{"id":1701,"date":"2019-05-22T02:47:38","date_gmt":"2019-05-22T02:47:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.meetyoucarbide.com\/single-post-brief-introduction-to-the-new-quenching-process\/"},"modified":"2020-05-04T13:12:07","modified_gmt":"2020-05-04T13:12:07","slug":"brief-introduction-to-the-new-quenching-process","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/brief-introduction-to-the-new-quenching-process\/","title":{"rendered":"Breve introducci\u00f3n al nuevo proceso de enfriamiento"},"content":{"rendered":"
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El enfriamiento r\u00e1pido es un proceso de tratamiento t\u00e9rmico r\u00e1pido para transformar la transformaci\u00f3n de martensita (o bainita) por debajo de la temperatura de Ms o cerca de la Sra. El m\u00e9todo detallado es calentar el acero a una temperatura superior a la temperatura cr\u00edtica de Ac3 (acero hipoeutectoide) o Ac1 (acero hiper-eutectoide) ), luego retiene su calor durante un per\u00edodo de tiempo, lo hace austenitizado total o parcialmente, y finalmente lo enfr\u00eda a una velocidad de enfriamiento cr\u00edtica. El tratamiento en soluci\u00f3n de materiales como aleaciones de aluminio, aleaciones de cobre, aleaciones de titanio, vidrio templado o procesos de tratamiento t\u00e9rmico con procesos de enfriamiento r\u00e1pido tambi\u00e9n se conoce como enfriamiento r\u00e1pido. El enfriamiento es un proceso gen\u00e9rico de tratamiento t\u00e9rmico utilizado principalmente para aumentar la dureza de los materiales. Por lo general, por categor\u00edas de medios de enfriamiento r\u00e1pido, se puede dividir en enfriamiento r\u00e1pido con agua, enfriamiento r\u00e1pido con aceite, enfriamiento org\u00e1nico y similares. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnolog\u00eda, han surgido algunos nuevos procesos de enfriamiento.<\/div>\n

1. Apagado de gas a alta presi\u00f3n (HPGQ)<\/h2>\n
La pieza de trabajo se enfr\u00eda r\u00e1pida y uniformemente en un fuerte flujo de gas inerte, que puede evitar la oxidaci\u00f3n de la superficie, evitar grietas, reducir la distorsi\u00f3n y garantizar la dureza requerida. HPGQ se utiliza principalmente para el temple de acero para herramientas, que recientemente ha progresado r\u00e1pidamente. En la actualidad, hay una presi\u00f3n negativa (<1 \u00d7 105 Pa) de refrigeraci\u00f3n por aire de alto caudal, presi\u00f3n (1 \u00d7 105 \uff5e 4 \u00d7 105 Pa) refrigeraci\u00f3n por aire y alta presi\u00f3n (5 \u00d7 105 \uff5e 10 \u00d7 105 Pa) Aire -refrigerado, de ultra alta presi\u00f3n (10 \u00d7 105 \uff5e 20 \u00d7 105 Pa) de refrigeraci\u00f3n por aire y otras nuevas tecnolog\u00edas que mejoran en gran medida no solo la capacidad de enfriamiento con gas de vac\u00edo, sino tambi\u00e9n el estado de la pieza de trabajo enfriada, que tiene una buena superficie Brillo y peque\u00f1a deformaci\u00f3n. Los HPGQ se utilizan principalmente para enfriar y templar materiales, soluci\u00f3n s\u00f3lida de acero inoxidable y aleaciones especiales. Cuando se enfr\u00eda con nitr\u00f3geno de alta presi\u00f3n 6 \u00d7 105 Pa, la templabilidad del acero de alta velocidad (W6Mo5Cr4V2) se puede endurecer a 70-100 mm, y el acero de alta aleaci\u00f3n puede alcanzar 25-100 mm. El acero de matriz de trabajo en fr\u00edo (como Cr12) puede alcanzar 80 ~ 100 mm.<\/div>\n
Cuando se enfr\u00eda con 10 x 105 Pa de gas nitr\u00f3geno a alta presi\u00f3n, la densidad de carga se incrementa en aproximadamente 30% a 40% cuando se enfr\u00eda con una carga de enfriamiento de 6 \u00d7 105 Pa. Cuando se enfr\u00eda con 20 \u00d7 105 Pa de nitr\u00f3geno a alta presi\u00f3n o una mezcla de helio y nitr\u00f3geno, la densidad de la carga enfriada es 80%-150% m\u00e1s alta que la de enfriamiento de nitr\u00f3geno 6 \u00d7 105 Pa, que puede enfriar todo acero de alta velocidad y acero de alta aleaci\u00f3n. , acero de troquel de trabajo en caliente, acero al cromo Cr13%, y m\u00e1s acero templado con aceite de aleaci\u00f3n, como acero de 9Mn2V de mayor tama\u00f1o. Adem\u00e1s, un horno de enfriamiento de doble c\u00e1mara enfriado por aire con una c\u00e1mara de enfriamiento separada tiene una mejor capacidad de enfriamiento que un horno de c\u00e1mara \u00fanica del mismo tipo. El efecto de enfriamiento de un horno de c\u00e1mara doble enfriado con nitr\u00f3geno de 2 x 105 Pa es comparable a un horno de c\u00e1mara \u00fanica de 4 x 105 Pa. Los hornos de una c\u00e1mara tienen menores costos de operaci\u00f3n y mantenimiento.<\/div>\n

