Informazioni generali sul trattamento termico dei getti di acciaio

Il trattamento termico dei getti di acciaio si basa sul diagramma di fase Fe-Fe3C per controllare la microstruttura dei getti di acciaio per ottenere le prestazioni richieste. Il trattamento termico è uno dei processi importanti nella produzione di getti di acciaio. La qualità e l'effetto del trattamento termico sono direttamente correlati alle prestazioni finali dei getti di acciaio.

La struttura grezza dei getti di acciaio dipende dalla composizione chimica e dal processo di solidificazione. In generale, è presente una segregazione dei dendriti relativamente grave, una struttura molto irregolare e grani grossolani. Pertanto, i getti di acciaio generalmente devono essere trattati termicamente per eliminare o ridurre l'impatto dei problemi di cui sopra, in modo da migliorare le proprietà meccaniche dei getti di acciaio. Inoltre, a causa della differenza strutturale e di spessore delle pareti dei getti di acciaio, varie parti dello stesso getto hanno forme organizzative diverse e generano notevoli tensioni interne residue. Pertanto, i getti di acciaio (in particolare i getti di acciaio legato) dovrebbero generalmente essere consegnati allo stato trattato termicamente.

 

 

1. Le caratteristiche del trattamento termico dei getti di acciaio

1) Nella struttura as-cast dei getti di acciaio, sono spesso presenti dendriti grossolani e segregazione. Durante il trattamento termico, il tempo di riscaldamento dovrebbe essere leggermente superiore a quello delle parti in acciaio forgiato della stessa composizione. Allo stesso tempo, il tempo di permanenza dell'austenitizzazione deve essere opportunamente prolungato.

2) A causa della grave segregazione della struttura grezza di alcuni getti di acciaio legato, al fine di eliminare la sua influenza sulle proprietà finali dei getti, dovrebbero essere adottate misure per omogeneizzare durante il trattamento termico.

3) Per i getti di acciaio con forme complesse e grandi differenze di spessore delle pareti, durante il trattamento termico è necessario considerare gli effetti della sezione trasversale e i fattori di sollecitazione del getto.
4) Quando il trattamento termico viene eseguito su getti di acciaio, deve essere ragionevole in base alle sue caratteristiche strutturali e cercare di evitare deformazioni dei getti.

 

2. I principali fattori di processo del trattamento termico dei getti di acciaio

Il trattamento termico dei getti di acciaio consiste in tre fasi: riscaldamento, conservazione del calore e raffreddamento. La determinazione dei parametri di processo dovrebbe essere basata sullo scopo di garantire la qualità del prodotto e risparmiare sui costi.

1) Riscaldamento

Il riscaldamento è il processo che consuma più energia nel processo di trattamento termico. I principali parametri tecnici del processo di riscaldamento consistono nella selezione di un metodo di riscaldamento, velocità di riscaldamento e metodo di ricarica adeguati.

(1) Metodo di riscaldamento. I metodi di riscaldamento dei getti di acciaio comprendono principalmente il riscaldamento radiante, il riscaldamento in bagno di sale e il riscaldamento a induzione. Il principio di selezione del metodo di riscaldamento è rapido e uniforme, facile da controllare, ad alta efficienza e a basso costo. Durante il riscaldamento, la fonderia generalmente considera le dimensioni strutturali, la composizione chimica, il processo di trattamento termico e i requisiti di qualità del getto.

(2) Velocità di riscaldamento. Per le fusioni di acciaio generiche, la velocità di riscaldamento non può essere limitata e per il riscaldamento viene utilizzata la potenza massima del forno. L'uso del caricamento del forno caldo può ridurre notevolmente il tempo di riscaldamento e il ciclo di produzione. Infatti, in condizioni di riscaldamento rapido, non vi è alcuna evidente isteresi di temperatura tra la superficie del getto e il nucleo. Il riscaldamento lento comporterà una riduzione dell'efficienza produttiva, un aumento del consumo di energia e una grave ossidazione e decarburazione sulla superficie della fusione. Tuttavia, per alcuni getti con forme e strutture complesse, grandi spessori di parete e grandi stress termici durante il processo di riscaldamento, la velocità di riscaldamento dovrebbe essere controllata. In generale, è possibile utilizzare la bassa temperatura e il riscaldamento lento (sotto i 600 °C) o il mantenimento di una temperatura bassa o media, quindi è possibile utilizzare il riscaldamento rapido nelle aree ad alta temperatura.

