4 feux de traitement thermique : trempe, revenu, normalisation et recuit

Le traitement thermique des matériaux métalliques comprend la normalisation, le recuit, le revenu et la trempe. Parmi eux, le recuit et la normalisation sont principalement utilisés pour le traitement thermique préparatoire et ne sont utilisés que comme traitement thermique final lorsque les exigences de performance de la pièce ne sont pas élevées.
Le but de la trempe est d'obtenir une organisation martensitique, d'améliorer les performances des matériaux métalliques. La trempe vise principalement à réduire ou éliminer les contraintes de trempe, à éviter les déformations ou fissures, tout en obtenant les propriétés mécaniques requises.
I. Trempe
1. Ce qu'on appelle la trempe : la trempe de l'acier est l'acier chauffé à la température critique Ac3 (acier sous-eutectique) ou Ac1 (acier sur-eutectique) au-dessus de la température, isolant pendant un certain temps, de sorte que tout ou partie de l'austénitisation , puis plus rapide que la vitesse de refroidissement critique de la vitesse de refroidissement du froid rapide à Ms (ou Ms proche de l'isotherme) pour la transformation du processus de traitement thermique de martensite (ou bainite). Habituellement également les alliages d'aluminium, les alliages de cuivre, les alliages de titane, le verre trempé et d'autres matériaux, traitement en solution ou traitement thermique avec processus de refroidissement rapide appelé trempe.
2. Le but de la trempe : améliorer les propriétés mécaniques des matériaux ou pièces métalliques. Par exemple : pour améliorer la dureté et la résistance à l'usure des outils, des roulements, etc., pour améliorer la limite élastique du ressort, pour améliorer les propriétés mécaniques globales des pièces d'arbre. Améliorer les propriétés matérielles ou les propriétés chimiques de certains aciers spéciaux. Par exemple, améliorez la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable, augmentez le magnétisme permanent de l'acier magnétique.
Trempe et refroidissement, en plus de la nécessité d'une sélection raisonnable du milieu de trempe, mais également de la méthode de trempe correcte, des méthodes de trempe couramment utilisées, principalement la trempe à un seul liquide, la trempe à double liquide, la trempe graduelle, la trempe isotherme, la trempe locale, etc. .
3. pièce métallique dans les caractéristiques de trempe : ① martensite, bainite, austénite résiduelle et autres organisations déséquilibrées (c'est-à-dire instables) obtenues. ② l'existence d'un stress interne important. ③ les propriétés mécaniques ne peuvent pas répondre aux exigences. Par conséquent, la pièce en acier est généralement trempée après revenu
Deuxièmement, tempérer
1. ce qu'on appelle trempe : la trempe est le matériau ou les pièces métalliques trempés chauffés à une certaine température, temps de maintien, processus de traitement thermique de refroidissement d'une certaine manière, la trempe est une opération de trempe immédiatement après la trempe, c'est généralement aussi le dernier processus de traitement thermique de la pièce, et donc la trempe et le revenu du processus de joint appelé traitement final.
2. L'objectif principal de la trempe et du revenu est le suivant : pour réduire les contraintes internes et la fragilité, les pièces trempées présentent beaucoup de contraintes et de fragilité, telles que l'absence de revenu en temps opportun qui a tendance à produire une déformation ou même des fissures.
Ajustez les propriétés mécaniques de la pièce, la trempe de la pièce, la dureté élevée, la fragilité, afin de répondre aux différentes exigences de performance de diverses pièces, peuvent être ajustées par trempe, dureté, résistance, plasticité et ténacité.
Stabilise la taille de la pièce. Grâce au revenu, l'organisation métallurgique tend à se stabiliser, afin de garantir l'absence de déformation supplémentaire lors de l'utilisation future du processus.
Améliorer les performances de coupe de certains aciers alliés.
3. Le rôle du revenu est de : ① améliorer la stabilité de l'organisation, de sorte que la pièce à usiner lors de l'utilisation du processus n'apparaisse plus dans l'organisation de la transformation, de sorte que la géométrie et les performances de la pièce maintiennent la stabilité.
