O tratamento termomecânico é um processo de tratamento térmico de metal que combina processamento de pressão com tratamento térmico para utilizar efetivamente o reforço de deformação e o reforço de transformação de fase em materiais metálicos.
Ao combinar o processamento sob pressão com operações de tratamento térmico, este processo unifica o processo de conformação com a obtenção das propriedades finais.
Agora, vamos explorar as categorias e aplicações do tratamento termomecânico.
1. Revise o diagrama de fases do ferro-carbono
| Símbolo | Significado |
| A1 | Temperatura na qual austenita, ferrita, cementita ou carboneto coexistem em equilíbrio |
| A3 | A maior temperatura de coexistência de austenita e ferrita em aço hipoeutetóide em equilíbrio |
| Ac1 | Temperatura na qual a austenita começa a se formar quando o aço é aquecido |
| Ac3 | A temperatura na qual toda ferrita é transformada em austenita quando o aço hipoeutetóide é aquecido. |
| Ar1 | A temperatura na qual a austenita se decompõe em ferrita e perlita durante a austenitização e resfriamento do aço em alta temperatura. |
| Ar3 | A temperatura na qual a austenita em resfriamento começa a precipitar a ferrita livre. |
| Acm | A temperatura mais alta na qual a austenita e a cementita ou carboneto coexistem no aço hipereutetóide em estado de equilíbrio é o ponto crítico superior do aço hipereutetóide. |
| Acum | A temperatura final na qual toda a cementita secundária se dissolve em austenita durante o aquecimento. |
| Arco | A temperatura na qual a austenita começa a precipitar a cementita secundária durante o resfriamento. |
Tratamento termomecânico
Este é um processo de fortalecimento abrangente que combina o fortalecimento da deformação e o fortalecimento da transformação de fase. Envolve dois processos, nomeadamente deformação plástica e transformação em fase sólida de materiais metálicos, que são integrados para influenciar o processo de transformação de fase e os produtos. Ao utilizar as mudanças na estrutura dos materiais metálicos durante a deformação, este processo visa obter a estrutura e propriedades desejadas.
2. Endurecimento por deformação em alta temperatura
Características do processo
A deformação é realizada acima da temperatura de transformação Ar3 do aço ou entre a faixa de temperatura Ar1 e Ar3. Alternativamente, pode ser realizado acima da temperatura de tratamento térmico de solução das ligas. Após a deformação, o material é temperado e revenido.
Efeito e aplicação
A eliminação dos processos de reaquecimento e têmpera pode aumentar a resistência do aço em 10-30%, melhorar sua tenacidade e resistência à fadiga e diminuir o risco de fragilidade na têmpera. Esta técnica também é eficaz para melhorar a resistência e a plasticidade de ligas não ferrosas.
O método é comumente empregado na produção de chapas, tiras, tubos, fios e barras de aço carbono, aço de baixa e média liga, além de peças mecânicas de formatos simples.
3. Rolamento controlado
Características do processo
O aço é deformado acima de Ar3 ou entre Ar1 e Ar3. Em seguida, é resfriado com ar ou água até atingir acima de 550 ℃ e, posteriormente, resfriado a ar para obter a estrutura ferrita-perlita ou bainita.
Efeito e aplicação
Ao aumentar o limite de escoamento, é possível obter excelente tenacidade a baixas temperaturas, tornando-o adequado para a produção de uma gama de produtos, incluindo aço de baixo carbono, chapa de aço soldável, tiras, fio-máquina e outros itens contendo Nb, V e Ti. . Esses produtos não são temperados ou revenidos.
4. Endurecimento por deformação em baixa temperatura
Características do processo
O aço é deformado na zona estável da austenita sub-resfriada (500 ~ 600 ℃) e depois temperado e revenido.
Efeito e aplicação
Sob a condição de garantir a plasticidade do aço, sua resistência pode ser significativamente aumentada. Isto é aplicável a componentes feitos de aço de alta resistência de liga média que requerem fios de aço de alta resistência de alta resistência e seção pequena, bem como moldes de aço de alta liga, ferramentas de aço de alta velocidade e assim por diante.
5. Tratamento térmico de deformação isotérmica
Características do processo
(a) A deformação ocorre antes e durante a faixa de temperatura de transformação da perlita do aço.
(b) A deformação também pode ocorrer após a transformação da perlita.
Efeito e aplicação
(a) Subgrãos finos de ferrita e carbonetos esféricos podem melhorar várias vezes a resistência ao impacto do aço e são adequados para a produção de pequenas peças de liga de aço estrutural.
(b) Este processo pode reduzir significativamente o tempo de esferoidização, diminuir a temperatura de esferoidização e melhorar a estrutura de esferoidização. É comumente usado na fabricação de aço para ferramentas e aço para rolamentos.
6. Tratamento térmico de deformação induzindo transformação martensítica
Características do processo
A deformação é realizada na faixa de temperatura Ms ～ Md do aço.
Efeito e aplicação
Melhore a resistência sob a condição de garantir a plasticidade.
É aplicável ao aço inoxidável austenítico e ao aço com plasticidade induzida por transformação (aço TRIP).
7. Tratamento de envelhecimento por deformação de solução sólida supersaturada
Características do processo
Após o tratamento da solução, o aço ou liga deve ser trabalhado a frio ou a quente antes do envelhecimento.
Efeito e aplicação
A resistência é significativamente melhorada e a plasticidade necessária ainda pode ser garantida.
Usado para tipos de aço ou ligas que requerem reforço, como aço austenítico, aço maraging, superliga à base de níquel, liga de alumínio, liga de cobre, etc.
8. Pré tratamento termomecânico
Características do processo
O processo começa com a deformação a frio à temperatura ambiente, seguida de revenimento intermediário. Depois disso, são realizados aquecimento rápido secundário e têmpera, seguidos de revenido final.
Efeito e aplicação
Ele ainda pode reter o efeito de fortalecimento da deformação, tornando-o adequado para a produção de tubos de aço laminados a frio, fios de aço de alta resistência trefilados a frio ou peças pequenas com formatos simples que podem ser formadas a frio.