(3) Metodo di caricamento. Il principio secondo cui i getti di acciaio dovrebbero essere collocati nel forno è quello di sfruttare appieno lo spazio effettivo, garantire un riscaldamento uniforme e posizionare i getti in modo che si deformino.

2) Isolamento

La temperatura di mantenimento per l'austenitizzazione dei getti di acciaio deve essere selezionata in base alla composizione chimica dell'acciaio fuso e alle proprietà richieste. La temperatura di mantenimento è generalmente leggermente più alta (circa 20 °C) rispetto alla forgiatura di parti in acciaio della stessa composizione. Per i getti di acciaio eutettoidico, è necessario garantire che i carburi possano essere rapidamente incorporati nell'austenite e che l'austenite possa mantenere grani fini.

Due fattori dovrebbero essere considerati per il tempo di conservazione del calore dei getti di acciaio: il primo fattore è rendere uniforme la temperatura della superficie del getto e del nucleo, e il secondo fattore è garantire l'uniformità della struttura. Pertanto, il tempo di mantenimento dipende principalmente dalla conduttività termica del getto, dallo spessore della parete della sezione e dagli elementi di lega. In generale, i getti di acciaio legato richiedono tempi di mantenimento più lunghi rispetto ai getti di acciaio al carbonio. Lo spessore della parete del getto è solitamente la base principale per il calcolo del tempo di tenuta. Per il tempo di mantenimento del trattamento di rinvenimento e del trattamento di invecchiamento, dovrebbero essere considerati fattori quali lo scopo del trattamento termico, la temperatura di mantenimento e la velocità di diffusione dell'elemento.

3) Raffreddamento

I getti di acciaio possono essere raffreddati a diverse velocità dopo la conservazione del calore, al fine di completare la trasformazione metallografica, ottenere la struttura metallografica richiesta e raggiungere gli indicatori di prestazione specificati. In generale, aumentare la velocità di raffreddamento può aiutare ad ottenere una buona struttura e ad affinare i grani, migliorando così le proprietà meccaniche del getto. Tuttavia, se la velocità di raffreddamento è troppo rapida, è facile causare maggiori sollecitazioni nella fusione. Ciò potrebbe causare deformazioni o fessurazioni nei getti con strutture complesse.

Il mezzo di raffreddamento per il trattamento termico dei getti di acciaio comprende generalmente aria, olio, acqua, acqua salata e sale fuso.

 

 

3. Metodo di trattamento termico dei getti di acciaio

In base ai diversi metodi di riscaldamento, tempo di mantenimento e condizioni di raffreddamento, i metodi di trattamento termico dei getti di acciaio comprendono principalmente ricottura, normalizzazione, tempra, rinvenimento, trattamento in soluzione, indurimento per precipitazione, trattamento di distensione e trattamento di rimozione dell'idrogeno.

1) Ricottura.

La ricottura consiste nel riscaldare l'acciaio la cui struttura devia dallo stato di equilibrio ad una certa temperatura predeterminata dal processo, quindi raffreddarlo lentamente dopo la conservazione del calore (solitamente raffreddamento con il forno o immersione nella calce) per ottenere un processo di trattamento termico vicino al stato di equilibrio della struttura. In base alla composizione dell'acciaio, allo scopo e ai requisiti della ricottura, la ricottura può essere suddivisa in ricottura completa, ricottura isotermica, ricottura sferoidale, ricottura di ricristallizzazione, ricottura di distensione e così via.

(1) Ricottura completa. Il processo generale di ricottura completa è: riscaldare l'acciaio fuso a 20 °C-30 °C sopra Ac3, trattenerlo per un periodo di tempo, in modo che la struttura dell'acciaio sia completamente trasformata in austenite, e quindi raffreddare lentamente (solitamente raffreddamento con il forno) a 500 ℃- 600 ℃, e infine raffreddato all'aria. Il cosiddetto completo significa che quando riscaldato si ottiene una struttura austenite completa.

Lo scopo della ricottura completa comprende principalmente: il primo è quello di migliorare la struttura grossolana e irregolare causata dalla lavorazione a caldo; il secondo è ridurre la durezza dei getti di acciaio al carbonio e acciaio legato al di sopra del carbonio medio, migliorando così le loro prestazioni di taglio (in generale, quando la durezza del pezzo è compresa tra 170 HBW-230 HBW, è facile da tagliare. Quando la durezza è superiore o inferiore a questo intervallo, renderà difficile il taglio); il terzo è eliminare lo stress interno della fusione di acciaio.

