El enfriamiento es un proceso de tratamiento térmico de metales en el que una pieza de trabajo de metal se calienta a una temperatura determinada y se mantiene durante un período de tiempo, luego se sumerge en un medio de enfriamiento y se enfría rápidamente. El enfriamiento rápido puede mejorar la dureza y la resistencia al desgaste de las piezas de trabajo de metal, por lo que se usa ampliamente para todo tipo de herramientas, troqueles, herramientas de medición y piezas que requieren resistencia al desgaste de la superficie.
Tabla de contenido
¿Qué es apagar?
El enfriamiento es un proceso de tratamiento térmico en el que el acero se calienta por encima de una temperatura crítica, se mantiene durante un período de tiempo y luego se enfría a una velocidad mayor que la velocidad de enfriamiento crítica, lo que da como resultado una estructura desequilibrada dominada por martensita (o bainita, según corresponda). . o austenita monofásica). El temple es el proceso más utilizado para el tratamiento térmico del acero.
Hay cuatro procesos básicos en el tratamiento térmico del acero: recocido, normalizado, templado y revenido.
Propósito de apagar
La transformación de martensita o bainita de austenita sobreenfriada para obtener una estructura de martensita o bainita, coopera con el templado a diferentes temperaturas para mejorar en gran medida la rigidez, la dureza, la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga y la tenacidad del acero y los diferentes requisitos de uso para diferentes piezas de máquinas y herramientas. El enfriamiento también puede cumplir con las propiedades físicas y químicas especiales de algunos aceros especiales, como el ferromagnetismo y la resistencia a la corrosión.
El proceso de tratamiento térmico de metales es un proceso en el que la pieza de trabajo de metal se calienta a una temperatura determinada, se mantiene durante un cierto período de tiempo y luego se enfría sumergiéndola en un agente de enfriamiento. Los medios de extinción comunes incluyen salmuera, agua, aceite mineral y aire. El enfriamiento puede mejorar la dureza y la resistencia al desgaste de las piezas de trabajo de metal, por lo que se usa ampliamente para varias herramientas, moldes, herramientas de medición y piezas que requieren resistencia al desgaste de la superficie (como engranajes). , rodillos, piezas cementadas, etc.). El templado y el revenido a diferentes temperaturas pueden mejorar significativamente la resistencia, la reducción de la tenacidad y la resistencia a la fatiga de los metales, y se puede obtener la coordinación entre estas propiedades (propiedades mecánicas integrales) para cumplir con sus requisitos de uso.
Además, el enfriamiento también puede impartir propiedades físicas y químicas específicas a algunas propiedades especiales del acero, como el enfriamiento para aumentar el ferromagnetismo de los aceros magnéticos permanentes, los aceros inoxidables para mejorar la resistencia a la corrosión, etc. El tratamiento de enfriamiento se utiliza principalmente para piezas de acero. Cuando los aceros de uso común se calientan por encima de una temperatura crítica, su estructura original a temperatura ambiente se convierte total o mayoritariamente en austenita. A continuación, el acero se sumerge en agua o aceite y se templa, transformando la austenita en martensita. En comparación con otras estructuras de acero, la martensita tiene la mayor dureza. El enfriamiento rápido durante el templado genera tensión interna en la pieza de trabajo y, si se vuelve lo suficientemente grande, la pieza de trabajo se distorsionará o se agrietará. Por lo tanto, es necesario elegir un método de enfriamiento adecuado. De acuerdo con el método de enfriamiento, el proceso de enfriamiento se divide en enfriamiento de un solo líquido, enfriamiento de doble medio, enfriamiento gradual de martensita y enfriamiento isotérmico de bainita.
Método de enfriamiento
enfriamiento medio único
La pieza de trabajo se enfría en un medio como el enfriamiento rápido con agua o el enfriamiento rápido con aceite. Las ventajas son fácil operación, fácil mecanización y amplia aplicación. La desventaja es que la tensión de enfriamiento en el agua es grande y la pieza de trabajo se deforma y agrieta fácilmente. Enfriado en aceite, la velocidad de enfriamiento es lenta, el diámetro de enfriamiento es pequeño, las piezas de trabajo grandes son difíciles de endurecer.
enfriamiento medio doble
La pieza de trabajo se enfría a aproximadamente 300 ℃ por un medio con una gran capacidad de enfriamiento, y luego se apaga con aceite antes de enfriar con agua, lo que puede reducir efectivamente la tensión interna y la tendencia de la pieza de trabajo a la transformación de martensita. capacidad de enfriamiento. deformación y agrietamiento. Se puede utilizar para templar piezas de trabajo con formas complejas o secciones transversales irregulares. La desventaja del enfriamiento con dos líquidos es que es difícil dominar el tiempo para el enfriamiento con dos líquidos. La conversión demasiado rápida puede causar endurecimiento, mientras que la conversión demasiado lenta puede causar grietas. Para superar esta deficiencia, se desarrolló un método de enfriamiento gradual.
paso de enfriamiento
La pieza de trabajo se templa en un horno de baño de sal de baja temperatura o en un horno de baño alcalino. La temperatura del baño de sal o del baño alcalino está alrededor del punto MS. Manténgalo a esta temperatura de 2 a 5 minutos, luego retírelo y déjelo enfriar al aire. Este método de enfriamiento se llama enfriamiento por inclinación. El propósito del enfriamiento gradual es hacer que la temperatura dentro y fuera de la pieza sea más uniforme y simultáneamente llevar a cabo la transformación martensítica. Esto reduce en gran medida la tensión de enfriamiento y evita la deformación y el agrietamiento. La temperatura de clasificación se establece ligeramente más alta que Ms por adelantado, y después de que las temperaturas dentro y fuera de la pieza de trabajo se vuelven uniformes, la pieza de trabajo ingresa a la zona de martensita. Se mejoró para clasificar a una temperatura ligeramente inferior al punto Ms. De hecho, se ha demostrado que la clasificación por debajo del punto MS es más efectiva. Por ejemplo, los moldes de acero con alto contenido de carbono se utilizan mucho porque son menos deformables incluso cuando se enfrían en un baño alcalino a 160 °C.
enfriamiento isotérmico
La pieza de trabajo se templa en un baño de sal isotérmico, con la temperatura del baño de sal en el fondo de la zona de bainita (ligeramente más alta que MS). La pieza de trabajo se mantiene isotérmica durante mucho tiempo hasta que se completa la transformación de bainita y luego se retira para enfriarla con aire. El enfriamiento isotérmico se utiliza para aceros de carbono medio y superior para obtener un bajo contenido de bainita, lo que mejora la resistencia, la dureza, la tenacidad y la resistencia al desgaste. El acero bajo en carbono generalmente no emplea enfriamiento isotérmico.