Tratamentul termic al pieselor turnate din oțel se bazează pe diagrama de fază Fe-Fe3C pentru a controla microstructura pieselor turnate din oțel pentru a obține performanța necesară. Tratamentul termic este unul dintre procesele importante în producția de oțel turnat. Calitatea și efectul tratamentului termic sunt direct legate de performanța finală a turnărilor din oțel.
Structura turnată a pieselor turnate din oțel depinde de compoziția chimică și de procesul de solidificare. În general, există segregare relativ gravă a dendritelor, structură foarte neuniformă și granule grosiere. Prin urmare, piesele turnate din oțel trebuie, în general, să fie tratate termic pentru a elimina sau reduce impactul problemelor de mai sus, astfel încât să îmbunătățească proprietățile mecanice ale pieselor turnate din oțel. În plus, datorită diferenței de structură și grosime a peretelui pieselor turnate din oțel, diferite părți ale aceleiași piese turnate au forme organizatorice diferite și generează tensiuni interne reziduale considerabile. Prin urmare, piesele turnate din oțel (în special piese turnate din oțel aliat) ar trebui să fie livrate în general într-o stare tratată termic.
1. Caracteristicile tratamentului termic al pieselor turnate din oțel
1) În structura turnată a pieselor turnate din oțel, există adesea dendrite grosiere și segregare. În timpul tratamentului termic, timpul de încălzire ar trebui să fie puțin mai mare decât cel al pieselor din oțel forjat cu aceeași compoziție. În același timp, timpul de păstrare a austenitizării trebuie prelungit în mod corespunzător.
2) Datorită segregării grave a structurii turnate a unor piese turnate din oțel aliat, pentru a elimina influența acesteia asupra proprietăților finale ale pieselor turnate, trebuie luate măsuri de omogenizare în timpul tratamentului termic.
3) Pentru piese turnate din oțel cu forme complexe și diferențe mari de grosime a peretelui, efectele secțiunii transversale și factorii de tensiune de turnare trebuie să fie luate în considerare în timpul tratamentului termic.
4) Atunci când tratamentul termic se efectuează pe piese turnate din oțel, acesta trebuie să fie rezonabil pe baza caracteristicilor sale structurale și să încerce să evite deformarea pieselor turnate.
2. Principalii factori de proces ai tratamentului termic al pieselor turnate din oțel
Tratamentul termic al pieselor turnate din oțel constă în trei etape: încălzire, conservare a căldurii și răcire. Determinarea parametrilor procesului ar trebui să se bazeze pe scopul asigurării calității produsului și al economisirii costurilor.
1) Încălzire
Încălzirea este cel mai consumator de energie din procesul de tratament termic. Principalii parametri tehnici ai procesului de încălzire sunt selectarea unei metode de încălzire adecvate, viteza de încălzire și metoda de încărcare.
(1) Metoda de încălzire. Metodele de încălzire ale pieselor turnate din oțel includ în principal încălzirea radiantă, încălzirea în baie de sare și încălzirea prin inducție. Principiul de selecție al metodei de încălzire este rapid și uniform, ușor de controlat, eficiență ridicată și cost redus. La încălzire, turnătoria ia în considerare în general dimensiunea structurală, compoziția chimică, procesul de tratament termic și cerințele de calitate ale turnării.
(2) Viteza de încălzire. Pentru turnările generale din oțel, viteza de încălzire poate să nu fie limitată, iar puterea maximă a cuptorului este utilizată pentru încălzire. Utilizarea încărcării cuptorului fierbinte poate scurta foarte mult timpul de încălzire și ciclul de producție. De fapt, în condițiile încălzirii rapide, nu există o histerezis evidentă a temperaturii între suprafața turnării și miez. Încălzirea lentă va duce la o eficiență redusă a producției, un consum crescut de energie și o oxidare și decarburare gravă pe suprafața turnării. Cu toate acestea, pentru unele piese turnate cu forme și structuri complexe, grosimi mari de perete și solicitări termice mari în timpul procesului de încălzire, viteza de încălzire trebuie controlată. În general, se pot folosi temperaturi scăzute și încălzire lentă (sub 600 °C) sau menținerea la temperatură scăzută sau medie, iar apoi încălzirea rapidă poate fi utilizată în zonele cu temperaturi ridicate.
