Procés de tractament tèrmic de canonades d’acer i la seva funció

El procés de tractament tèrmic de la canonada d’acer sense costura es pot dividir en tractament tèrmic global (recobriment, normalització, apagat + temperament) i tractament tèrmic superficial (abaixament de la superfície, tractament de calor química, etc .) Segons el seu propòsit i les característiques del procés . La següent és una classificació detallada, característiques i anàlisi de funcions de cada procés::
 

Procés general de tractament tèrmic
1. Analització
Definició: el procés d'escalfament de la canonada d'acer a per sobre de la temperatura crítica, mantenint -la calenta i després refredant -la lentament (refrigeració del forn, refrigeració de fosses, etc .) .
Característiques:
La temperatura de calefacció varia segons el tipus d'acer (com l'acer hipoeUtectoid escalfat a AC3, l'acer hipereutectoide escalfat entre AC1 i ACCM) .
La velocitat de refrigeració és lenta i s’obté l’estructura d’estat d’equilibri (com la perlita, la ferrita) .
Funció:
Elimineu l’estrès intern: elimineu l’estrès residual causat pel treball en fred (com el rodatge, la soldadura) o la colada i eviteu la deformació i l’esquerda .
Refinament del gra: millorar l'estructura de sobreescalfament, la microestructura uniforme i millorar l'estabilitat de les propietats mecàniques .
Reducció de la duresa: millorar el rendiment de tall (com ara la duresa de l’acer d’alta carboni es redueix després del recuit, que és fàcil de tallar) .
Aplicacions típiques: s'utilitza per a canonades d'acer perfectes després de rodar fred i dibuix en fred, o com a tractament tèrmic preliminar per preparar -se per al processament posterior .
2. normalitzar
Definició: un procés d'escalfament per sobre de la temperatura crítica, mantenint calenta i després refredar l'aire (o refredar el vent) .
Característiques:
La velocitat de refrigeració és més ràpida que el recobriment i s’obté l’estructura fina de perlita o troostita, i la força i la duresa són superiors a la recobriment .
El cicle del procés és curt i el cost és baix .
Funció:
Millora la uniformitat de l'estructura: elimina els carburs de xarxa (com l'acer hipereutectoide) i perfecciona els grans .
Ajusteu la duresa: per a acer baix en carboni (com ara 20# acer), la normalització pot augmentar la duresa a 170 ~ 210HB i millorar el rendiment de tall (després del recuit, la duresa és massa baixa i el ganivet és fàcil de enganxar) .
Reuniment de l'estrès: tot i que l'efecte és més feble que el recuit, es pot utilitzar com a tractament tèrmic final de les parts estructurals ordinàries .
Aplicacions típiques: usades per a canonades d’acer perfectes per a estructures mecàniques (com ara mànigues d’engranatges) o com a tractament tèrmic preliminar abans de la reducció .
3. Quencing + temperament
(1) Quencament
Definició: escalfar per sobre de la temperatura crítica, mantenir -se calenta i després refredar -se ràpidament (aigua, oli, solució de polímer, etc .) .
Característiques:
Refredament ràpid (la velocitat de refrigeració és superior a la taxa d’abandonament crítica), formant l’estructura martensítica i la duresa augmenta bruscament (pot arribar per sobre dels 50 h), però és trencadissa i té una tensió interna . elevada.
És fàcil de deformar -se o esquerdar -se i cal utilitzar -lo amb temperament .
Funció:
Millorar la duresa i la resistència al desgast: adequats per a canonades d’acer perfectes que requereixen resistència al desgast (com els cilindres hidràulics i les mànigues de rodament) .
Ajusteu les propietats mecàniques: proporcioneu l'estructura bàsica (martensite) per al temperament .
(2) Temping
Es divideix en tres categories segons la temperatura del temperament:
Temperació a baixa temperatura (150 ~ 250 graus):
Característiques: conserveu una gran duresa (45 ~ 60 hrc), reduïu la tensió i la britànica .
Funció: usada per a eines, motlles i peces resistents al desgast (com ara canonades d'acer perfectes per a la perforació) .
Temperació de temperatura mitjana (350 ~ 500 graus):
Característiques: Obteniu estructura de troostita, límit elàstic alt (σe pot arribar a 700 ~ 900mpa) .
Funció: Apte per a canonades d'acer per a fonts i elements elàstics .
Temperació a alta temperatura (500 ~ 650 graus, I . e . Quencament i temperament):
Característiques: Obteniu estructura de troostita, excel·lents propietats mecàniques integrals (equilibri de força, plasticitat i duresa) .
Funció: s'utilitza per a parts estructurals importants (com ara eixos automobilístics, canonades d'alta pressió), millorar la resistència a la fatiga i la resistència a l'impacte .

