introdu??oO a?o é temperado aquecendo o a?o a uma temperatura acima da temperatura crítica Ac3 (a?o hipoeutetóide) ou Ac1 (a?o hipereutetóide), mantendo-o por um período de tempo para ser austenitizado total ou parcialmente, e ent?o resfriado a uma temperatura maior que a taxa de resfriamento crítica Resfriamento rápido abaixo do processo de tratamento térmico Ms (ou Ms próximo ao isotérmico) martensítico (ou bainita). O tratamento de solu??o de materiais como ligas de alumínio, ligas de cobre, ligas de titanio, vidro temperado, etc., ou processos de tratamento térmico com resfriamento rápido também s?o comumente chamados de têmpera. A têmpera é um processo comum de tratamento térmico, usado principalmente para aumentar a dureza do material. Geralmente a partir do meio de têmpera, pode ser dividido em têmpera em água, têmpera em óleo, têmpera organica. Com o desenvolvimento da ciência e tecnologia, alguns novos processos de têmpera surgiram.1 método de têmpera refrigerado a ar de alta press?oPe?as no forte fluxo de gás inerte resfriamento rápido e uniforme, para evitar a oxida??o da superfície, para evitar rachaduras, reduzir a distor??o, para garantir que a dureza necessária, principalmente para têmpera de a?o ferramenta. Esta tecnologia progrediu rapidamente recentemente e a gama de aplica??es também se expandiu consideravelmente. Atualmente, a tecnologia de têmpera a gás a vácuo desenvolveu-se rapidamente, e o resfriamento de gás de alta vaz?o de press?o negativa (<1 × 105 Pa) seguido de resfriamento de gás e ar de alta press?o (1 × 105 ~ 4 × 105 Pa) 10 × 105 Pa) -resfriado, ultra-alta press?o (10 × 105 ~ 20 × 105 Pa) refrigerado a ar e outras novas tecnologias n?o apenas aumentam muito a capacidade de têmpera a vácuo de refrigerados a ar e extinguem o brilho da superfície da pe?a de trabalho é bom, pequena deforma??o, mas também uma alta eficiência, economia de energia, livre de polui??o e assim por diante. O uso de têmpera refrigerada a gás de alta press?o a vácuo é a têmpera e revenimento de materiais, a solu??o, envelhecimento, cementa??o i?nica e carbonitreta??o de a?o inoxidável e ligas especiais, bem como sinteriza??o a vácuo, resfriamento e têmpera após a brasagem. Com têmpera de resfriamento de nitrogênio de alta press?o de 6 × 105 Pa, a carga só pode ser resfriada solta, a?o de alta velocidade (W6Mo5Cr4V2) pode ser endurecido para 70 ~ 100 mm, a?o de alta liga para trabalho a quente até 25 ~ 100 mm, ouro Frio a?o de matriz de trabalho (como Cr12) até 80 ~ 100 mm. Quando temperado com 10 × 10 5 Pa de nitrogênio de alta press?o, a carga resfriada pode ser intensa, aumentando a densidade de carga em cerca de 30% para 40% sobre resfriamento de 6 × 10 5 Pa. Quando temperado com 20 × 10 5 Pa de ultra-alta press?o de nitrogênio ou uma mistura de hélio e nitrogênio, as cargas resfriadas s?o densas e podem ser agrupadas. A densidade de 6 × 105 Pa de resfriamento de nitrogênio 80% a 150%, pode ser resfriado todo o a?o de alta velocidade, a?o de alta liga, a?o ferramenta de trabalho a quente e a?o cromo Cr13% e mais a?o temperado com óleo de liga, como mais a?o 9Mn2V de tamanho grande. Os fornos de têmpera refrigerados a ar de camara dupla com camaras de resfriamento separadas têm melhor capacidade de resfriamento do que o mesmo tipo de fornos de camara única. O forno de camara dupla refrigerado a nitrogênio de 2 × 105 Pa tem o mesmo efeito de resfriamento que o forno de camara única de 4 × 105 Pa. No entanto, os custos operacionais, baixos custos de manuten??o. Como a indústria de materiais básicos da China (grafite, molibdênio, etc) e componentes auxiliares (motor) e outros níveis a serem