(3) Metoda de încărcare. Principiul conform căruia piesele turnate din oțel ar trebui plasate în cuptor este de a folosi pe deplin spațiul efectiv, de a asigura o încălzire uniformă și de a plasa piesele turnate să se deformeze.
2) Izolație
Temperatura de menținere pentru austenitizarea pieselor turnate din oțel trebuie selectată în funcție de compoziția chimică a oțelului turnat și de proprietățile necesare. Temperatura de menținere este în general puțin mai mare (aproximativ 20 °C) decât piesele din oțel de forjare din aceeași compoziție. Pentru turnarea din oțel eutectoid, ar trebui să se asigure că carburile pot fi încorporate rapid în austenită și că austenita poate menține granulele fine.
Doi factori ar trebui luați în considerare pentru timpul de conservare a căldurii a pieselor turnate din oțel: primul factor este uniformizarea temperaturii suprafeței de turnare și a miezului, iar al doilea factor este asigurarea uniformității structurii. Prin urmare, timpul de menținere depinde în principal de conductibilitatea termică a turnării, de grosimea peretelui secțiunii și de elementele din aliaj. În general, piesele turnate din oțel aliat necesită un timp de reținere mai lung decât piesele turnate din oțel carbon. Grosimea peretelui turnării este de obicei baza principală pentru calcularea timpului de menținere. Pentru timpul de menținere al tratamentului de călire și al tratamentului de îmbătrânire, trebuie luați în considerare factori precum scopul tratamentului termic, temperatura de menținere și rata de difuzie a elementului.
3) Răcire
Piesele turnate din oțel pot fi răcite la viteze diferite după conservarea căldurii, pentru a finaliza transformarea metalografică, a obține structura metalografică necesară și a atinge indicatorii de performanță specificați. În general, creșterea vitezei de răcire poate ajuta la obținerea unei structuri bune și la rafinarea boabelor, îmbunătățind astfel proprietățile mecanice ale turnării. Cu toate acestea, dacă viteza de răcire este prea rapidă, este ușor să provoace o presiune mai mare în turnare. Acest lucru poate cauza deformarea sau fisurarea pieselor turnate cu structuri complexe.
Mediul de răcire pentru tratamentul termic al pieselor turnate din oțel include în general aer, ulei, apă, apă sărată și sare topită.
3. Metoda de tratare termică a turnărilor din oțel
Conform diferitelor metode de încălzire, timp de menținere și condiții de răcire, metodele de tratare termică a pieselor turnate din oțel includ în principal recoacere, normalizare, călire, călire, tratare cu soluție, întărire prin precipitare, tratament de reducere a tensiunilor și tratament de îndepărtare a hidrogenului.
1) Recoacerea.
Recoacerea constă în încălzirea oțelului a cărui structură deviază de la starea de echilibru până la o anumită temperatură predeterminată de proces și apoi răcirea lent după conservarea căldurii (de obicei răcire cu cuptorul sau îngroparea în var) pentru a obține un proces de tratament termic apropiat de starea de echilibru a structurii. În funcție de compoziția oțelului și de scopul și cerințele recoacirii, recoacerea poate fi împărțită în recoacere completă, recoacere izotermă, recoacere cu sferoidizare, recoacere de recristalizare, recoacere de reducere a tensiunilor și așa mai departe.
(1) Recoacere completă. Procesul general de recoacere completă este: încălzirea turnării de oțel la 20 °C-30 °C peste Ac3, menținerea acesteia pentru o perioadă de timp, astfel încât structura din oțel să fie complet transformată în austenită și apoi răcirea lent (de obicei răcire cu cuptorul) la 500 ℃ - 600 ℃ și, în final, s-a răcit în aer. Așa-numitul complet înseamnă că la încălzire se obține o structură completă de austenită.
