro grupos com duas amostras em cada grupo. Aqueça-os a 760°C, 780°C, 800°C e 830°C respectivamente e depois mantenha-os nessa temperatura por 30 minutos. Resfrie essas amostras em água. Posteriormente, uma amostra de cada grupo foi submetida à corrosão e sua estrutura foi observada. A outra amostra foi submetida a um teste de dureza para determinar o valor de dureza da amostra, e os quatro grupos de amostras foram submetidos ao mesmo processo repetido.

2. Resultados e análises de testes

2.1 Análise de propriedades mecânicas

Tabela 1 Valor de dureza Rockwell do aço 45# após têmpera

Na Tabela 1 pode-se observar que a dureza alcançada é diferente para diferentes processos de tratamento térmico. As quatro amostras foram temperadas em água e aquecidas a 760 °C, 780 °C, 800 °C e 830 °C, respectivamente. Os valores de dureza das amostras foram 33,9 HRC, 55,2 HRC, 59,3 HRC e 58,1 HRC, respectivamente, e os valores médios de resistência foram 801,143 MPa, 909,687 MPa, 1288,211 MPa e 1176,347 MPa, respectivamente. A partir dos dados acima, pode-se observar que a uma temperatura de têmpera de 800°C, a dureza e a resistência do aço 45# são maiores. Isso ocorre porque a microestrutura contém uma pequena quantidade de ferrita, que fica dispersa na matriz e inibe o crescimento da austenita. Portanto, a martensita obtida é relativamente pequena, produzindo o efeito de reforço de grão fino.

2.2 Análise da estrutura metalográfica

O aço 45# é temperado com água. Diferentes temperaturas de têmpera resultam em estruturas diferentes, de modo que os valores de dureza e resistência são diferentes. A uma temperatura de têmpera de 760 °C, a microestrutura contém mais ferrita. À medida que a temperatura aumenta, a ferrita diminui gradualmente e a estrutura da martensita aumenta gradualmente. A uma temperatura de têmpera de 800 °C, a estrutura da martensita é mais fina porque a ferrita dificulta o crescimento da austenita. A estrutura do grão de martensita a 830 °C é relativamente maior.

3. Conclusão

• (1) Vários processos de tratamento térmico têm certa influência nas propriedades do aço 45#. As propriedades mecânicas são melhores a uma temperatura de têmpera de 800 °C.
• (2) Vários processos de tratamento térmico têm algum efeito na microestrutura do aço 45#. Quando a temperatura de têmpera é de 800 °C, a estrutura martensítica obtida é mais fina.