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Figura 1 Horno de vac\u00edo refrigerado por gas a alta presi\u00f3n<\/div>\n

2- enfriamiento intenso<\/h2>\n
El enfriamiento convencional generalmente se lleva a cabo con aceite, agua o una soluci\u00f3n de pol\u00edmero, mientras que el enfriamiento intenso se lleva a cabo con agua o una baja concentraci\u00f3n de salmuera. La fuerte caracter\u00edstica de enfriamiento es que la velocidad de enfriamiento es extremadamente r\u00e1pida sin preocuparse por la distorsi\u00f3n excesiva y el agrietamiento del acero.<\/div>\n
Cuando el enfriamiento convencional se enfr\u00eda a la temperatura del agente de enfriamiento r\u00e1pido, la superficie de la parte de acero forma un esfuerzo de tensi\u00f3n o un estado de bajo esfuerzo, mientras que el enfriamiento intenso detiene el enfriamiento mientras el n\u00facleo de la pieza de trabajo todav\u00eda est\u00e1 en estado caliente, y el La capa superficial forma una tensi\u00f3n de compresi\u00f3n. En condiciones de enfriamiento intenso, cuando la velocidad de enfriamiento de la zona de transformaci\u00f3n de martensita es> 30 \u00b0 C \/ s, la austenita sobreenfriada de la superficie del acero se somete a un esfuerzo de compresi\u00f3n de 1200 MPa, lo que aumenta el l\u00edmite el\u00e1stico del acero despu\u00e9s de apagado por al menos 25%.<\/div>\n
El principio del enfriamiento intenso: cuando el acero se enfr\u00eda de la temperatura de austenizaci\u00f3n, la diferencia de temperatura entre la superficie y el n\u00facleo causar\u00e1 tensi\u00f3n interna. El cambio de volumen espec\u00edfico y la plasticidad de cambio de fase de la estructura de cambio de fase tambi\u00e9n causan tensi\u00f3n de transformaci\u00f3n de fase adicional. Si el esfuerzo t\u00e9rmico y el esfuerzo de transici\u00f3n de fase se superponen, es decir, el esfuerzo compuesto excede el l\u00edmite el\u00e1stico del material, se produce deformaci\u00f3n pl\u00e1stica; Si la tensi\u00f3n combinada excede la resistencia a la tracci\u00f3n del acero caliente, se forma una grieta de temple. Durante el proceso de enfriamiento intenso, el estr\u00e9s residual causado por la plasticidad de la transformaci\u00f3n de fase y el cambio de volumen espec\u00edfico causado por el cambio de volumen espec\u00edfico de la transformaci\u00f3n austenita-martensita aumentan. Durante el enfriamiento intenso, la superficie de la pieza de trabajo se enfr\u00eda inmediatamente a la temperatura del ba\u00f1o, y casi no hay cambios en la temperatura central. El enfriamiento r\u00e1pido provoca tensiones elevadas debido a la contracci\u00f3n de la capa superficial y al equilibrio de tensiones por el n\u00facleo. El aumento del gradiente de temperatura aumenta la tensi\u00f3n de tracci\u00f3n causada por la transformaci\u00f3n inicial de martensita, y el aumento de la temperatura de inicio de transformaci\u00f3n de martensita Ms provoca la expansi\u00f3n de la capa superficial causada por la plasticidad de la transformaci\u00f3n de fase, y la tensi\u00f3n de tensi\u00f3n superficial se reduce significativamente y se convierte en estr\u00e9s compresivo. El valor del esfuerzo de compresi\u00f3n superficial es proporcional a la cantidad de martensita superficial formada. Este esfuerzo de compresi\u00f3n superficial determina si el n\u00facleo sufrir\u00e1 una transformaci\u00f3n martens\u00edtica bajo compresi\u00f3n o revertir\u00e1 el esfuerzo de tensi\u00f3n superficial al enfriarse m\u00e1s. Si la transformaci\u00f3n de martensita hace que el volumen del n\u00facleo se expanda lo suficiente, y la martensita de la superficie es muy dura y quebradiza, la capa superficial se romper\u00e1 debido a la inversi\u00f3n de la tensi\u00f3n. Por esta raz\u00f3n, la tensi\u00f3n de compresi\u00f3n en la superficie del acero y la transformaci\u00f3n del n\u00facleo en martensita deber\u00edan ocurrir lo m\u00e1s tarde posible.<\/div>\n
Prueba de temple fuerte y propiedades despu\u00e9s del temple de acero: La ventaja del m\u00e9todo de temple fuerte es que se forma tensi\u00f3n de compresi\u00f3n en la capa superficial, se reduce la probabilidad de grietas y se mejora la dureza y resistencia. La capa superficial forma una estructura de martensita 100%, que proporcionar\u00e1 la capa endurecida m\u00e1s grande para un grado de acero dado. Por lo tanto, se puede usar acero al carbono en lugar del acero de aleaci\u00f3n m\u00e1s caro. El enfriamiento r\u00e1pido tambi\u00e9n puede promover propiedades mec\u00e1nicas uniformes y minimizar la distorsi\u00f3n de la pieza de trabajo. Despu\u00e9s de un enfriamiento intenso de la pieza, la vida \u00fatil bajo carga alterna se puede aumentar en un orden de magnitud. [1]<\/div>\n