Scopul recoacerii complete include în principal: primul este de a îmbunătăți structura grosieră și neuniformă cauzată de prelucrarea la cald; al doilea este de a reduce duritatea oțelului carbon și a piesei turnate din oțel aliat peste carbon mediu, îmbunătățind astfel performanța de tăiere a acestora (în general, când duritatea piesei de prelucrat este între 170 HBW-230 HBW, este ușor de tăiat. Când duritatea este mai mare sau mai mică decât acest interval, va îngreuna tăierea); a treia este eliminarea tensiunii interne a turnării din oțel.
Gama de utilizare a recoacerii complete. Recoacere completă este potrivită în principal pentru piese turnate din oțel carbon și oțel aliat cu compoziție hipoeutectoidă cu conținut de carbon cuprins între 0,25% și 0,77%. Oțelul hipereutectoid nu ar trebui să fie complet recoapt, deoarece atunci când oțelul hipereutectoid este încălzit peste Accm și răcit lent, cementitul secundar va precipita de-a lungul graniței austenitei într-o formă de rețea, ceea ce face ca rezistența, plasticitatea și rezistența la impact ale oțelului să fie semnificative. declin.
(2) Recoacere izotermă. Recoacere izotermă se referă la încălzirea pieselor turnate din oțel la 20 °C - 30 °C peste Ac3 (sau Ac1), după menținere pentru o perioadă de timp, răcire rapidă la temperatura de vârf a curbei de transformare izotermă a austenitei subrăcite și apoi menținere pentru o perioadă. de timp (zona de transformare perlita). După ce austenita este transformată în perlită, se răcește încet.
(3) Recoacerea cu sferoidizare. Recoacere cu sferoidizare este de a încălzi piesele turnate din oțel la o temperatură puțin mai mare decât Ac1, iar apoi, după o lungă perioadă de conservare a căldurii, cementitul secundar din oțel se transformă spontan în cementită granulară (sau sferică) și apoi la o viteză mică Tratament termic proces pentru a se răci la temperatura camerei.
Scopul recoacerii sferoidizante include: reducerea duritatii; uniformizarea structurii metalografice; îmbunătățirea performanței de tăiere și pregătirea pentru călire.
Recoacere cu sferoidizare este aplicabilă în principal oțelurilor eutectoide și oțelurilor hipereutectoide (conținut de carbon mai mare de 0,77%), cum ar fi oțelul pentru scule carbon, oțelul pentru arc aliat, oțelul pentru rulmenți și oțelul pentru scule aliat.
(4) Recoacere de detensionare și recoacere de recristalizare. Recoacere de reducere a stresului este denumită și recoacere la temperatură joasă. Este un proces în care piesele turnate din oțel sunt încălzite la temperatura sub Ac1 (400 °C - 500 °C), apoi păstrate pentru o perioadă de timp și apoi răcite lent la temperatura camerei. Scopul recoacerii de reducere a tensiunii este de a elimina solicitarea internă a turnării. Structura metalografică a oțelului nu se va modifica în timpul procesului de recoacere de reducere a tensiunii. Recoacere prin recristalizare este utilizată în principal pentru a elimina structura distorsionată cauzată de procesarea deformării la rece și pentru a elimina întărirea prin muncă. Temperatura de încălzire pentru recoacere de recristalizare este cu 150 °C - 250 °C peste temperatura de recristalizare. Recoacere prin recristalizare poate reforma granulele de cristal alungite în cristale echiaxiale uniforme după deformarea la rece, eliminând astfel efectul călirii prin lucru.
2) Normalizarea
Normalizarea este un tratament termic în care oțelul este încălzit la 30 °C - 50 °C peste Ac3 (oțel hipoeutectoid) și Acm (oțel hipereutectoid), iar după o perioadă de conservare a căldurii, este răcit la temperatura camerei în aer sau în aer fortat. metodă. Normalizarea are o viteză de răcire mai rapidă decât recoacere, astfel încât structura normalizată este mai fină decât structura recoaptă, iar rezistența și duritatea sa sunt, de asemenea, mai mari decât cele ale structurii recoapte. Datorită ciclului scurt de producție și a utilizării mari a echipamentelor de normalizare, normalizarea este utilizată pe scară largă în diferite turnări de oțel.