Il campo di utilizzo della ricottura completa. La ricottura totale è adatta principalmente per getti di acciaio al carbonio e legati con composizione ipoeutettoidica con contenuto di carbonio compreso tra 0,25% e 0,77%. L'acciaio ipereutettoidico non deve essere completamente ricotto, perché quando l'acciaio ipereutettoidico viene riscaldato oltre Accm e raffreddato lentamente, la cementite secondaria precipiterà lungo il confine del grano austenite in una forma a rete, il che rende significativa la resistenza, la plasticità e la resilienza dell'acciaio. declino.

(2) Ricottura isotermica. La ricottura isotermica si riferisce al riscaldamento dei getti di acciaio a 20 °C - 30 °C sopra Ac3 (o Ac1), dopo averli mantenuti per un periodo di tempo, raffreddandoli rapidamente alla temperatura di picco della curva di trasformazione isotermica dell'austenite sottoraffreddata e quindi mantenendoli per un periodo del tempo (zona di trasformazione della perlite). Dopo che l'austenite si è trasformata in perlite, si raffredda lentamente.

(3) Ricottura sferoidizzante. La ricottura sferoidizzante consiste nel riscaldare i getti di acciaio ad una temperatura leggermente superiore ad Ac1, quindi, dopo un lungo periodo di conservazione del calore, la cementite secondaria nell'acciaio si trasforma spontaneamente in cementite granulare (o sferica) e quindi a bassa velocità. Trattamento termico processo per raffreddare a temperatura ambiente.
Lo scopo della ricottura sferoidizzante comprende: ridurre la durezza; uniformare la struttura metallografica; migliorare le prestazioni di taglio e preparare la tempra.
La ricottura sferoidizzante è applicabile principalmente agli acciai eutettoidi e ipereutettoidi (contenuto di carbonio superiore allo 0,77%) come acciaio per utensili al carbonio, acciaio per molle legato, acciaio per cuscinetti volventi e acciaio per utensili legato.

(4) Ricottura di distensione e ricottura di ricristallizzazione. La ricottura di distensione è anche chiamata ricottura a bassa temperatura. Si tratta di un processo in cui i getti di acciaio vengono riscaldati a una temperatura inferiore a Ac1 (400 °C - 500 °C), quindi conservati per un periodo di tempo e quindi raffreddati lentamente a temperatura ambiente. Lo scopo della ricottura di distensione è eliminare lo stress interno del getto. La struttura metallografica dell'acciaio non cambierà durante il processo di ricottura di distensione. La ricottura di ricristallizzazione viene utilizzata principalmente per eliminare la struttura distorta causata dal processo di deformazione a freddo ed eliminare l'incrudimento. La temperatura di riscaldamento per la ricottura di ricristallizzazione è di 150 °C - 250 °C superiore alla temperatura di ricristallizzazione. La ricottura di ricristallizzazione può riformare i grani cristallini allungati in cristalli equiassici uniformi dopo la deformazione a freddo, eliminando così l'effetto dell'incrudimento.

2) Normalizzazione

La normalizzazione è un trattamento termico in cui l'acciaio viene riscaldato a 30 °C - 50 °C sopra Ac3 (acciaio ipoeutettoidico) e Acm (acciaio ipereutettoidico) e, dopo un periodo di conservazione del calore, viene raffreddato a temperatura ambiente in aria o in aria forzata. metodo. La normalizzazione ha una velocità di raffreddamento più rapida rispetto alla ricottura, quindi la struttura normalizzata è più fine della struttura ricotta e anche la sua resistenza e durezza sono superiori a quelle della struttura ricotta. A causa del breve ciclo di produzione e dell'elevato utilizzo delle attrezzature per la normalizzazione, la normalizzazione è ampiamente utilizzata in varie fusioni di acciaio.

Lo scopo della normalizzazione è suddiviso nelle seguenti tre categorie:

(1) Normalizzazione come trattamento termico finale
Per le fusioni metalliche con requisiti di bassa resistenza, la normalizzazione può essere utilizzata come trattamento termico finale. La normalizzazione può affinare i grani, omogeneizzare la struttura, ridurre il contenuto di ferrite nell'acciaio ipoeutettoidico, aumentare e affinare il contenuto di perlite, migliorando così la resistenza, la durezza e la tenacità dell'acciaio.

