Tratament termic

Un cuptor utilizat pentru efectuarea tratamentelor termice

Prin tratament termic se înțelege ciclul termic efectuat în condiții și temperaturi prestabilite la care trebuie să urmeze răcirea mai mult sau mai puțin lentă, cu scopul de a face ca un metal sau un aliaj metalic (de obicei oțel ) să asume acele structuri cristaline care îi conferă anumite caracteristici ale mecanice și / sau tehnologice.

Pentru a înțelege efectul tratamentelor termice asupra structurii unui aliaj metalic, este necesar să cunoașteți diagrama de stare a aliajului în sine. Cu toate acestea, aceste cunoștințe nu sunt suficiente, de fapt diagramele de stare definesc structurile de echilibru ale unui metal sau ale unui aliaj la o temperatură dată. Prin urmare, curbele relative se obțin prin aplicarea încălzirii și răcirii foarte lente (astfel încât să permită atingerea echilibrului la orice temperatură).

Din acest motiv, un rol important îl joacă rata de răcire sau încălzire a transformării. Această viteză nu afectează doar temperaturile de tranziție (care vor fi în general diferite de cele obținute din diagramele de stare), ci și natura structurii obținute, cu posibilitatea de a obține constituenți metastabili (cum ar fi martensita în oțeluri ) absenți în diagrama de stare.

Tipuri de tratamente termice

Iată o listă cu principalele tratamente termice la care pot fi supuși un metal sau un aliaj: ^[1]

Recomandare :
- Recuplare completă;
- Recupere de prelucrare;
- Recoacere de globulizare;
- Recoacere de recristalizare;
- Recuocare izotermă:
Normalizare ;
Temperament :
- Întărire directă;
- Stingerea a fost întreruptă;
- Întărirea scalară martensitică;
- Întărire izotermă bainitică;
Temperare ;
Relaxare ;
Remediere :
- Remediere izotermă;
Solubilizare .

Tratamente termice ale oțelurilor

Diagrama transformărilor timp-temperatură ale oțelului

Tratamentele termice ale oțelurilor pot fi împărțite în două mari categorii, în funcție de tranziția de fază sau nu:

tratamente termice cu tranziții de fază: acestea sunt tratamente în care se operează peste temperatura eutectoidă; printre acestea se numără: recoacerea (simplă sau izotermă), normalizarea , temperarea , martemperarea , întărirea bainitică și austemperarea ;
tratamente termice fără tranziții de fază: acestea sunt tratamente în care se operează sub temperatura eutectoidă; acestea includ: recoacere de înmuiere, călire și ameliorare a stresului.

Recomandare

Același subiect în detaliu: Recuplarea .

Proces util pentru anularea efectelor oricărui tratament efectuat anterior, cu eliminarea în ordinea

solicitări reziduale și întărirea muncii
alterări ale microstructurii
segregări

Recuocare moale

Același subiect în detaliu: recoacere moale .

Un material este moale dacă se adaptează bine la transformarea la care este supus, adică dacă are duritate scăzută și alungire mare. La sfârșitul întăririi (datorită deformării plastice reci) materialul este foarte dur, prin urmare se efectuează o încălzire pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice . Este unul dintre cele mai populare tratamente, deoarece deformarea plastică la rece este unul dintre cele mai răspândite procese.
Există procese de recuperare și recristalizare care elimină toate luxațiile produse de întărire. Consecințele sunt o creștere netă a alungirii și o generație de orientări preferențiale în boabe.

Recoacere de coalescență

Numit și globulizare sau sferoidizare, este un proces care are ca scop obținerea cementitei sferoidale, care funcționează la temperaturi apropiate de A ₁ .
Din punct de vedere mecanic, se obține un material similar cu fontele sferoidale : mișcarea fisurilor este prevenită întrucât unghiul de pornire al fisurii este semnificativ redus. Vă permite să asociați alungirea mare cu o rezistență bună, fără ca materialul să fie excesiv de fragil.
Se folosește, de exemplu, pentru confecționarea balamalelor de garderobă.

Normalizare

Același subiect în detaliu: Normalizare (metalurgie) .

Este un tip particular de recoacere, realizat la 70 ° C peste Ac3, cu care se obține un rafinament al bobului cristalin, pentru a îmbunătăți caracteristicile mecanice finale ale unei piese.

Încălzirea are loc în câmpul austenitic și este urmată de răcirea în aer liniștit.

Stingerea

Același subiect în detaliu: Tempra .

Oțelul este adus la o temperatură de 50 ° C mai mare decât Ac ₃ (temperatura la care are loc transformarea completă în austenită ), apoi este răcit rapid pentru a obține martensită .

Temperare

Același subiect în detaliu: Descoperire .

Este un tratament termic constând din încălzire urmată de răcire la o rată controlată, la care pot fi supuse oțelurile și aliajele ușoare pentru a reduce fragilitatea indusă de întărire, în detrimentul unei părți a durității . Temperarea este împărțită în diferite etape în funcție de temperatura la care este adus oțelul și, pe măsură ce aceasta crește, se obține o structură cu proprietăți mecanice din ce în ce mai bune (în afară de scăderea durității menționată mai sus). De obicei, tratamentul de călire se efectuează imediat după întărire.
Tratamentul de întărire plus călirea în etapa a 4-a se numește „ recuperare ”.
Se aplică materialelor martensitice și duce la formarea bainitei . Trecem de la o structură bct la o ferită cubică și cementită .

Relaxare

Este o încălzire la 150-180 ° C care determină o reducere a tensiunilor reziduale , fără a scădea prea mult duritatea. În practică, este un anumit tip de descoperire .

Stingerea și călirea

Același subiect în detaliu: Recuperare (metalurgie) .

Se efectuează pe oțeluri cu conținut mediu de carbon (C) pentru a elimina caracteristicile negative ale oțelurilor pur și simplu întărite, și anume fragilitatea excesivă și prezența austenitei reziduale. Acesta constă dintr-o călire cu revenire ulterioară la etapa a 4-a, adică aducerea oțelului la 600-650 ° C.

Este posibil să se obțină structura cunoscută sub numele de sorbit de călire, care prezintă cel mai bun compromis între caracteristicile mecanice și rezistența la impact.
În general, se utilizează oțeluri cu un conținut de carbon cuprins între 0,25% și 0,6%, cu procente variabile de elemente de aliere precum nichel , crom , molibden și, mai rar, vanadiu .