Procés de tractament tèrmic superficial
1. enduriment de la superfície
Definició: la superfície de la canonada d'acer s'escalfa ràpidament i s'acaba mitjançant la calefacció d'inducció, la calefacció de la flama, etc ., i el nucli manté la duresa .
Característiques:
La duresa superficial és alta (50 ~ 60 hrc), i el nucli manté la duresa original (com ara HB inferior o igual a 200 del nucli de 20# acer després de la superfície) .
Velocitat de calefacció ràpida, petita deformació i alta eficiència de producció .
Funció:
Millora la resistència al desgast de la superfície: adequat per a peces amb desgast local (com ara mànigues d’engranatges, varetes de pistó del cilindre hidràulic) .
Conserveu la duresa del nucli: eviteu la britivitat causada per la disminució general, adequada per a canonades d’acer que tinguin un impacte de les càrregues .
Aplicacions típiques: canonades d'acer perfectes per a maquinària d'enginyeria, mànigues d'engranatge, etc .
2. tractament tèrmic químic
Millorar les propietats de la superfície infiltrant elements com ara carboni, nitrogen i boron .
(1) Carburitzar
Definició: escalfar acer baix en carboni (10#, 20# acer) a 900 ~ 950 graus, mantenir -lo calent en un medi carburitzador i permetre que els àtoms de carboni penetrin a la superfície .
Característiques:
El contingut de carboni superficial és de 0 . 8%~ 1,2%, la duresa superficial és de 58 ~ 62 HRC després de calmar + temperatura de baixa temperatura i el nucli manté la duresa de l'acer baix en carboni.
La profunditat de la capa carburitzada és 0 . 5 ~ 2mm, que es pot ajustar segons el temps d'aïllament.
Funció:
Resistència al desgast de superfície, resistència a l’impacte del nucli: adequat per a parts que porten càrregues i desgast alternatives (com ara canonades d’acer per a engranatges i pins de pistó) .
Aplicacions típiques: canonades d'acer perfectes per a caixes de canvis d'automòbils, anells de rodament .
(2) Nitriding
Definició: escalfar a 500 ~ 570 graus, permetent als àtoms de nitrogen penetrar la superfície en amoníac per formar una capa de nitrur (com Fe3n, Fe4n) .
Característiques:
Duresa superficial extremadament alta (fins a 1000 ~ 1200HV), excel·lent resistència al desgast i resistència a la corrosió i deformació mínima (temperatura baixa, sense callar) .
La capa nitriada és fina (0 . 1 ~ 0,6 mm) i té un cost elevat.
Funció:
Alta resistència al desgast, resistència a la corrosió i resistència a la fatiga: adequat per a parts de precisió (com ara vàlvules d’alta pressió, canonades químiques) o canonades d’acer que no requereixen cap recobriment per a la protecció de la corrosió .
Aplicacions típiques: canonades d’acer perfectes per a canonades d’alta pressió aeroespacial, resistents a la corrosió .
(3) nitrocarburitzant
Definició: el carboni i el nitrogen s’infiltren simultàniament, la temperatura del procés és inferior a la carburització (700 ~ 850 graus) i el rendiment de la capa carburitzada es troba entre carburitzant i nitridint .
Característiques:
Alta duresa superficial (60 ~ 70 HRC), millor resistència al desgast i resistència a la corrosió que la carburització única i una millor duresa de la capa carburitzada .
Funció:
Millora integral de les propietats de la superfície: adequat per a parts amb càrrega mitjana i resistència al desgast i resistència a la corrosió (com ara canonades d’acer per a suports hidràulics) .

Procés especial de tractament tèrmic
1. recuit isotèrmic
CARACTERÍSTIQUES: Després de l'escalfament, mantingueu calent en el rang de temperatura de transformació isotèrmica per obtenir una estructura uniforme (com el cos esferoiditzat) i reduir el temps de recobriment .
Funció: s'utilitza per a canonades perfectes d'acer aliat
2. Estrès que alleuja el recuit
CARACTERÍSTIQUES: Calefacció a sota AC1 (e . g . 500 ~ 650 graus), refredant -se lentament després de la preservació de la calor, sense canviar la microestructura .
Funció: elimineu l'estrès residual després de la soldadura i el dibuix en fred i eviteu que la corrosió de l'estrès es esquerdi (e . G . canonades d'acer per a canonades i bescanvis de calor d'alta pressió) .

Sumari
El procés de tractament tèrmic de les canonades d’acer perfecta aconsegueix l’optimització precisa del rendiment mitjançant la regulació de la temperatura de calefacció, la velocitat de refrigeració i la distribució d’elements d’aliatge:
El tractament general de calor millora principalment les propietats mecàniques generals del material i és adequat per a peces de càrrega estructural;
El tractament amb calor superficial se centra en la resistència al desgast de la superfície, la resistència a la corrosió i altres característiques per satisfer les necessitats de la millora del rendiment local .
En aplicacions pràctiques, el procés ha de ser seleccionat de forma exhaustiva a partir del material (contingut de carboni, elements d’aliatge), condicions de servei (càrrega, entorn) i cost de processament de la canonada d’acer per aconseguir un equilibri entre el rendiment i l’economia .