melhorados. Portanto, para melhorar o cuidado de vácuo de alta press?o de camara única de 6 × 105 Pa, mantendo o desenvolvimento de press?o de camara dupla e forno de têmpera refrigerado a ar de alta press?o mais de acordo com as condi??es nacionais da China. forno de vácuo resfriado2 método de têmpera forte A têmpera convencional é geralmente com resfriamento de óleo, água ou solu??o de polímero e regra de têmpera forte com água ou baixas concentra??es de água salgada. A têmpera forte é caracterizada por resfriamento extremamente rápido, sem ter que se preocupar com distor??o excessiva do a?o e rachaduras. Resfriamento de têmpera convencional para a temperatura de têmpera, a tens?o superficial do a?o ou estado de baixa tens?o e têmpera forte no meio do resfriamento, o cora??o da pe?a de trabalho ainda está no estado quente para parar o resfriamento, de modo que a forma??o de tens?o de compress?o da superfície. Sob a condi??o de têmpera severa, a austenita super-resfriada na superfície do a?o é submetida a uma tens?o de compress?o de 1200 MPa quando a taxa de resfriamento da zona de transforma??o martensítica é superior a 30 ℃ / s, de modo que a resistência ao escoamento do a?o após a têmpera é aumentado em pelo menos 25%.Princípio: A?o de têmpera de temperatura de austenitiza??o, a diferen?a de temperatura entre a superfície e o cora??o levará ao estresse interno. A mudan?a de fase do volume específico de mudan?a de fase e plástico de mudan?a de fase também causará estresse adicional de transforma??o de fase. Se a tens?o térmica e a superposi??o de tens?o de transi??o de fase, ou seja, a tens?o geral exceder a resistência ao escoamento do material, ocorrerá deforma??o plástica; se a tens?o exceder a resistência à tra??o do a?o quente formará uma trinca de têmpera. Durante a têmpera intensiva, a tens?o residual causada pela plasticidade da mudan?a de fase e a tens?o residual aumentam devido à mudan?a de volume específico da transforma??o austenita-martensita. No resfriamento intenso, a superfície da pe?a esfriou imediatamente até a temperatura do banho, a temperatura do cora??o quase inalterada. O resfriamento rápido causa um alto estresse de tra??o que encolhe a camada superficial e é equilibrado pelo estresse cardíaco. O aumento do gradiente de temperatura aumenta a tens?o de tra??o causada pela transforma??o martensítica inicial, enquanto o aumento da temperatura inicial da transforma??o da martensita Ms fará com que a camada superficial se expanda devido à plasticidade de transi??o de fase, a tens?o de tra??o superficial será significativamente reduzida e transformada em tens?o de compress?o, a tens?o de compress?o de superfície é proporcional à quantidade de martensita de superfície produzida. Este estresse de compress?o superficial determina se o cora??o sofre transforma??o martensítica sob condi??es de compress?o ou, em resfriamento adicional, reverte o estresse de tra??o superficial. Se a transforma??o martensítica da expans?o do volume cardíaco for grande o suficiente, e a martensita superficial for muito dura e quebradi?a, ela fará com que a camada superficial devido à ruptura da revers?o do estresse. Para este fim, a superfície do a?o deve apresentar tens?o de compress?o e a transforma??o martensítica do cora??o deve ocorrer o mais tarde possível.Teste de têmpera forte e desempenho de têmpera de a?o: O método de têmpera forte tem a vantagem de formar tens?o de compress?o na superfície, reduzindo o risco de rachaduras e melhorar a dureza e resistência. Forma??o de superfície de martensita 100%, o a?o receberá a maior camada endurecida, pode substituir o a?o carbono de a?o mais caro, uma têmpera forte