② éliminer les contraintes internes, afin d'améliorer les performances de la pièce et de stabiliser la géométrie de la pièce.
③ ajuster les propriétés mécaniques de l'acier pour répondre aux exigences d'utilisation.

La trempe a ces effets, car lorsque la température augmente, la capacité de l'activité atomique à améliorer l'acier du fer, du carbone et d'autres éléments d'alliage des atomes peut être une diffusion, un réarrangement et une combinaison atomiques plus rapides, de sorte que le déséquilibre instable de l'organisation se résorbe progressivement. transformée en une organisation stable et équilibrée. L’élimination des contraintes internes est également liée à la réduction de la résistance du métal à des températures élevées. Généralement, lorsque l’acier est trempé, la dureté et la résistance diminuent et la plasticité augmente. Plus la température de revenu est élevée, plus la modification de ces propriétés mécaniques est importante. Certains aciers alliés à haute teneur en éléments d'alliage, lorsqu'ils sont trempés dans une certaine plage de températures, précipiteront certains composés métalliques à grains fins, de sorte que la résistance et la dureté augmentent. Ce phénomène est appelé durcissement secondaire.
Exigences de trempe : les pièces destinées à différents usages doivent être trempées à différentes températures pour répondre aux exigences d'utilisation.
① Les outils de coupe, les roulements, les pièces trempées carburées, les pièces trempées en surface sont généralement trempés à basse température inférieure à 250 degrés. Le revenu à basse température après la dureté ne change pas beaucoup, la contrainte interne est réduite, la ténacité est légèrement améliorée.
② les ressorts trempés à 350-500 degrés à température moyenne peuvent obtenir une élasticité élevée et la ténacité nécessaire.
③ Pièces en acier de construction à teneur moyenne en carbone généralement fabriquées à 500 ~ 600 degrés pour un revenu à haute température, afin d'obtenir la résistance et la ténacité appropriées d'une bonne correspondance.

L'acier est souvent rendu plus cassant lorsqu'il est revenu à environ 300 degrés, un phénomène connu sous le nom de fragilisation par trempe de type I. Ne doit généralement pas être tempéré dans cette plage de température. Certains aciers de construction en alliage de carbone moyen trempés à haute température, s'ils sont lentement refroidis à température ambiante, mais aussi faciles à devenir cassants. Ce phénomène est connu sous le nom de fragilisation par revenu de type II. L'ajout de molybdène à l'acier, ou le refroidissement dans de l'huile ou de l'eau pendant le revenu, peut empêcher la fragilisation par revenu de type II. Le deuxième type de fragilité de l'acier en réchauffant à la température de revenu d'origine, vous pouvez éliminer cette fragilité. En production, souvent en fonction des exigences des propriétés de la pièce. Selon les différentes températures de chauffage, le revenu est divisé en revenu à basse température, revenu à moyenne température et revenu à haute température. Trempe et revenu à haute température ultérieur processus de traitement thermique combiné connu sous le nom de revenu, c'est-à-dire dans un degré élevé de résistance en même temps, mais aussi une bonne ténacité plastique.
(1) trempe à basse température : 150-250 degré, M back, réduit les contraintes internes et la fragilité, améliore la ténacité du plastique, la dureté élevée et la résistance à l'usure. Utilisé dans la production de jauges, d'outils de coupe et de roulements.
(2) trempe à température moyenne : 350-500 degré, dos en T, avec une élasticité élevée, un certain degré de plasticité et de dureté. Utilisé pour fabriquer des ressorts, forger des moules, etc.
3 Trempe à haute température : 500-650 degré, dos S, avec de bonnes propriétés mécaniques globales. Pour la production d'engrenages, de vilebrequins, etc.