(2) Normalizzazione come trattamento di preriscaldamento
Per i getti di acciaio con sezioni più grandi, la normalizzazione prima della tempra o della tempra e rinvenimento (tempra e rinvenimento ad alta temperatura) può eliminare la struttura Widmanstatten e la struttura fasciata e ottenere una struttura fine e uniforme. Per la cementite reticolare presente negli acciai al carbonio e negli acciai legati per utensili con contenuto di carbonio superiore allo 0,77%, la normalizzazione può ridurre il contenuto di cementite secondaria ed evitare che si formi un reticolo continuo, preparando l'organismo alla ricottura sferoidale.

(3) Migliorare le prestazioni di taglio
La normalizzazione può migliorare le prestazioni di taglio dell'acciaio a basso tenore di carbonio. La durezza dei getti di acciaio a basso tenore di carbonio è troppo bassa dopo la ricottura ed è facile attaccarsi al coltello durante il taglio, provocando un'eccessiva ruvidità superficiale. Attraverso il trattamento termico di normalizzazione, la durezza dei getti di acciaio a basso tenore di carbonio può essere aumentata a 140 HBW - 190 HBW, che è vicino alla durezza di taglio ottimale, migliorando così le prestazioni di taglio.

3) Tempra

La tempra è un processo di trattamento termico in cui i getti di acciaio vengono riscaldati a una temperatura superiore ad Ac3 o Ac1 e quindi raffreddati rapidamente dopo essere stati mantenuti per un periodo di tempo per ottenere una struttura martensitica completa. I getti di acciaio devono essere temperati nel tempo dopo il periodo più caldo per eliminare lo stress da tempra e ottenere le proprietà meccaniche complete richieste.

(1) Temperatura di raffreddamento
La temperatura di riscaldamento dell'acciaio ipoeutettoidico è di 30 ℃ -50 ℃ sopra Ac3; la temperatura di riscaldamento dell'acciaio eutettoidico e dell'acciaio ipereutettoidico è di 30 ℃ -50 ℃ sopra Ac1. L'acciaio al carbonio ipoeutettoidico viene riscaldato alla temperatura di tempra sopra menzionata per ottenere austenite a grana fine e dopo la tempra è possibile ottenere una struttura martensite fine. L'acciaio eutettoidico e l'acciaio ipereutettoidico sono stati sferoidizzati e ricotti prima della tempra e del riscaldamento, quindi dopo il riscaldamento a 30 ℃ -50 ℃ sopra Ac1 e austenitizzato in modo incompleto, la struttura è austenite e particelle di corpo di carbonio di infiltrazione a grana fine parzialmente non disciolte. Dopo la tempra, l'austenite si trasforma in martensite e vengono trattenute le particelle di cementite non disciolte. A causa dell'elevata durezza della cementite, non solo non riduce la durezza dell'acciaio, ma ne migliora anche la resistenza all'usura. La normale struttura bonificata dell'acciaio ipereutettoidico è costituita da martensite fine e scagliosa, mentre la cementite granulare fine e una piccola quantità di austenite trattenuta sono distribuite uniformemente sulla matrice. Questa struttura ha un'elevata robustezza e resistenza all'usura, ma ha anche un certo grado di tenacità.

(2) Mezzo di raffreddamento per il processo di trattamento termico di tempra
Lo scopo della tempra è ottenere la martensite completa. Pertanto, la velocità di raffreddamento dell'acciaio fuso durante la tempra deve essere maggiore della velocità di raffreddamento critica dell'acciaio fuso, altrimenti non è possibile ottenere la struttura martensite e le proprietà corrispondenti. Tuttavia, una velocità di raffreddamento troppo elevata può facilmente portare alla deformazione o alla rottura del getto. Per soddisfare contemporaneamente i requisiti di cui sopra, è necessario selezionare il mezzo di raffreddamento appropriato in base al materiale della fusione oppure è necessario adottare il metodo di raffreddamento a fasi. Nell'intervallo di temperature compreso tra 650 ℃ e 400 ℃, il tasso di trasformazione isotermica dell'austenite superraffreddata dell'acciaio è il più grande. Pertanto, quando il getto è raffreddato, è necessario garantire un raffreddamento rapido in questo intervallo di temperature. Al di sotto del punto Ms, la velocità di raffreddamento dovrebbe essere più lenta per evitare deformazioni o fessurazioni. Il mezzo di spegnimento utilizza solitamente acqua, soluzione acquosa o olio. Nella fase di tempra o austempering, i mezzi comunemente utilizzati includono olio caldo, metallo fuso, sale fuso o alcali fusi.

