Las grietas por temple son un problema común que puede surgir durante el tratamiento térmico y tener múltiples causas. Para prevenir eficazmente estos defectos, es fundamental iniciar el proceso de prevención durante la fase de diseño del producto. Se trata de seleccionar cuidadosamente los materiales adecuados, realizar un proyecto bien estructurado y proponer requisitos técnicos adecuados para el tratamiento térmico.
Además, es esencial organizar adecuadamente la ruta del proceso, incluida la elección razonable de la temperatura de calentamiento, el tiempo de mantenimiento, el medio de calentamiento, el medio de enfriamiento, el método de enfriamiento y el modo de operación.
En cuanto a materiales
El carbono es un factor crucial para determinar la tendencia al templado del acero. A medida que aumenta el contenido de carbono, el punto de fusión (MS) disminuye, lo que hace que el acero sea más susceptible al agrietamiento por enfriamiento. Para minimizar este riesgo, es recomendable elegir acero con el menor contenido de carbono posible, manteniendo las propiedades deseadas de dureza y resistencia.
El impacto de los elementos de aleación en la tendencia al enfriamiento se observa principalmente en sus efectos sobre la templabilidad, el punto MS, el crecimiento del tamaño de grano y la descarburación. El efecto de los elementos de aleación sobre la templabilidad también puede afectar la probabilidad de agrietamiento por enfriamiento. Sin embargo, una mayor templabilidad también tiende a aumentar la tenacidad. Para piezas con formas complejas, se recomienda elegir acero con buena templabilidad y utilizar un medio templado con una capacidad de enfriamiento más débil para evitar deformaciones y grietas.
Los elementos de aleación tienen el mayor impacto en el punto MS. Generalmente, cuanto más bajo es el punto MS, mayor es la tendencia a que se produzcan grietas por endurecimiento. Sin embargo, si el punto MS es alto, la martensita formada durante el proceso de transformación puede autotemperarse, reduciendo la tensión de transformación y previniendo las grietas por enfriamiento. Por lo tanto, al elegir acero, es mejor seleccionar una pequeña cantidad de elementos de aleación o acero con elementos que tengan menos influencia en el punto MS.
Finalmente, es importante considerar la sensibilidad al sobrecalentamiento al seleccionar el acero. El acero sensible al sobrecalentamiento es más propenso a agrietarse, por lo que es fundamental prestar mucha atención a la hora de realizar su selección.
Diseño estructural de piezas.
El tamaño de la sección es uniforme.
Durante el tratamiento térmico de piezas con cambios rápidos en las dimensiones de la sección transversal, las tensiones internas pueden provocar grietas. Para minimizar este riesgo, se recomienda evitar cambios bruscos en el tamaño de la sección y mantener un espesor de pared uniforme.
Si es necesario, se pueden perforar agujeros en piezas de paredes gruesas que no sean esenciales para la aplicación, pero es aconsejable perforar estos agujeros en agujeros pasantes siempre que sea posible.
Para piezas con diferentes espesores, se puede utilizar un diseño dividido y las piezas se pueden ensamblar después del tratamiento térmico. Esto ayuda a reducir la tensión interna y minimizar el riesgo de grietas.
Transición de esquina redondeada.
Las piezas con esquinas, bordes afilados, ranuras y agujeros transversales son susceptibles a la concentración de tensiones, lo que puede provocar grietas. Para mitigar este riesgo, es aconsejable diseñar piezas sin concentración de tensiones y redondear esquinas y escalones.
Las variaciones en la velocidad de enfriamiento durante el enfriamiento también pueden resultar de factores de forma. La velocidad de enfriamiento puede variar según la forma de la pieza, e incluso diferentes partes de un mismo objeto pueden tener diferentes velocidades de enfriamiento debido a diversos factores. Para evitar enfriar las grietas, es importante minimizar las diferencias excesivas en las velocidades de enfriamiento.
Condiciones técnicas del tratamiento térmico.
Es aconsejable utilizar técnicas de endurecimiento local o superficial. La dureza local de las piezas templadas debe ajustarse en consecuencia según las condiciones de servicio.
Cuando el requisito de dureza local es bajo, no es necesario forzar una dureza uniforme en toda la pieza. También es importante considerar el efecto masa del acero.
Al revenir se debe evitar la zona quebradiza del primer tipo de revenido para evitar fisuras. Al tomar estas precauciones, se puede minimizar el riesgo de grietas y optimizar el rendimiento de las piezas endurecidas.
Disposición razonable de rutas de proceso y parámetros de proceso.
Una vez determinado el material, la estructura y las condiciones técnicas de las piezas de acero, los técnicos de tratamiento térmico realizarán un análisis del proceso para determinar una ruta óptima del proceso.
Esto implica organizar adecuadamente las posiciones de los procesos de pretratamiento térmico, trabajo en frío y trabajo en caliente y determinar los parámetros de calentamiento. El análisis del proceso ayuda a garantizar que el proceso de tratamiento térmico sea eficiente y eficaz para lograr los resultados deseados.
borrar grieta
Con un aumento de 500X, la superficie parece tener una apariencia dentada con una grieta ancha al principio y una pequeña grieta al final.
El análisis microscópico reveló inclusiones metalúrgicas anormales y un patrón en zigzag en la morfología de la grieta. Después de la corrosión con alcohol nítrico al 4%, no hubo evidencia de descarburación y la micromorfología se ilustra en la figura adjunta.
1# muestra
No se detectaron inclusiones metalúrgicas anormales en las grietas del producto y no hubo evidencia de descarburación. Las grietas tenían un patrón en zigzag y exhibían las características típicas de las grietas por temple.
2# muestra
Conclusiones:
La composición de la muestra cumple con las especificaciones estándar y coincide con la composición original del horno.
El examen microscópico no reveló inclusiones metalúrgicas inusuales en las grietas de la muestra y no hubo signos de descarburación.
Las grietas tienen un patrón en zigzag y tienen características típicas de las grietas por temple.
Grieta de forja
Grietas típicas provocadas por materiales, los bordes son óxidos.
Según la observación microscópica, se cree que la capa blanca brillante en la superficie es la capa secundaria apagada, mientras que la capa negra oscura debajo de ella es la capa apagada a alta temperatura.
Conclusiones:
La presencia de grietas descarburadas ayuda a determinar si las grietas se deben a defectos en la materia prima o no.
Normalmente, si la profundidad de descarburación en la grieta es igual o mayor que la profundidad de descarburación de la superficie, se considera una grieta de materia prima.
Por otro lado, si la profundidad de descarburación en la grieta es menor que la profundidad de descarburación de la superficie, se considera una grieta de forja.
