Tractament tèrmic d'aliatges. tractaments tèrmics

El tractament tèrmic dels aliatges és una part integral del procés de producció de metal·lúrgia ferrosa i no ferrosa. Com a resultat d'aquest procediment, els metalls són capaços de canviar les seves característiques als valors requerits. En aquest article anem a veure en els principals tipus de tractament tèrmic utilitzat en la indústria moderna.

tractament tèrmic RESUM

Durant la fabricació de peces metàl·liques semi-acabats són tractats tèrmicament per impartir propietats desitjades (força, resistència a la corrosió i resistència al desgast, i així successivament. D.). El tractament tèrmic dels aliatges d'- un conjunt de processos artificials, durant el qual en els aliatges a altes temperatures hi ha canvis estructurals i físico-mecàniques però conserven la composició química de la substància.

Finalitat del tractament de calor

productes de metall, que s'utilitzen cada dia en tots els àmbits de l'economia, han de complir amb alts estàndards de resistència al desgast. Metall, com a matèria primera, cal reforçar les propietats de rendiment rellevants que es poden aconseguir amb l'exposició a altes temperatures. El tractament tèrmic dels aliatges, les altes temperatures canvia l'estructura de la substància original, redistribueix els seus components, converteix la mida i la forma dels cristalls. Tot això porta a la minimització de la tensió interna del metall i per tant, millora les seves propietats físiques i mecàniques.

Tipus de tractament tèrmic

El tractament tèrmic es redueix a aliatges metàl·lics sense pretensions tres processos: matèries primeres d'escalfament (semi-acabat) anteriors a la temperatura desitjada, mantenint-lo en condicions predeterminades i el refredament ràpid necessari temps. En la producció actual utilitza diversos tipus de tractament tèrmic, que difereixen en algunes característiques tecnològiques, però l'algoritme procés general segueix sent el mateix a tot arreu.

Pel mètode de tractament tèrmic de la comissió és dels següents tipus:

• Heat (enduriment, temperat, recuit, l'envelliment, el processament criogènic).
• processament termomecànic comprèn altes temperatures combinades amb acció mecànica sobre l'aliatge.
• Química de calor mitjançant el tractament tèrmic de la superfície metàl·lica seguit d'un enriquiment del producte químic elements (carboni, nitrogen, crom, etc.).

recuit

Recuit - procés en el qual els metalls i aliatges sotmeses a escalfament a una temperatura predeterminada, i després del forn, en què el procediment és molt lent fresc naturalment fabricació. Després del recuit administrar per eliminar la falta d'homogeneïtat de la composició química de la matèria, l'eliminació de les tensions internes, per aconseguir l'estructura de gra i millorar com a tal, sinó també reduir la duresa de l'aliatge per facilitar la seva posterior processament. Hi ha dos tipus de recuit recuit: una primera i segona classe.

El recuit de la primera classe consisteix en el tractament tèrmic, el que resulta en el canvi d'estat de fase de l'aliatge són insignificants o inexistents. També té les seves varietats: homogeneïtzada - temperatura d'hibridació de 1100 a 1200, en aquestes circumstàncies aliatges envellides durant 8-15 hores, recristal·lització (si t 100-200) s'utilitza per a l'acer recuit reblat, és a dir, ja està sent deformat en fred.

la segona espècie de broma condueix a un aliatge significativa de canvi de fase. També té diverses varietats:

• recuit complet - l'escalfament de l'aliatge per sobre de la temperatura crítica de 30-50 marcadors, característics per a aquesta substància i amb aquesta velocitat de refredament (200 / hora - acer al carboni, 100 / h i 50 / h - acers de baix aliatge i alta aliatge, respectivament).
• Part - escalfament fins a un punt crític i refredament lent.
• Diffusion - temperatura de 1100-1200 recuit.
• Isotèrmica - calefacció és la mateixa que amb plena recuit però després de refredament ràpid es porta a terme a una temperatura lleugerament per sota de la crítica i es va deixar refredar a l'aire.
• Normalitzat - recuit complet seguit de refredament del metall a l'aire, en lloc de en un forn.