Scopul normalizării este împărțit în următoarele trei categorii:
(1) Normalizarea ca tratament termic final
Pentru turnările metalice cu cerințe de rezistență scăzute, normalizarea poate fi utilizată ca tratament termic final. Normalizarea poate rafina boabele, omogeniza structura, reduce conținutul de ferită din oțelul hipoeutectoid, crește și rafina conținutul de perlită, îmbunătățind astfel rezistența, duritatea și duritatea oțelului.
(2) Normalizare ca tratament pre-încălzire
Pentru piese turnate din oțel cu secțiuni mai mari, normalizarea înainte de călire sau călire și revenire (călire și călire la temperatură înaltă) poate elimina structura Widmanstatten și structura cu benzi și obține o structură fină și uniformă. Pentru rețeaua de cementită prezentă în oțelurile carbon și oțelurile aliate pentru scule cu un conținut de carbon mai mare de 0,77%, normalizarea poate reduce conținutul de cementită secundară și poate împiedica formarea unei rețele continue, pregătind organizarea pentru recoacerea sferoidizantă.
(3) Îmbunătățiți performanța de tăiere
Normalizarea poate îmbunătăți performanța de tăiere a oțelului cu conținut scăzut de carbon. Duritatea pieselor turnate din oțel cu conținut scăzut de carbon este prea mică după recoacere și este ușor să se lipească de cuțit în timpul tăierii, rezultând o rugozitate excesivă a suprafeței. Prin tratarea termică de normalizare, duritatea pieselor turnate din oțel cu conținut scăzut de carbon poate fi crescută la 140 HBW - 190 HBW, care este aproape de duritatea optimă de tăiere, îmbunătățind astfel performanța de tăiere.
3) stingere
Călirea este un proces de tratament termic în care piesele turnate din oțel sunt încălzite la o temperatură peste Ac3 sau Ac1 și apoi răcite rapid după menținere pentru o perioadă de timp pentru a obține o structură martensitică completă. Piesele turnate din oțel trebuie revenite la timp după cea mai fierbinte pentru a elimina solicitarea de călire și pentru a obține proprietățile mecanice complete necesare.
(1) Temperatura de stingere
Temperatura de încălzire a oțelului hipoeutectoid este de 30℃-50℃ peste Ac3; temperatura de încălzire a oțelului eutectoid și a oțelului hipereutectoid este de 30℃-50℃ peste Ac1. Oțelul carbon hipoeutectoid este încălzit la temperatura de călire menționată mai sus pentru a obține austenită cu granulație fină, iar după călire se poate obține o structură fină de martensită. Oțelul eutectoid și oțelul hipereutectoid au fost sferoidizate și recoapte înainte de stingere și încălzire, astfel încât, după încălzire la 30℃-50℃ peste Ac1 și austenitizate incomplet, structura este austenită și particule de corp de carbon infiltrat cu granulație fină parțial nedizolvată. După stingere, austenita este transformată în martensită, iar particulele de cementită nedizolvate sunt reținute. Datorită durității ridicate a cementitului, nu numai că nu reduce duritatea oțelului, dar îi îmbunătățește și rezistența la uzură. Structura normală stinsă a oțelului hipereutectoid este martensită fină fulgioasă, iar cementitul granular fin și o cantitate mică de austenită reținută sunt distribuite uniform pe matrice. Această structură are o rezistență ridicată și rezistență la uzură, dar are și un anumit grad de duritate.
(2) Mediu de răcire pentru procesul de tratare termică de stingere
Scopul călirii este obținerea martensitei complete. Prin urmare, viteza de răcire a oțelului turnat în timpul călirii trebuie să fie mai mare decât viteza critică de răcire a oțelului turnat, altfel nu pot fi obținute structura martensitei și proprietățile corespunzătoare. Cu toate acestea, o viteză prea mare de răcire poate duce cu ușurință la deformarea sau crăparea turnării. Pentru a îndeplini în același timp cerințele de mai sus, mediul de răcire adecvat trebuie selectat în funcție de materialul turnării sau ar trebui adoptată metoda de răcire în etape. În intervalul de temperatură de 650℃-400℃, rata de transformare izotermă a austenitei suprarăcite din oțel este cea mai mare. Prin urmare, atunci când turnarea este stinsă, trebuie asigurată răcirea rapidă în acest interval de temperatură. Sub punctul Ms, viteza de răcire ar trebui să fie mai lentă pentru a preveni deformarea sau fisurarea. Mediul de stingere adoptă de obicei apă, soluție apoasă sau ulei. În etapa de stingere sau de temperare, mediile utilizate în mod obișnuit includ ulei fierbinte, metal topit, sare topită sau alcalii topit.