La capacità di raffreddamento dell'acqua nella zona ad alta temperatura di 650℃-550℃ è elevata, mentre la capacità di raffreddamento dell'acqua nella zona a bassa temperatura di 300℃-200℃ è molto elevata. L'acqua è più adatta per la tempra e il raffreddamento di getti di acciaio al carbonio con forme semplici e grandi sezioni trasversali. Quando viene utilizzata per la tempra e il raffreddamento, la temperatura dell'acqua non è generalmente superiore a 30°C. Pertanto, viene generalmente adottato per rafforzare la circolazione dell'acqua per mantenere la temperatura dell'acqua entro un intervallo ragionevole. Inoltre, il riscaldamento del sale (NaCl) o degli alcali (NaOH) nell'acqua aumenterà notevolmente la capacità di raffreddamento della soluzione.

Il vantaggio principale dell'olio come mezzo di raffreddamento è che la velocità di raffreddamento nella zona a bassa temperatura di 300 ℃ -200 ℃ è molto inferiore a quella dell'acqua, il che può ridurre notevolmente lo stress interno del pezzo raffreddato e ridurre la possibilità di deformazione e rottura della fusione. Allo stesso tempo, la capacità di raffreddamento dell'olio nell'intervallo di temperature elevate compreso tra 650 ℃ e 550 ℃ è relativamente bassa, il che è anche il principale svantaggio dell'olio come mezzo di raffreddamento. La temperatura dell'olio di tempra è generalmente controllata a 60 ℃ -80 ℃. L'olio viene utilizzato principalmente per la tempra di getti di acciaio legato con forme complesse e per la tempra di getti di acciaio al carbonio con sezioni trasversali piccole e forme complesse.

Inoltre, il sale fuso è comunemente usato anche come mezzo di raffreddamento, che in questo momento diventa un bagno di sale. Il bagno di sale è caratterizzato da un elevato punto di ebollizione e la sua capacità di raffreddamento è compresa tra l'acqua e l'olio. Il bagno di sale viene spesso utilizzato per la tempra e la tempra in fase, nonché per il trattamento di getti con forme complesse, dimensioni ridotte e severi requisiti di deformazione.

 

 

4) Tempra

La tempra si riferisce a un processo di trattamento termico in cui i getti di acciaio bonificato o normalizzato vengono riscaldati a una temperatura selezionata inferiore al punto critico Ac1 e, dopo essere stati mantenuti per un periodo di tempo, vengono raffreddati a una velocità adeguata. Il trattamento termico di rinvenimento può trasformare la struttura instabile ottenuta dopo la tempra o la normalizzazione in una struttura stabile per eliminare lo stress e migliorare la plasticità e la tenacità dei getti di acciaio. Generalmente, il processo di trattamento termico di tempra e rinvenimento ad alta temperatura è chiamato trattamento di tempra e rinvenimento. I getti di acciaio bonificato devono essere temperati nel tempo e i getti di acciaio normalizzato devono essere temperati quando necessario. Le prestazioni dei getti di acciaio dopo il rinvenimento dipendono dalla temperatura, dal tempo e dal numero di rinvenimenti. L'aumento della temperatura di rinvenimento e l'estensione del tempo di mantenimento in qualsiasi momento possono non solo alleviare lo stress da tempra dei getti di acciaio, ma anche trasformare la martensite bonificata instabile in martensite, troostite o sorbite temperata. La resistenza e la durezza dei getti di acciaio sono ridotte e la plasticità è notevolmente migliorata. Per alcuni acciai mediamente legati con elementi di lega che formano fortemente carburi (come cromo, molibdeno, vanadio e tungsteno, ecc.), la durezza aumenta e la tenacità diminuisce durante la tempra a 400℃-500℃. Questo fenomeno è chiamato indurimento secondario, ovvero la durezza dell'acciaio fuso allo stato temperato raggiunge il massimo. Nella produzione effettiva, l'acciaio fuso di media lega con caratteristiche di tempra secondaria deve essere temperato molte volte.