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Figura 2 Relaci\u00f3n entre la probabilidad de formaci\u00f3n intensa de grietas de enfriamiento r\u00e1pido y la velocidad de enfriamiento<\/div>\n

3. m\u00e9todo de enfriamiento de la mezcla de agua y aire<\/h2>\n
Al ajustar la presi\u00f3n del agua y el aire y la distancia entre la boquilla atomizadora y la superficie de la pieza de trabajo, la capacidad de enfriamiento de la mezcla de agua y aire puede variar y el enfriamiento puede hacerse uniforme. La pr\u00e1ctica de producci\u00f3n muestra que el temple por calentamiento por inducci\u00f3n superficial de piezas complejas de acero al carbono o de acero aleado puede prevenir eficazmente la aparici\u00f3n de grietas de temple.<\/div>\n

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Fig. 3 Mezcla agua-aire<\/div>\n

4. m\u00e9todo de enfriamiento con agua hirviendo<\/h2>\n
Enfriando con agua hirviendo a 100 \u00b0 C, se puede obtener un mejor efecto de endurecimiento para enfriar o normalizar el acero. Esta tecnolog\u00eda se ha aplicado con \u00e9xito al temple del hierro d\u00factil. Tomando la aleaci\u00f3n de aluminio como ejemplo: de acuerdo con las especificaciones actuales de tratamiento t\u00e9rmico para forjados de aleaci\u00f3n de aluminio y forjados de troquel, la temperatura del agua de enfriamiento generalmente se controla por debajo de 60 \u00b0 C.La temperatura del agua de enfriamiento es baja, la velocidad de enfriamiento es r\u00e1pida y un gran El estr\u00e9s residual se genera despu\u00e9s del enfriamiento. Cuando el producto finalmente se mecaniza, debido a la forma y el tama\u00f1o inconsistentes de la superficie, la tensi\u00f3n interna est\u00e1 fuera de balance, lo que resulta en la liberaci\u00f3n de la tensi\u00f3n residual, causando distorsi\u00f3n, flexi\u00f3n, elipse y otras deformaciones de las piezas mecanizadas, convirti\u00e9ndose en un final irreparable desperdicio, con graves p\u00e9rdidas. . Por ejemplo: las piezas forjadas de aleaci\u00f3n de aluminio, como las h\u00e9lices y los discos de las palas del compresor, obviamente se deforman despu\u00e9s del mecanizado, lo que resulta en piezas de gran tama\u00f1o. Cuando la temperatura del agua de enfriamiento se eleva de la temperatura ambiente (30-40 \u00b0 C) al agua hirviendo (90-100 \u00b0 C), el estr\u00e9s residual de la forja se reduce en aproximadamente 50% en promedio. [2]<\/div>\n

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Figura 4 Diagrama esquem\u00e1tico del enfriamiento con agua hirviendo<\/div>\n

5. m\u00e9todo de enfriamiento con aceite caliente<\/h2>\n
El aceite de enfriamiento en caliente se usa para hacer que la temperatura de la pieza de trabajo antes o despu\u00e9s de un enfriamiento adicional sea igual o cercana a la temperatura del punto Ms, para minimizar la diferencia de temperatura y prevenir efectivamente la distorsi\u00f3n y el agrietamiento de la pieza de trabajo enfriada. Enfriar un troquel de refrigeraci\u00f3n de acero para herramientas de aleaci\u00f3n de tama\u00f1o peque\u00f1o en aceite caliente a 160-200 \u00b0 C puede reducir efectivamente la distorsi\u00f3n y evitar grietas.<\/div>\n

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Figura 5 Diagrama esquem\u00e1tico del enfriamiento con aceite caliente<\/div>\n
[1] Fan Dongli. Enfriamiento fuerte: un nuevo m\u00e9todo de tratamiento t\u00e9rmico para acero reforzado [J]. Tratamiento t\u00e9rmico, 2005, 20 (4): 1-3<\/div>\n
[2] Song Wei, Hao Dongmei, Wang Chengjiang. Efecto del enfriamiento con agua hirviendo sobre la microestructura y las propiedades mec\u00e1nicas de los forjados de aleaci\u00f3n de aluminio [J]. Mecanizado de aluminio, 2002, 25<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Quenching is a rapid heat treatment process to transform martensite (or bainite) transformation below Ms temperature or near Ms. The detailed method is to heat the steel to a temperature above the critical temperature of Ac3 (hypoeutectoid steel) or Ac1 (hyper-eutectoid steel), then retain its heat for a period of time, make it all or…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1701"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1701"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1701\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1701"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1701"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1701"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}