Troisièmement, normaliser
1. Qu'est-ce que la normalisation : la normalisation est un traitement thermique visant à améliorer la ténacité de l'acier. Le composant en acier est chauffé à une température Ac3 supérieure à 30 ~ 50 degrés, après avoir été maintenu pendant un certain temps hors de l'air refroidi. La principale caractéristique est que la vitesse de refroidissement est plus rapide que le recuit et inférieure à la trempe, la normalisation peut être un refroidissement légèrement plus rapide dans le raffinement du grain cristallin de l'acier, non seulement pour obtenir une résistance satisfaisante, mais peut également améliorer considérablement la ténacité (valeur AKV), réduire la tendance à la fissuration des composants. Certaines tôles d'acier laminées à chaud faiblement alliées, les pièces forgées et les pièces moulées en acier faiblement allié en normalisant le traitement, les propriétés mécaniques complètes du matériau peuvent être considérablement améliorées, mais également les performances de coupe améliorées.
2. Le but et l'utilisation de la normalisation : ① acier eutectique, normalisation pour éliminer le moulage, le forgeage, les pièces soudées de l'organisation cristalline grossière en surchauffe et l'organisation de Wei, le matériau laminé dans l'organisation en bandes ; raffinement du grain; et peut être utilisé comme trempe avant le traitement de préchauffage.
② acier eutectique, la normalisation peut éliminer le réseau de carburation secondaire et le raffinement de la perlite, non seulement pour améliorer les propriétés mécaniques, mais également propice au recuit sphérique ultérieur.
③ plaque d'acier mince emboutie à faible teneur en carbone, la normalisation peut éliminer la carburation libre des joints de grains pour améliorer ses propriétés d'emboutissage.
④ acier à faible teneur en carbone et acier faiblement allié à faible teneur en carbone, l'utilisation de la normalisation, vous pouvez obtenir une organisation perlitique en flocons plus fine, de sorte que la dureté augmente jusqu'à HB140-190, pour éviter de couper le phénomène du "couteau collant", améliorer le aptitude au traitement de coupe. Pour l'acier au carbone moyen, dans les cas de normalisation et de recuit disponibles, la normalisation est plus économique et plus pratique.
⑤ Pour l'acier de construction ordinaire à teneur moyenne en carbone, les propriétés mécaniques requises pour l'occasion ne sont pas élevées, peuvent être utilisées à la place de la trempe, de la trempe et du revenu à haute température, non seulement faciles à utiliser, mais également pour faciliter l'organisation de l'acier et dimensionnelle stabilité.
⑥ La normalisation à haute température (Ac3 au-dessus de 150 ~ 200 degrés) en raison du taux de diffusion à haute température est plus élevée, peut réduire la composition des pièces moulées et la ségrégation des pièces forgées. La normalisation à haute température après les grains grossiers peut être affinée par la seconde normalisation à température inférieure ultérieure.
(vii) pour certaines turbines et chaudières utilisées dans des aciers alliés à faible et moyenne teneur en carbone, utilisant souvent une normalisation pour obtenir l'organisation bainitique, puis par revenu à haute température, utilisées à 400 ~ 550 degrés, elles présentent une bonne résistance au fluage.
⑧ En plus des pièces en acier et de l'acier, la normalisation est également largement utilisée dans le traitement thermique de la fonte ductile, afin d'obtenir une matrice de perlite et d'améliorer la résistance de la fonte ductile.
En raison des caractéristiques de normalisation du refroidissement par air, et donc de la température de l'air ambiant, du mode d'empilage, du débit d'air et de la taille de la pièce à usiner, l'organisation et les propriétés après normalisation ont un impact. L'organisation normalisée peut également être utilisée comme méthode de classification des aciers alliés. Habituellement, selon le diamètre d'un échantillon de 25 mm chauffé à 900 degrés, organisation refroidie par air, l'acier allié est divisé en acier perlite, acier bainitique, acier martensitique et acier austénitique.
