Para proporcionar a las piezas metálicas las propiedades mecánicas, físicas y químicas requeridas, además de la selección racional de materiales y diversos procesos de conformación, a menudo son esenciales los procesos de tratamiento térmico. El acero es el material más utilizado en la industria mecánica, con una microestructura compleja que puede controlarse mediante tratamiento térmico. Por lo tanto, el tratamiento térmico del acero es el contenido principal del tratamiento térmico del metal.
Además, el aluminio, el cobre, el magnesio, el titanio y sus aleaciones también pueden cambiar sus propiedades mecánicas, físicas y químicas mediante tratamiento térmico para obtener diferentes características de rendimiento.
El tratamiento térmico generalmente no cambia la forma ni la composición química general de la pieza de trabajo, sino que imparte o mejora su rendimiento alterando la microestructura dentro de la pieza de trabajo o cambiando la composición química en la superficie de la pieza de trabajo. Su característica es mejorar la calidad intrínseca de la pieza, que generalmente no es visible a simple vista.
La función del tratamiento térmico es mejorar las propiedades mecánicas de los materiales, eliminar tensiones residuales y mejorar la maquinabilidad de los metales. Según los diferentes propósitos del tratamiento térmico, los procesos de tratamiento térmico se pueden dividir en dos categorías: tratamiento térmico preliminar y tratamiento térmico final.
1.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, normalizado, envejecimiento, temple y revenido, etc.
l El recocido y la normalización se utilizan para piezas en bruto que se han sometido a procesamiento térmico. El acero al carbono y el acero aleado con un contenido de carbono superior al 0,5% suelen recocerse para reducir su dureza y facilitar el corte; El acero al carbono y el acero aleado con un contenido de carbono inferior al 0,5% se tratan con normalizado para evitar que la herramienta se pegue durante el corte debido a su baja dureza. El recocido y la normalización pueden refinar el tamaño del grano y lograr una microestructura uniforme, preparándolo para futuros tratamientos térmicos. El recocido y la normalización a menudo se realizan después del mecanizado de desbaste y antes del mecanizado de desbaste.
l El tratamiento de tiempo se utiliza principalmente para eliminar las tensiones internas generadas en la fabricación de piezas en bruto y el procesamiento mecánico. Para evitar una carga de trabajo de transporte excesiva, para piezas con precisión general, se puede organizar un tratamiento de tiempo antes del mecanizado de precisión. Sin embargo, para piezas con requisitos de alta precisión (como la carcasa de las máquinas perforadoras por coordenadas), se deben disponer dos o más procesos de tratamiento de envejecimiento. Las piezas simples generalmente no requieren tratamiento de envejecimiento. Además de las piezas fundidas, para algunas piezas de precisión con poca rigidez (como tornillos de precisión), a menudo se organizan múltiples tratamientos de envejecimiento entre el mecanizado en desbaste y el mecanizado de semiprecisión para eliminar las tensiones internas generadas durante el procesamiento y estabilizar la precisión del mecanizado de las piezas. Algunas piezas del eje requieren un tratamiento prolongado después del proceso de enderezamiento.
l El enfriamiento y revenido se refiere al tratamiento de revenido a alta temperatura después del enfriamiento, que puede obtener una estructura de martensita revenida uniforme y fina, preparándose para reducir la deformación durante el enfriamiento de la superficie y el tratamiento de nitruración en el futuro. Por lo tanto, el temple y revenido también se pueden utilizar como tratamiento térmico preparatorio. Debido a las buenas propiedades mecánicas integrales de las piezas templadas y revenidas, algunas piezas con bajos requisitos de dureza y resistencia al desgaste también se pueden utilizar como proceso de tratamiento térmico final.
2.El objetivo del tratamiento térmico final es mejorar las propiedades mecánicas como la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia.
l El enfriamiento incluye enfriamiento superficial y enfriamiento en masa. El enfriamiento de superficies se usa ampliamente debido a su pequeña deformación, oxidación y descarburación, y también tiene las ventajas de una alta resistencia externa y buena resistencia al desgaste, al tiempo que mantiene una buena tenacidad y una fuerte resistencia al impacto internamente. Para mejorar las propiedades mecánicas de las piezas templadas superficialmente, a menudo es necesario realizar un tratamiento térmico como templado y revenido o normalización como tratamiento térmico preliminar. La ruta general del proceso es: corte – forja – normalización (recocido) – mecanizado en desbaste – temple y revenido – mecanizado de semiprecisión – temple de superficies – mecanizado de precisión.
l El enfriamiento por carburación es adecuado para acero con bajo contenido de carbono y acero de baja aleación. En primer lugar, se aumenta el contenido de carbono de la capa superficial de la pieza y, después del enfriamiento, la capa superficial obtiene una alta dureza, mientras que el núcleo aún mantiene cierta resistencia, alta tenacidad y plasticidad. La carbonización se puede dividir en carburación general y carburación local. Cuando se carburan parcialmente, se deben tomar medidas anti-filtración (revestimiento de cobre o materiales anti-filtración) para las piezas que no se carburan. Debido a la gran deformación causada por la cementación y el enfriamiento, y a que la profundidad de cementación generalmente oscila entre 0,5 y 2 mm, el proceso de cementación generalmente se organiza entre mecanizado de semiprecisión y mecanizado de precisión. La ruta general del proceso es: corte forja normalización mecanizado de desbaste y semiprecisión cementación temple mecanizado de precisión. Cuando la parte no carburada de piezas carburadas localmente adopta el plan de proceso de aumentar el margen y cortar el exceso de capa carburada, el proceso de cortar el exceso de capa carburada debe organizarse después de la carburación y antes del enfriamiento.
l El tratamiento de nitruración es un método de tratamiento que permite que los átomos de nitrógeno se infiltren en la superficie del metal para obtener una capa de compuestos que contienen nitrógeno. La capa de nitruración puede mejorar la dureza, la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión de la superficie de las piezas. Debido a la baja temperatura del tratamiento de nitruración, la pequeña deformación y la fina capa de nitruración (generalmente no superior a 0,6 ~ 0,7 mm), el proceso de nitruración debe realizarse lo más tarde posible. Para reducir la deformación durante la nitruración, generalmente se requiere un templado a alta temperatura para aliviar la tensión después del corte.
Hora de publicación: 24 de octubre de 2024
