¿Por qué las piezas de metal necesitan un tratamiento térmico?

El papel del tratamiento térmico es mejorar las propiedades mecánicas de los materiales, eliminar la tensión residual y mejorar la maquinabilidad de los metales. De acuerdo con los diferentes propósitos del tratamiento térmico, el proceso de tratamiento térmico se puede dividir en dos categorías:tratamiento térmico preliminar y tratamiento térmico final.

Tratamiento térmico preliminar

El propósito del tratamiento térmico preliminar es mejorar el rendimiento del procesamiento, eliminar la tensión interna y preparar una buena estructura metalográfica para el tratamiento térmico final. El proceso de tratamiento térmico incluye recocido, normalización, envejecimiento, temple y revenido.

(1) Recocido y normalización

El recocido y la normalización se utilizan para piezas en bruto procesadas en caliente. El acero al carbono y el acero aleado con un contenido de carbono superior al 0,5% a menudo se recocen para reducir su dureza y son fáciles de cortar. El acero al carbono y el acero aleado con un contenido de carbono inferior al 0,5% se utilizan para evitar que se peguen a la herramienta cuando la dureza es demasiado baja. En su lugar, se utiliza la normalización. El recocido y la normalización aún pueden refinar los granos y la estructura uniforme, preparándolos para el tratamiento térmico posterior. El recocido y el normalizado a menudo se organizan después de fabricar la pieza en bruto y antes del mecanizado de desbaste.

(2) Tratamiento de envejecimiento

El tratamiento de envejecimiento se utiliza principalmente para eliminar las tensiones internas generadas en la fabricación y mecanizado de la pieza en bruto.

Para evitar una carga de trabajo de transporte excesiva, para piezas de precisión general, se puede disponer un tratamiento de envejecimiento antes del acabado. Sin embargo, para piezas con requisitos de mayor precisión (como la caja de una mandrinadora por coordenadas, etc.), se deben prever dos o varios tratamientos de envejecimiento. Las piezas simples generalmente no están sujetas a un tratamiento de envejecimiento.

Además de las fundiciones, para algunas piezas de precisión con poca rigidez (como los tornillos de precisión), con el fin de eliminar la tensión interna generada durante el mecanizado y estabilizar la precisión del mecanizado de las piezas, a menudo se organizan múltiples tratamientos de envejecimiento entre el mecanizado de desbaste y el semidesbaste. -acabado de mecanizado. Algunas partes del eje se procesan con un tratamiento de envejecimiento después del proceso de enderezado.

(3) Templado

El templado y revenido es el tratamiento de templado a alta temperatura después del templado. Puede obtener una estructura de sorbita templada fina y uniforme para prepararse para el subsiguiente tratamiento de nitruración y enfriamiento de la superficie para reducir la deformación, por lo que el templado también se puede utilizar como tratamiento térmico preliminar.

Debido a las mejores propiedades mecánicas integrales de las piezas después del templado y revenido, algunas piezas que no requieren alta dureza y resistencia al desgaste también se pueden utilizar como proceso de tratamiento térmico final.

2. Tratamiento Térmico Final

El propósito del tratamiento térmico final es mejorar las propiedades mecánicas como la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia.

(1) Apagado

El enfriamiento tiene enfriamiento superficial y enfriamiento general. Entre ellos, el enfriamiento superficial se usa ampliamente debido a la pequeña deformación, oxidación y descarburación, y el enfriamiento superficial también tiene las ventajas de una alta resistencia externa y una buena resistencia al desgaste, mientras mantiene una buena dureza interna y una fuerte resistencia al impacto. Para mejorar las propiedades mecánicas de las piezas endurecidas superficialmente, a menudo se requiere un tratamiento térmico como el templado y el revenido o la normalización como tratamiento térmico preliminar. La ruta general del proceso es:corte-forja-normalización (recocido)-mecanizado en bruto-templado y revenido-semiacabado-templado superficial-acabado.

(2) Carburado y templado

La cementación y el enfriamiento son adecuados para acero con bajo contenido de carbono y acero de baja aleación. Primero, aumente el contenido de carbono de la capa superficial de la pieza. Después del enfriamiento rápido, la capa superficial obtendrá una gran dureza, mientras que la parte del núcleo aún mantiene cierta resistencia y alta dureza y plasticidad. La cementación se divide en cementación general y cementación parcial. En el caso de carburación parcial, se deben tomar medidas anti-infiltración (recubrimiento de cobre o recubrimiento con material anti-infiltración) para la parte no carburada. Debido a que la deformación del temple de cementación es grande y la profundidad de cementación es generalmente entre 0,5 y 2 mm, el proceso de cementación generalmente se organiza entre el semiacabado y el acabado.

La ruta del proceso es generalmente:troquelado-forjado-normalizado-desbaste y semiacabado-cementación y templado-acabado.

Cuando la parte no carburada de las partes carburadas parciales adopta el plan de proceso de eliminación del exceso de capa carburada después de aumentar el margen, el proceso de eliminación del exceso de capa carburada debe organizarse después de la carburación y antes del enfriamiento rápido.

(3) Tratamiento de nitruración

La nitruración es un método de tratamiento que permite que los átomos de nitrógeno penetren en la superficie del metal para obtener una capa de compuestos que contienen nitrógeno. La capa de nitruración puede mejorar la dureza de la superficie, la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión de la pieza. Dado que la temperatura del tratamiento de nitruración es baja, la deformación es pequeña y la capa de nitruración es delgada (generalmente no más de 0,6 ~ 0,7 mm), el proceso de nitruración debe organizarse en la medida de lo posible. Para reducir la deformación durante la nitruración, generalmente se requiere después del corte. Realice el templado de alta temperatura para aliviar el estrés.