Quatre, recuit
1. qu'est-ce que le recuit : le recuit est le métal chauffé lentement à une certaine température, maintenu pendant une période de temps suffisante, puis refroidi à une vitesse appropriée d'un processus de traitement thermique du métal. Le traitement thermique de recuit est divisé en recuit complet, recuit incomplet et recuit de détente. Les propriétés mécaniques des matériaux recuits peuvent être détectées par des essais de traction mais également par des essais de dureté. De nombreux matériaux en acier sont fournis dans un état de traitement thermique recuit, les tests de dureté de l'acier peuvent être utilisés. Testeur de dureté Rockwell, test de dureté HRB, pour les plaques d'acier plus fines, les bandes d'acier et les tubes en acier à paroi mince, vous pouvez utiliser le testeur de dureté Rockwell de surface, tester la dureté HRT.

2. Le but du recuit : ① améliorer ou éliminer l'acier dans le processus de coulée, de forgeage, de laminage et de soudage causé par une variété de défauts d'organisation, ainsi que des contraintes résiduelles, pour empêcher la déformation et la fissuration de la pièce.
② ramollir la pièce pour la coupe.
③ affiner le grain, améliorer l'organisation pour améliorer les propriétés mécaniques de la pièce.
④ Pour le traitement thermique final (trempe, revenu) pour préparer l'organisme.
3. Processus de recuit couramment utilisé : ① recuit complet. Utilisé pour affiner l'acier à moyenne et faible teneur en carbone par moulage, forgeage et soudage après les propriétés mécaniques d'une mauvaise organisation surchauffée grossière. La pièce sera chauffée en ferrite, entièrement transformée en austénite à une température supérieure à 30 ~ 50 degrés, maintenue pendant un certain temps, puis refroidie lentement avec le four, l'austénite dans le processus de refroidissement à nouveau, vous pouvez rendre l'organisation de l'acier fine .
② recuit sphéroïdal. Utilisé pour réduire la dureté élevée de l'acier à outils et de l'acier à roulement après forgeage. La pièce sera chauffée jusqu'à ce que l'acier commence à former une température d'austénite supérieure à 20 ~ 40 degrés, après avoir été maintenue lentement refroidie, dans le processus de refroidissement de la perlite dans le carburite lamellaire en sphérique, réduisant ainsi la dureté.
③ Recuit isotherme. Utilisé pour réduire la dureté élevée de certains aciers de construction alliés à haute teneur en nickel et en chrome pour la coupe. Généralement d'abord refroidi à l'austénite à un rythme plus rapide jusqu'à la température la plus instable, isolation pendant une période de temps appropriée, l'austénite transformée en tosite ou sosténite, la dureté peut être réduite.
④ recuit de recristallisation. Utilisé pour éliminer les fils métalliques, les tôles lors de l'étirage à froid, le processus de laminage à froid du phénomène de durcissement (la dureté augmente, la plasticité diminue). La température de chauffage de l'acier a généralement commencé à former une température d'austénite inférieure à 50 ~ 150 degrés, uniquement pour éliminer l'effet d'écrouissage du ramollissement du métal.
⑤ Recuit de graphitisation. ⑤ Recuit de graphitisation. Celui-ci permet de transformer une fonte contenant une grande quantité de carburation en fonte malléable présentant une bonne plasticité. Le fonctionnement du processus consiste à chauffer le moulage à environ 950 degrés, à isoler pendant un certain temps après un refroidissement approprié, de sorte que la décomposition du carburite forme un graphite floculant.
⑥ recuit de diffusion. Utilisé pour uniformiser la composition chimique des pièces moulées en alliage et améliorer ses performances. La méthode ne fond pas sous l'hypothèse que la pièce moulée est chauffée à la température la plus élevée possible et qu'elle dure une longue période de conservation de la chaleur, car une variété d'éléments dans la diffusion de l'alliage ont tendance à être uniformément répartis après un refroidissement lent.
(7) recuit de détente. Utilisé pour éliminer les contraintes internes des pièces moulées en acier et des constructions soudées. Pour les produits en fer et en acier, l'austénite commence à se former après avoir chauffé une température inférieure à 100 à 200 degrés, isolé et refroidi à l'air, vous pouvez éliminer les contraintes internes.