12 tipos de proceso de tratamiento térmico.

1. recocido

Método de operación:

El acero se calienta a una temperatura de Ac3 + 30 – 50 grados, Ac1 + 30 – 50 grados, o por debajo de Ac1 (según lo recomendado por los materiales pertinentes) y luego se enfría lentamente dentro del horno.

Procesos de tratamiento térmico

Objetivos.

  • Para reducir la dureza y mejorar la plasticidad, las capacidades de procesamiento de corte y presión.
  • Para refinar la estructura del grano y mejorar las propiedades mecánicas, así como prepararlos para pasos posteriores.
  • Para aliviar las tensiones internas que se producen durante el procesamiento en frío y en caliente.

Aplicaciones principales:

(1) Este método es adecuado para el tratamiento de acero aleado estructurado, acero al carbono este-oeste, acero aleado este-oeste, forjados de acero de alta velocidad, componentes de soldadura y materias primas con condiciones de suministro subóptimas.

(2) Normalmente, este proceso se utiliza en condiciones brutas y se denomina "recocido".

2. Normalizar

Método de operación:

Para realizar la normalización, caliente el acero a una temperatura de 30 a 50 grados por encima de Ac3 o Accm y, después de remojarlo, enfríelo a un ritmo ligeramente más rápido que durante el recocido.

Objetivos.

El propósito de la normalización es reducir la dureza, mejorar la plasticidad y mejorar las capacidades de procesamiento de corte y presión. También ayuda a refinar la estructura del grano, mejorar las propiedades mecánicas y preparar el material para su posterior procesamiento. La normalización también ayuda a eliminar las tensiones internas que pueden haber sido causadas por el trabajo en frío o en caliente.

Aplicaciones principales:

La normalización se utiliza comúnmente como proceso de pretratamiento para piezas forjadas, soldadas y cementadas. Para aceros de bajo a medio carbono y componentes de acero de baja aleación con bajos requisitos funcionales, la normalización se puede llevar a cabo como proceso de tratamiento térmico final. Sin embargo, para los aceros comunes de aleación media y alta, el enfriamiento por aire puede provocar un endurecimiento total o parcial, por lo que no se puede utilizar como proceso de tratamiento térmico final.

3. témpera

Método de operación:

La pieza de acero se calienta a una temperatura superior a la temperatura de transición de fase Ac3 o Ac1, se mantiene durante un período específico y luego se enfría rápidamente en agua, nitrato, aceite o aire.

Objetivos.

Normalmente el temple se lleva a cabo para obtener una estructura martensítica con alta dureza.

En algunos casos, el temple del acero de alta aleación (como el acero inoxidable o el acero resistente al desgaste) se realiza para obtener una estructura austenítica única y uniforme para aumentar la resistencia al desgaste y la corrosión.

Aplicaciones principales:

(1) Generalmente se aplica a acero al carbono y acero aleado con un contenido de carbono superior al 0,3%.

(2) El enfriamiento maximiza la fuerza y ​​la resistencia a la abrasión del acero, pero también produce una alta tensión interna que reduce la plasticidad y la resistencia al impacto del acero.

Por tanto, el templado es necesario para obtener mejores propiedades mecánicas.

4. Temperamento

Método de operación:

Las piezas de acero endurecido se calientan a una temperatura inferior a Ac1, se mantienen durante un período de tiempo y luego se enfrían en aire caliente, aceite o agua.

Objetivos.

Para reducir o eliminar la tensión interna después del enfriamiento, minimice la deformación y el agrietamiento de la pieza de trabajo.

Para ajustar la dureza, mejorar la plasticidad y tenacidad, y conseguir las propiedades mecánicas requeridas para la aplicación.

Para estabilizar el tamaño de la pieza de trabajo.

Aplicaciones principales:

(1) El templado a baja temperatura se utiliza cuando se desea una alta dureza y resistencia al desgaste en el acero templado.

(2) El templado a temperatura media se utiliza para mejorar la elasticidad y el límite elástico del acero manteniendo un cierto grado de tenacidad.

(3) El templado a alta temperatura se utiliza para priorizar la resistencia al alto impacto y la plasticidad, y se utiliza cuando hay suficiente resistencia.

En general, es aconsejable evitar el revenido entre 230 y 280 grados para el acero y entre 400 y 450 grados para el acero inoxidable, ya que este rango puede provocar fragilidad en el revenido.

5. Temple y revenido

Procedimiento de operación:

El proceso de calentar el acero a una temperatura de 10 a 20 grados más alta que durante el temple, después del cual se lleva a cabo el temple, se denomina temple y revenido.

Después de mantenerse a alta temperatura, el acero se enfría y luego se revende a un rango de temperatura de 400 a 720 grados.

Objetivos.

  • Incrementar la capacidad de corte y mejorar el acabado de la pieza procesada.
  • Minimizar deformaciones y grietas durante el proceso de templado.
  • Conseguir propiedades mecánicas excepcionales mediante inducción.

Aplicaciones principales:

Este proceso es adecuado para aleaciones de alta templabilidad, como aleaciones de acero para herramientas, aceros aleados de alta velocidad y aleaciones de acero estructural.

Puede servir como tratamiento térmico final para componentes críticos y también como tratamiento de precalentamiento para piezas apretadas como tornillos para reducir la deformación durante el procesamiento.

6. Envejecimiento

Procedimiento de operación:

El acero se calienta a un rango de temperatura de 80 a 200 grados y se mantiene a esa temperatura durante 5 a 20 horas o más. Después de eso, se saca del horno y se enfría al aire.