Capacitatea de răcire a apei în zona de temperatură înaltă de 650℃-550℃ este puternică, iar capacitatea de răcire a apei în zona de temperatură joasă de 300℃-200℃ este foarte puternică. Apa este mai potrivită pentru stingerea și răcirea pieselor turnate din oțel carbon cu forme simple și secțiuni transversale mari. Când este utilizat pentru stingere și răcire, temperatura apei nu este în general mai mare de 30°C. Prin urmare, se adoptă în general să se întărească circulația apei pentru a menține temperatura apei într-un interval rezonabil. În plus, încălzirea sării (NaCl) sau alcaline (NaOH) în apă va crește foarte mult capacitatea de răcire a soluției.
Principalul avantaj al uleiului ca mediu de răcire este că viteza de răcire în zona de temperatură joasă de 300℃-200℃ este mult mai mică decât cea a apei, ceea ce poate reduce foarte mult stresul intern al piesei de prelucrat stinsă și poate reduce posibilitatea deformarii. și fisurarea turnării. În același timp, capacitatea de răcire a uleiului în intervalul de temperatură înaltă de 650℃-550℃ este relativ scăzută, ceea ce este, de asemenea, principalul dezavantaj al uleiului ca mediu de stingere. Temperatura uleiului de stingere este în general controlată la 60℃-80℃. Uleiul este utilizat în principal pentru călirea pieselor turnate din oțel aliat cu forme complexe și călirea pieselor turnate din oțel carbon cu secțiuni transversale mici și forme complexe.
În plus, sarea topită este, de asemenea, folosită în mod obișnuit ca mediu de stingere, care devine o baie de sare în acest moment. Baia de sare se caracterizeaza printr-un punct de fierbere ridicat si capacitatea sa de racire este intre apa si ulei. Baia de sare este adesea folosită pentru temperare și călire în etapă, precum și pentru tratarea pieselor turnate cu forme complexe, dimensiuni mici și cerințe stricte de deformare.
4) Călirea
Călirea se referă la un proces de tratament termic în care piesele turnate din oțel stins sau normalizat sunt încălzite la o temperatură selectată mai mică decât punctul critic Ac1 și, după menținere pentru o perioadă de timp, sunt răcite la o viteză adecvată. Tratamentul termic de revenire poate transforma structura instabilă obținută după călire sau normalizare într-o structură stabilă pentru a elimina stresul și pentru a îmbunătăți plasticitatea și tenacitatea pieselor turnate din oțel. În general, procesul de tratare termică de călire și tratament de călire la temperatură înaltă se numește tratament de călire și călire. Piesele turnate din oțel călite trebuie revenite la timp, iar piesele turnate din oțel normalizate trebuie revenite atunci când este necesar. Performanța pieselor turnate de oțel după revenire depinde de temperatura de revenire, timpul și numărul de ori. Creșterea temperaturii de călire și prelungirea timpului de menținere în orice moment nu numai că pot ameliora stresul de călire a piesei turnate din oțel, ci și transforma martensita călită instabilă în martensită, troostită sau sorbită călită. Rezistența și duritatea pieselor turnate din oțel sunt reduse, iar plasticitatea este îmbunătățită semnificativ. Pentru unele oțeluri aliaje medii cu elemente de aliere care formează puternic carburi (cum ar fi crom, molibden, vanadiu și wolfram etc.), duritatea crește și duritatea scade la revenirea la 400℃-500℃. Acest fenomen se numește călire secundară, adică duritatea oțelului turnat în stare călită atinge maximul. În producția propriu-zisă, oțelul turnat aliat mediu cu caracteristici de întărire secundară trebuie revenit de mai multe ori.