também pode promover propriedades mecanicas uniformes do a?o e produzir a menor distor??o da pe?a. Pe?as após a têmpera, a vida útil sob carga alternada pode ser aumentada em uma ordem de grandeza. [1] Figura 2 probabilidade de forma??o de trincas de têmpera forte e rela??o de taxa de resfriamento3 método de resfriamento da mistura água-arAo ajustar a press?o da água e do ar e a distancia entre o bico atomizador e a superfície da pe?a de trabalho, a capacidade de resfriamento da mistura água-ar pode ser variado e o resfriamento pode ser uniforme. A prática de produ??o mostra que o uso da lei sobre a forma de a?o carbono complexo ou pe?as de liga de a?o endurecimento por indu??o endurecimento da superfície, o que pode efetivamente impedir a gera??o de rachaduras de têmpera.Figura 3 mistura água-ar4 método de têmpera de água ferventeUsando 100 ℃ resfriamento de água fervente , pode obter um melhor efeito de endurecimento, para têmpera ou normaliza??o de a?o. Atualmente, esta tecnologia tem sido aplicada com sucesso na têmpera de ferro dúctil. Tomando a liga de alumínio como exemplo: De acordo com as especifica??es atuais de tratamento térmico para forjados e forjados de liga de alumínio, a temperatura da água de têmpera é geralmente controlada abaixo de 60 ° C, a temperatura da água de têmpera é baixa, a velocidade de resfriamento é alta e um grande resíduo estresse após a têmpera ocorre. Na usinagem final, a tens?o interna está desequilibrada devido à inconsistência da forma e tamanho da superfície, resultando na libera??o de tens?o residual, resultando em pe?as deformadas, dobradas, ovais e outras deformadas da pe?a usinada tornando-se resíduos finais irreversíveis com perda grave. Por exemplo: hélice, laminas de compressor e outras ligas de alumínio forjamento deforma??es após usinagem óbvia, resultando em tolerancia de tamanho de pe?as. A temperatura da água de têmpera aumentou da temperatura ambiente (30-40 ℃) para a temperatura da água fervente (90-100 ℃), a tens?o residual média de forjamento diminuiu cerca de 50%. [2]Figura 4 diagrama de têmpera em água fervente5 método de têmpera em óleo quenteO uso de óleo de têmpera a quente, de modo que a pe?a de trabalho antes de resfriar a uma temperatura igual ou próxima à temperatura do ponto Ms para minimizar a diferen?a de temperatura, possa efetivamente evitar a têmpera a distor??o e rachaduras da pe?a de trabalho. O tamanho pequeno da ferramenta de liga de a?o frio 160 ~ 200 ℃ na têmpera a óleo quente, pode efetivamente reduzir a distor??o e evitar rachaduras. a austenita retida continua a ser transformada em martensita, cujo objetivo é melhorar a dureza e resistência à abras?o do a?o, melhorar a estabilidade estrutural e a estabilidade dimensional da pe?a e efetivamente melhorar a vida útil da ferramenta. O tratamento criogênico é nitrogênio líquido como um meio de resfriamento para métodos de processamento de materiais. A tecnologia de tratamento criogênico foi aplicada pela primeira vez às ferramentas de desgaste, materiais de ferramentas de molde e posteriormente estendida a ligas de a?o, metal duro, etc., usando este método pode alterar a estrutura interna de materiais metálicos, melhorando assim as propriedades mecanicas e propriedades de processamento, que é atualmente Um dos mais recentes processos de têmpera. O tratamento criogênico (Cryogenictreatment), também conhecido como tratamento de temperatura ultrabaixa, geralmente se refere ao material abaixo de -130 ℃ para processamento para melhorar o desempenho geral do material. T?o cedo quanto 100 anos atrás, as pessoas come?aram a tratamento a frio aplicado a pe?as de relógios, encontrados