Objetivos.

  • Para aliviar la tensión interna después del templado y rectificado y estabilizar la forma y el tamaño de las piezas de acero.
  • Para minimizar la deformación durante el almacenamiento o uso.

Aplicaciones principales:

Este proceso es adecuado para todo tipo de acero después del templado.

Se utiliza comúnmente para componentes apretados cuya forma no cambia, como tornillos apretados, instrumentos de medición, marcos de camas, etc.

7. Tratamiento de frío

Procedimiento de operación:

Los componentes de acero endurecido se enfrían en un medio de baja temperatura, como hielo seco o nitrógeno líquido, a una temperatura de -60 a -80 grados o menos. Luego se elimina la temperatura de manera uniforme y se deja que las piezas alcancen la temperatura ambiente.

Objetivos.

  • Convertir la mayor parte o toda la austenita restante en el componente de acero endurecido en martensita, mejorando así la dureza, resistencia, resistencia al desgaste y límite de fatiga del componente.
  • Estabilice la forma y el tamaño de los componentes de acero organizando la estructura de acero.

Aplicaciones principales:

Los componentes de acero deben someterse a un tratamiento en frío inmediatamente después del enfriamiento y luego templarse a baja temperatura para eliminar las tensiones internas durante el enfriamiento a baja temperatura.

El tratamiento en frío es adecuado principalmente para herramientas estancas, herramientas de medición y componentes estancos fabricados de acero aleado.

8. Enfriamiento de superficies calentadas por llama

Procedimiento de operación:

Una llama producida por una mezcla de oxígeno y gas acetileno se dirige a la superficie del componente de acero, calentándolo rápidamente. Cuando se alcanza la temperatura de enfriamiento deseada, el acero se enfría inmediatamente rociándolo con agua.

Objetivos.

Mejorar la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia a la fatiga del componente de acero manteniendo su tenacidad.

Aplicaciones principales:

  1. Este proceso se utiliza principalmente para componentes de acero de medio carbono y la profundidad de la capa endurecida suele oscilar entre 2 y 6 mm.
  2. Es adecuado para la producción de una sola pieza o de lotes pequeños de componentes grandes y componentes que requieren un endurecimiento parcial.

9. Enfriamiento de la superficie de calentamiento por inducción

Procedimiento de operación:

Los componentes de acero se colocan en un inductor, donde la superficie de los componentes se somete a una corriente eléctrica. El acero se calienta en muy poco tiempo hasta la temperatura de enfriamiento deseada y luego se enfría rociándolo con agua.

Objetivos.

Para aumentar la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia a la fatiga de los componentes de acero manteniendo su tenacidad.

Aplicaciones principales:

Este proceso se utiliza principalmente para componentes de acero con medio carbono y acero de aleación media.

La profundidad de la capa endurecida por inducción depende de la frecuencia de la corriente eléctrica utilizada: el endurecimiento por inducción de alta frecuencia normalmente da como resultado una capa de 1 a 2 mm de profundidad, el endurecimiento de frecuencia intermedia generalmente da como resultado una capa de 3 a 5 mm de profundidad, y el endurecimiento de frecuencia intermedia generalmente da como resultado una capa de 3 a 5 mm de profundidad. El endurecimiento suele dar como resultado una capa de más de 10 mm de profundidad. Esto se debe al “efecto piel”, donde la corriente eléctrica se concentra en la capa más externa del componente.

10. Carburación

Método de operación:

Coloque las piezas de acero en un medio carburante, caliéntelas a una temperatura entre 900 y 950 grados y manténgalas allí. Esto permite que la superficie de las piezas de acero forme una capa de cementación de concentración y profundidad específicas.

Objetivos.

Mejorar la dureza externa, la resistencia al desgaste y la resistencia a la fatiga de las piezas de acero manteniendo su resistencia.

Aplicaciones principales:

(1) Este método se utiliza principalmente para piezas de acero con bajo contenido de carbono y acero de baja aleación con un contenido de carbono que oscila entre el 0,15% y el 0,25%. La profundidad de la capa cementada está normalmente entre 0,5 mm y 2,5 mm.

(2) Después de la cementación, es necesario someterse a un enfriamiento rápido para alcanzar la martensita en la superficie y completar el proceso de cementación.

11. Nitruración

Método de operación:

La superficie del acero se satura con nitrógeno mediante el uso de átomos de nitrógeno activos separados por gas amoniaco a temperaturas entre 500 y 600 grados.

Objetivos.

Se mejora la dureza, la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión de las piezas de acero.

Aplicaciones principales:

Este método se utiliza principalmente para aceros aleados de medio carbono ricos en elementos de aleación como aluminio, cromo, molibdeno, acero al carbono y hierro fundido. La profundidad de la capa nitrurada normalmente está entre 0,025 y 0,8 mm.

12. Nitrocarburación

Método de operación:

La superficie del acero se trata mediante una combinación de cementación y nitruración.

Objetivos.

Para aumentar la dureza, resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga y resistencia a la corrosión de las piezas de acero.

Aplicaciones principales:

(1) Se utiliza principalmente para piezas de acero con bajo contenido de carbono, acero estructurado de baja aleación y acero fundido, con una profundidad de capa de nitruración típica de 0,02 a 3 mm;

(2) Después de la nitruración, se requiere enfriamiento y revenido a baja temperatura.

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