enduriment

Enduriment - una manipulació de l'aliatge, l'objectiu és aconseguir un metall de transformació martensítica, proporcionant una reducció en els productes de ductilitat i augmentar la seva força. Temperat, així com de recuit implica escalfar el metall al forn per sobre de la temperatura crítica a la diferència de temperatura de refredament és major velocitat de refredament que té lloc en un bany líquid. Depenent del metall i fins i tot la forma que utilitzen diferents tipus d'enduriment:

• Enduriment en el mateix entorn, és a dir, en un bany de líquid (aigua - per a peces grans, oli - per a peces petites).
• enduriment intermitent - refredament passa per dues etapes successives: en primer lloc en el líquid (més refredador afilada) per a una temperatura d'aproximadament 300, a continuació, en aire o en un altre bany d'oli.
• El pas - el producte per arribar a la temperatura d'enduriment, es refreda durant un temps a la sal fosa, seguit de refredament a l'aire.
• Isotèrmica - tecnologia és molt similar a la del pas de refredament, només difereix en el temps de retenció del producte a una temperatura de transformació martensítica.
• El refredament ràpid i l'auto-revingut difereix d'altres espècies pel fet que el metall calent no és refredat per complet, deixant en el mitjà de les regions càlides de terra. Com a resultat de la manipulació del producte adquireix les propietats d'augment de la força en la superfície i en el medi d'alta viscositat. Aquesta combinació és indispensable per als instruments de percussió (martells, enformadors, etc.).

festa

Vacances - l'etapa final de processament tèrmicament aliatges que defineixen l'estructura metàl·lica final. El principal propòsit de revingut és reduir la fragilitat del metall producte. El principi consisteix a escalfar les peces a una temperatura per sota del refredament crític. Atès que les condicions de tractament tèrmic i la velocitat de refredament de productes metàl·lics per a diferents propòsits poden diferir, a continuació, hi ha tres tipus de vacances:

• temperatura d'escalfament de 350-600 a un valor per sota del valor crític - alta. Aquest procediment s'utilitza amb més freqüència per a estructures metàl·liques.
• Medi - tractament tèrmic a 350-500 t, preval per als productes de primavera i deus.
• Low - l'escalfament de la temperatura del producte no superior a 250 permet aconseguir una alta resistència i peces de desgast.

envelliment

Envelliment - un tractament tèrmic d'aliatges, processos causen la càries sobresaturades de metall després del tremp. El resultat és l'augment de l'envelliment de la gamma de duresa, resistència i durabilitat del producte acabat. L'envelliment afecta no només de ferro, però també metalls no fèrrics, incloent aliatges d'alumini fàcilment deformables. Si el metall producte endurit estand a temperatura normal, hi ha processos que condueixen a un augment de la força espontània i una disminució de la ductilitat. Això es diu de metall envelliment natural. Si la mateixa manipulació realitza en condicions d'alta temperatura, es diu envelliment artificial.

tractament criogènic

Els canvis en l'estructura dels aliatges, i per tant les seves propietats es poden aconseguir no només d'alta, sinó també a temperatures extremadament baixes. El tractament tèrmic dels aliatges en t per sota de zero s'anomena criogènic. Aquesta tecnologia s'utilitza àmpliament en diversos sectors de l'economia com un complement als tractaments tèrmics amb temperatures altes, ja que permet reduir significativament els costos dels processos de productes tèrmics d'enduriment.

tractament criogènic d'aliatges es porta a terme en t -196 processador criogènic especial. Aquesta tecnologia fa que sigui possible augmentar significativament la vida útil de les peces tractades i les capacitats anti-corrosió, així com eliminar la necessitat de tractaments repetits.

tractament termomecànic

El nou mètode d'aliatges de processament combina la transformació de metalls a altes temperatures amb la deformació mecànica dels articles en l'estat plàstic. tractament termomecànic (TMT) a un mètode de cometre poden ser de tres tipus:

• A baixa temperatura tractament termomecànic consta de dues etapes: la deformació plàstica seguit per tremp i revingut de la peça. La principal diferència d'altres espècies TMO - temperatura d'escalfament a l'estat austenític de l'aliatge.
• Alta TMO implica l'escalfament de l'aliatge a un estat martensític en combinació amb la deformació plàstica.
• Pre - deformació porta a terme a t 20 seguit de tremp i revingut del metall.

tractament tèrmic químic

Canviar l'estructura i propietats dels aliatges i potser utilitzant tractament químic-tèrmic, que combina els efectes tèrmics i químics sobre metalls. L'objectiu final d'aquest procediment, a més d'impartir major resistència, duresa, resistència al desgast i donant un producte detalls resistència als àcids i resistència al foc. Aquest grup inclou els següents tipus de tractament tèrmic:

• La cimentació es porta a terme per impartir superfície més fortalesa de la peça de treball. L'essència del procediment és per saturar el metall carboni. La cimentació es pot realitzar de dues maneres: carburació sòlid i gas. En el primer cas el material processat juntament amb el carbó i l'activador es col·loca en un forn i s'escalfa a una certa temperatura, seguit d'envelliment en el medi i la refrigeració. En el cas de producte de gas de carburació s'escalfa en un forn a 900 sota un raig continu de gas que conté carboni.
• Nitruració - un producte químic-tèrmic tractament de productes de metall per la saturació de la superfície en una atmosfera de nitrogen. El resultat d'aquest procediment és per millorar els elements de límit de resistència i augmentar la seva resistència a la corrosió.
• La cianuració - metall de saturació de nitrogen i de carboni. El medi pot ser líquid (sals en carboni i que contenen nitrogen foses), i gasós.
• metal·lització difusió és un mètode modern per a la consecució de la resistència a la calor de l'article metàl·lic, resistència als àcids i durabilitat. La superfície d'aquests aliatges saturat amb diversos metalls (alumini, crom) i metal·loides (silici, bor).

Propietats de tractament tèrmic de ferro

Foundry aliatges de ferro tractada tèrmicament en una tecnologia lleugerament diferent dels aliatges de metalls no fèrrics. Ferro (gris, d'alta resistència, aliatge) passa a través dels següents tractaments tèrmics: recuit (en t 500-650), la normalització, l'enduriment (sòlid, isotèrmic, superfície), temperat, nitruració (fosa grisa) aluminización (ferro fos perlítica), crom. Tots aquests procediments com a resultat de millorar significativament les propietats dels articles finals de ferro: l'augment de la vida de servei, eliminar el risc de formació d'esquerdes durant l'ús del producte, augmentar la força i resistència a la calor de ferro fos.

Tractament tèrmic d'aliatges ferrosos

Els metalls no fèrrics i aliatges tenen unes propietats d'una de l'altra, per la processat per diferents mètodes. Per tant, els aliatges de coure de la composició química per l'alineació es sotmeten a recuit de recristal·lització. Per llautó es proporciona una tècnica de recuit de baixa temperatura (200-300), ja que aquest aliatge està inclinada en un ambient humit a les esquerdes espontani. Bronze i es va sotmetre a homogeneïtzació de recuit a fins a 550 t. El magnesi recuit, temperat, i se sotmet a envelliment artificial (envelliment natural no es produeix al magnesi endurida). D'alumini, així com magnesi, se sotmet a un tractament tèrmic tres mètodes: recuit, tremp i l'envelliment, després de les quals els aliatges d'alumini deformables augmenten significativament la seva resistència. aliatge de titani de processament comprèn: de recuit de recristal·lització, de tremp, l'envelliment, nitruració i cementació.

resum

El tractament tèrmic de metalls i aliatges és un procés important, tant en la metal·lúrgia negre i no fèrrics. La tecnologia moderna té una varietat de mètodes de tractament de calor per aconseguir les propietats desitjades de cada tipus d'aliatges processades. Cada metall té la seva pròpia temperatura crítica característica, el que significa que el tractament tèrmic s'ha de dur a terme tenint en compte la substància estructural i peculiaritats fisicoquímiques. Al final, no només va a aconseguir els resultats desitjats, sinó també en gran mesura per agilitar els processos de fabricació.