(1) Revenire la temperatură scăzută
Intervalul de temperatură al călirii la temperatură joasă este de 150℃-250℃. Călirea la temperatură joasă poate obține o structură de martensită călită, care este utilizată în principal pentru călirea oțelului cu conținut ridicat de carbon și călirea oțelului înalt aliat. Martensita temperată se referă la structura martensitei criptocristaline plus carburi granulare fine. Structura oțelului hipoeutectoid după revenirea la temperatură scăzută este martensită călită; structura oțelului hipereutectoid după revenirea la temperatură joasă este martensită temperată + carburi + austenită reținută. Scopul călirii la temperatură joasă este de a îmbunătăți în mod corespunzător duritatea oțelului călit, menținând în același timp duritatea ridicată (58HRC-64HRC), rezistența ridicată și rezistența la uzură, reducând în același timp semnificativ stresul de călire și fragilitatea turnatelor din oțel.
(2) Revenire la temperatură medie
Temperatura de temperare a temperaturii medii este în general între 350℃-500℃. Structura după călire la temperatură medie este o cantitate mare de cementită cu granulație fină dispersată și distribuită pe matricea de ferită, adică structura troostită călită. Ferita din structura troostită temperată păstrează încă forma martensitei. Tensiunea internă a pieselor turnate din oțel după revenire este practic eliminată, iar acestea au o limită elastică și o limită de curgere mai mare, o rezistență și duritate mai ridicate și o plasticitate și tenacitate bune.
(3) Revenirea la temperatură ridicată
Temperatura de revenire la temperatură ridicată este în general 500°C-650°C, iar procesul de tratament termic care combină călirea și călirea ulterioară la temperatură înaltă este de obicei numit tratament de călire și călire. Structura după revenirea la temperatură înaltă este sorbită călită, adică cementită cu granulație fină și ferită. Ferita din sorbitul temperat este ferită poligonală care suferă recristalizare. Piesele turnate din oțel după revenirea la temperatură înaltă au proprietăți mecanice cuprinzătoare bune în ceea ce privește rezistența, plasticitatea și tenacitatea. Călirea la temperatură înaltă este utilizată pe scară largă în oțel cu carbon mediu, oțel slab aliat și diferite părți structurale importante cu forțe complexe.
5) Tratament cu soluție solidă
Scopul principal al tratamentului cu soluție este de a dizolva carburi sau alte faze precipitate în soluție solidă pentru a obține o structură monofazică suprasaturată. Piesele turnate din oțel inoxidabil austenitic, oțel austenitic mangan și oțel inoxidabil întărit prin precipitare trebuie, în general, să fie tratate cu soluție solidă. Alegerea temperaturii soluției depinde de compoziția chimică și diagrama de fază a oțelului turnat. Temperatura pieselor turnate din oțel cu mangan austenitic este în general 1000 ℃ - 1100 ℃; temperatura pieselor turnate din oțel inoxidabil austenitic cu crom-nichel este în general de 1000℃-1250℃.
Cu cât este mai mare conținutul de carbon din oțelul turnat și cu cât mai multe elemente de aliere insolubile, cu atât temperatura soluției solide ar trebui să fie mai mare. Pentru piese turnate din oțel de întărire prin precipitare care conțin cupru, duritatea pieselor turnate din oțel crește datorită precipitării fazelor bogate în cupru dur în starea turnată în timpul răcirii. Pentru a înmuia structura și a îmbunătăți performanța de prelucrare, piesele turnate din oțel trebuie tratate cu soluție solidă. Temperatura soluției sale solide este de 900℃-950℃.
6) Tratament de întărire prin precipitații
Tratamentul de întărire prin precipitare este un tratament de întărire a dispersiei efectuat în intervalul de temperatură de revenire, cunoscut și sub numele de îmbătrânire artificială. Esența tratamentului de întărire prin precipitare este că, la temperaturi mai ridicate, carburile, nitrururile, compușii intermetalici și alte faze intermediare instabile sunt precipitate din soluție solidă suprasaturată și dispersate în matrice, făcând astfel oțelului turnat cuprinzător Proprietăți mecanice și duritate îmbunătățite.