para melhorar a for?a, resistência ao desgaste, estabilidade dimensional e vida útil. O tratamento criogênico é uma nova tecnologia desenvolvida com base no tratamento a frio comum na década de 1960. Comparado com o tratamento a frio convencional, o tratamento criogênico pode melhorar ainda mais as propriedades mecanicas e a estabilidade do material, e tem uma perspectiva de aplica??o mais ampla.Mecanismo de tratamento criogênico: Após o tratamento criogênico, a austenita residual na estrutura interna do material metálico (principalmente molde material) é transformado em martensita, e o carboneto precipitado também é precipitado na martensita, de modo que a martensita pode ser eliminada na tens?o residual, mas também aumenta a matriz de martensita, de modo que sua dureza e resistência ao desgaste também aumentam. A raz?o para o aumento da dureza se deve à transforma??o de parte da austenita retida em martensita. O aumento da tenacidade é devido à dispers?o e pequena precipita??o de η-Fe3C. Ao mesmo tempo, o teor de carbono da martensita diminui e a distor??o da rede diminui, melhoria da plasticidade. O equipamento de tratamento criogênico consiste principalmente em tanque de nitrogênio líquido, sistema de transmiss?o de nitrogênio líquido, caixa fria profunda e sistema de controle. Na aplica??o, o tratamento criogênico é repetido várias vezes. Processos típicos, tais como: 1120 ℃ têmpera em óleo + -196 ℃ × 1h (2-4) tratamento criogênico profundo +200 ℃ × 2h revenimento. Após o tratamento da organiza??o houve a transforma??o da austenita, mas também precipitada a partir da dispers?o de martensita temperada de rela??o altamente coerente com a matriz de carbonetos ultrafinos, após revenimento a baixa temperatura subsequente a 200 ℃, o crescimento de carbonetos ultrafinos Carbonetos ε dispersos , o número e a dispers?o aumentaram significativamente. O tratamento criogénico é repetido várias vezes. Por um lado, os carbonetos superfinos s?o precipitados da martensita transformada da austenita retida no momento do resfriamento criogênico anterior. Por outro lado, carbonetos finos continuam a ser precipitados na martensita temperada. O processo repetido pode aumentar a resistência à compress?o da matriz, a resistência ao escoamento e a tenacidade ao impacto, melhorar a tenacidade do a?o, ao mesmo tempo em que a resistência ao desgaste por impacto foi significativamente melhorada. processamento devido ao estresse térmico causado pela deforma??o excessiva, o tratamento criogênico deve ser controlado pela taxa de resfriamento. Além disso, para garantir a uniformidade do campo de temperatura dentro do equipamento e reduzir a flutua??o de temperatura, o projeto do sistema de tratamento criogênico deve levar em considera??o a precis?o do controle de temperatura do sistema e a racionalidade do arranjo do campo de fluxo. No projeto do sistema também deve prestar aten??o ao menor consumo de energia, alta eficiência, fácil opera??o e outros requisitos. Estas s?o a tendência atual de desenvolvimento do sistema de tratamento criogênico. Além disso, alguns sistemas de refrigera??o em desenvolvimento cuja temperatura de refrigera??o se estende desde a temperatura ambiente até a baixa temperatura também devem evoluir para sistemas de tratamento criogênico sem líquido com a diminui??o de sua temperatura mínima e a melhoria da eficiência da refrigera??o. [3]Referências:[1]樊東黎.強(qiáng)烈淬火——一種新的強(qiáng)化鋼的熱處理方法[J].熱處理, 2005, 20(4): 1-3[2]宋微, 郝冬梅, 王成江.沸水淬火對(duì)鋁合金鍛件組織與機(jī)械性能的影響[J].鋁加工, 2002, 25(2): 1-3[3]夏雨亮, 金滔, 湯珂.深冷處理工藝及設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀和展望[J].低溫與特氣, 2007, 25(1): 1-3
Fonte: Meeyou Carbide