(1) Rinvenimento a bassa temperatura
L'intervallo di temperatura del rinvenimento a bassa temperatura è 150 ℃ -250 ℃. La tempra a bassa temperatura può ottenere una struttura martensite temperata, che viene utilizzata principalmente per temprare l'acciaio ad alto tenore di carbonio e l'acciaio ad alto tenore di lega. La martensite temperata si riferisce alla struttura della martensite criptocristallina più carburi granulari fini. La struttura dell'acciaio ipoeutettoidico dopo il rinvenimento a bassa temperatura è martensite temperata; la struttura dell'acciaio ipereutettoidico dopo rinvenimento a bassa temperatura è martensite temperata + carburi + austenite trattenuta. Lo scopo del rinvenimento a bassa temperatura è quello di migliorare adeguatamente la tenacità dell'acciaio temprato mantenendo un'elevata durezza (58HRC-64HRC), elevata robustezza e resistenza all'usura, riducendo significativamente lo stress da tempra e la fragilità dei getti di acciaio.

(2) Rinvenimento a media temperatura
La temperatura di rinvenimento della temperatura media è generalmente compresa tra 350 ℃ e 500 ℃. La struttura dopo il rinvenimento a media temperatura è una grande quantità di cementite a grana fine dispersa e distribuita sulla matrice di ferrite, cioè la struttura di troostite rinvenuta. La ferrite nella struttura temperata della troostite conserva ancora la forma della martensite. Lo stress interno dei getti di acciaio dopo la tempra viene sostanzialmente eliminato e hanno un limite elastico e un limite di snervamento più elevati, resistenza e durezza più elevate e buona plasticità e tenacità.

(3) Rinvenimento ad alta temperatura
La temperatura di rinvenimento ad alta temperatura è generalmente compresa tra 500°C e 650°C e il processo di trattamento termico che combina la tempra e il successivo rinvenimento ad alta temperatura è solitamente chiamato trattamento di tempra e rinvenimento. La struttura dopo la tempra ad alta temperatura è sorbite temperata, cioè cementite e ferrite a grana fine. La ferrite nella sorbite temperata è ferrite poligonale che subisce ricristallizzazione. I getti di acciaio dopo il rinvenimento ad alta temperatura hanno buone proprietà meccaniche globali in termini di resistenza, plasticità e tenacità. La tempra ad alta temperatura è ampiamente utilizzata nell'acciaio a medio carbonio, nell'acciaio a bassa lega e in varie parti strutturali importanti con forze complesse.

 

 

5) Trattamento con soluzioni solide

Lo scopo principale del trattamento della soluzione è dissolvere i carburi o altre fasi precipitate in soluzione solida per ottenere una struttura monofase sovrasatura. I getti di acciaio inossidabile austenitico, acciaio austenitico al manganese e acciaio inossidabile indurente per precipitazione dovrebbero generalmente essere trattati con soluzione solida. La scelta della temperatura della soluzione dipende dalla composizione chimica e dal diagramma di fase dell'acciaio fuso. La temperatura dei getti di acciaio austenitico al manganese è generalmente compresa tra 1000 ℃ e 1100 ℃; la temperatura dei getti di acciaio inossidabile austenitico al cromo-nichel è generalmente compresa tra 1000 ℃ e 1250 ℃.

Maggiore è il contenuto di carbonio nell'acciaio fuso e più elementi leganti insolubili, maggiore dovrebbe essere la temperatura della sua soluzione solida. Nel caso di getti di acciaio indurente per precipitazione contenenti rame, la durezza dei getti di acciaio aumenta a causa della precipitazione delle fasi dure ricche di rame nello stato grezzo durante il raffreddamento. Per ammorbidire la struttura e migliorare le prestazioni di lavorazione, i getti di acciaio devono essere trattati con soluzione solida. La sua temperatura della soluzione solida è 900 ℃ -950 ℃.

6) Trattamento di indurimento per precipitazione

Il trattamento di indurimento per precipitazione è un trattamento di rafforzamento della dispersione effettuato nell'intervallo di temperature di rinvenimento, noto anche come invecchiamento artificiale. L'essenza del trattamento di indurimento per precipitazione è che a temperature più elevate, carburi, nitruri, composti intermetallici e altre fasi intermedie instabili vengono precipitati dalla soluzione solida sovrasatura e dispersi nella matrice, rendendo così l'acciaio fuso completo di proprietà meccaniche e durezza migliorate.