Temperatura tratamentului de îmbătrânire afectează direct performanța finală a pieselor turnate din oțel. Dacă temperatura de îmbătrânire este prea scăzută, faza de întărire prin precipitare va precipita încet; dacă temperatura de îmbătrânire este prea mare, acumularea fazei precipitate va provoca supraîmbătrânire, iar performanța optimă nu se va obține. Prin urmare, turnatoria ar trebui să selecteze temperatura de îmbătrânire adecvată în funcție de gradul de oțel turnat și de performanța specificată a turnării de oțel. Temperatura de îmbătrânire a oțelului turnat austenitic rezistent la căldură este în general 550℃-850℃; temperatura de îmbătrânire a oțelului turnat cu întărire prin precipitare de înaltă rezistență este în general de 500 ℃.
7) Tratament pentru ameliorarea stresului
Scopul tratamentului termic de reducere a tensiunii este de a elimina stresul de turnare, stresul de călire și stresul format prin prelucrare, astfel încât să se stabilizeze dimensiunea turnării. Tratamentul termic de reducere a stresului este în general încălzit la 100°C-200°C sub Ac1, apoi păstrat pentru o perioadă de timp și în final răcit cu cuptorul. Structura turnării din oțel nu s-a schimbat în timpul procesului de reducere a tensiunilor. Piesele turnate din oțel carbon, piese turnate din oțel slab aliat și piese turnate din oțel înalt aliat pot fi toate supuse unui tratament de reducere a tensiunilor.
4. Efectul tratamentului termic asupra proprietăților turnatelor din oțel
Pe lângă performanța pieselor turnate din oțel, în funcție de compoziția chimică și procesul de turnare, pot fi utilizate și diferite metode de tratament termic pentru a face ca acesta să aibă proprietăți mecanice cuprinzătoare excelente. Scopul general al procesului de tratament termic este de a îmbunătăți calitatea pieselor turnate, de a reduce greutatea pieselor turnate, de a prelungi durata de viață și de a reduce costurile. Tratamentul termic este un mijloc important de îmbunătățire a proprietăților mecanice ale pieselor turnate; proprietățile mecanice ale pieselor turnate sunt un indicator important pentru aprecierea efectului tratamentului termic. Pe lângă următoarele proprietăți, turnătoria trebuie să ia în considerare și factori precum procedurile de prelucrare, performanța de tăiere și cerințele de utilizare ale pieselor turnate la tratarea termică a turnărilor din oțel.
1) Influența tratamentului termic asupra rezistenței pieselor turnate
În condiția aceleiași compoziții de oțel turnat, rezistența pieselor turnate din oțel după diferite procese de tratament termic are tendința de a crește. În general, rezistența la tracțiune a pieselor turnate din oțel carbon și ale piesei turnate din oțel slab aliat poate ajunge la 414 Mpa-1724 MPa după tratamentul termic.
2) Efectul tratamentului termic asupra plasticității pieselor turnate din oțel
Structura turnată a pieselor turnate din oțel este grosieră, iar plasticitatea este scăzută. După tratamentul termic, microstructura și plasticitatea acestuia vor fi îmbunătățite în mod corespunzător. În special plasticitatea pieselor turnate din oțel după călirea și tratamentul de călire (călire + călire la temperatură înaltă) va fi îmbunătățită semnificativ.
3) Duritatea turnărilor din oțel
Indicele de tenacitate al pieselor turnate din oțel este adesea evaluat prin teste de impact. Deoarece rezistența și tenacitatea pieselor turnate din oțel sunt o pereche de indicatori contradictori, turnatoria trebuie să ia considerații cuprinzătoare pentru a selecta un proces adecvat de tratament termic pentru a atinge proprietățile mecanice complete cerute de clienți.
4) Efectul tratamentului termic asupra durității pieselor turnate
Când călibilitatea oțelului turnat este aceeași, duritatea oțelului turnat după tratamentul termic poate reflecta aproximativ rezistența oțelului turnat. Prin urmare, duritatea poate fi folosită ca indice intuitiv pentru a estima performanța oțelului turnat după tratamentul termic. În general, duritatea pieselor turnate din oțel carbon poate ajunge la 120 HBW - 280 HBW după tratamentul termic.
Ora postării: Iul-12-2021