La temperatura del trattamento di invecchiamento influisce direttamente sulle prestazioni finali dei getti di acciaio. Se la temperatura di invecchiamento è troppo bassa, la fase di indurimento per precipitazione precipiterà lentamente; se la temperatura di invecchiamento è troppo elevata, l'accumulo della fase precipitata causerà un invecchiamento eccessivo e non si otterranno le migliori prestazioni. Pertanto, la fonderia dovrebbe selezionare la temperatura di invecchiamento appropriata in base al tipo di acciaio fuso e alle prestazioni specificate della fusione di acciaio. La temperatura di invecchiamento dell'acciaio fuso austenitico resistente al calore è generalmente compresa tra 550 ℃ e 850 ℃; la temperatura di invecchiamento dell'acciaio fuso ad alta resistenza indurente per precipitazione è generalmente di 500 ℃.

7) Trattamento antistress

Lo scopo del trattamento termico di distensione è quello di eliminare lo stress di fusione, lo stress di tempra e lo stress formato dalla lavorazione, in modo da stabilizzare le dimensioni del getto. Il trattamento termico di distensione viene generalmente riscaldato a 100°C-200°C al di sotto di Ac1, quindi mantenuto per un periodo di tempo e infine raffreddato con il forno. La struttura della fusione di acciaio non è cambiata durante il processo di distensione. I getti di acciaio al carbonio, i getti di acciaio bassolegato e i getti di acciaio altolegato possono tutti essere sottoposti a trattamento di distensione.

 

 

4. L'effetto del trattamento termico sulle proprietà dei getti di acciaio

Oltre alle prestazioni dei getti di acciaio a seconda della composizione chimica e del processo di fusione, è possibile utilizzare anche diversi metodi di trattamento termico per conferire eccellenti proprietà meccaniche complete. Lo scopo generale del processo di trattamento termico è migliorare la qualità dei getti, ridurne il peso, prolungare la durata e ridurre i costi. Il trattamento termico è un mezzo importante per migliorare le proprietà meccaniche dei getti; le proprietà meccaniche dei getti sono un indicatore importante per valutare l'effetto del trattamento termico. Oltre alle seguenti proprietà, la fonderia deve considerare anche fattori quali le procedure di lavorazione, le prestazioni di taglio e i requisiti di utilizzo dei getti durante il trattamento termico dei getti di acciaio.

1) L'influenza del trattamento termico sulla resistenza dei getti
A condizione della stessa composizione di acciaio fuso, la resistenza dei getti di acciaio dopo diversi processi di trattamento termico tende ad aumentare. In generale, la resistenza alla trazione dei getti di acciaio al carbonio e dei getti di acciaio a bassa lega può raggiungere 414 Mpa-1724 MPa dopo il trattamento termico.

2) L'effetto del trattamento termico sulla plasticità dei getti di acciaio
La struttura grezza dei getti di acciaio è grossolana e la plasticità è bassa. Dopo il trattamento termico, la sua microstruttura e plasticità saranno migliorate di conseguenza. Soprattutto la plasticità dei getti di acciaio dopo il trattamento di tempra e rinvenimento (tempra + rinvenimento ad alta temperatura) sarà notevolmente migliorata.

3) Tenacità delle fusioni in acciaio
L'indice di tenacità dei getti di acciaio viene spesso valutato mediante prove di impatto. Poiché la resistenza e la tenacità dei getti di acciaio sono una coppia di indicatori contraddittori, la fonderia deve fare considerazioni globali per selezionare un processo di trattamento termico adeguato al fine di ottenere le proprietà meccaniche complete richieste dai clienti.

4) L'effetto del trattamento termico sulla durezza dei getti
Quando la temprabilità dell'acciaio fuso è la stessa, la durezza dell'acciaio fuso dopo il trattamento termico può riflettere approssimativamente la resistenza dell'acciaio fuso. Pertanto, la durezza può essere utilizzata come indice intuitivo per stimare le prestazioni dell'acciaio fuso dopo il trattamento termico. In generale, la durezza dei getti di acciaio al carbonio può raggiungere 120 HBW - 280 HBW dopo il trattamento termico.