Tratamiento térmico del acero

Hay una clara diferencia en las propiedades del acero laminado en la dirección de rodadura y perpendicular a la misma. Una estructura de bandas ?? ?? hace visible, está formado por cristalitos que han sido estiradas en la dirección de laminación, y que adicional acentuado por las impurezas en los límites de grano de cristal, por lo que la idea de fibras ?? ?? se forma. Capacidad de carga y la capacidad de trabajo del material dependen, por tanto, en la dirección de laminado. Tratamientos térmicos para reducir este fenómeno y tienen gran influencia en las propiedades mecánicas finales del acero. Sin el tratamiento térmico fue atrapado nuestra tecnología en la era del vapor.

Influencia de la temperatura sobre la estructura de acero


Cementita es duro y quebradizo y ferrita es suave y duro. Cuando más acero cementita es más difícil y menos difícil. Proporción de ferrita-cementita es depende del contenido de carbono. Al elevar la temperatura de las formas de ferrita y cementita un cristal mixto junto hierro-carbono, referido como austenita. La razón es que el edredón de ferrita cuando se calienta a 723 ° C se bajan en austenita, que ofrece mucho más espacio a los átomos de carbono. Austenita Disolución de la capacidad es 2,06% C y la de ferrita es 0,025% C.
En lento enfriamiento de la KVR celosía austenita voltea de nuevo en la más pequeña GRK ferrita celosía. El cabo de la ferrita presionado carbono se compromete a ras con la ferrita a Fe 3 C, y forma una capa próxima a la ferrita, por lo que la estructura en capas de pasta de pasta de ferrita se crea, además de Fe 3 C, la llamada. Perlite según el cuadro adyacente. Por consiguiente, la austenita se convierte en un cristal mixto hecho de carburo de ferrita y hierro, dijo perlita. El cristalito de mezcla perlita tiene una composición de 0,8% de carbono. En un contenido de carbono inferior a 0,8%, sigue existiendo "libre de carbono" de ferrita, la estructura de acero de acero onderperlitisch a temperatura ambiente es tan cristalitos de perlita embebidos en la ferrita relativamente blando. En caso de más de 0,8% de carbono, acero de manera bovenperlitisch, perlita mezcla lo contrario son los cristalitos tiene lugar incrustado en la cementita más difícil. Vea el diagrama de carbono de hierro.
Propiedades mecánicas globales de los componentes estructurales de acero
Tres grupos de tratamientos térmicos
  • Glow
  • Endurecer
  • Ennoblecer

 Horno de Harding y recocido, 500x300x250mm habitación, máx. Temperatura. 1.200 gr C. Foto: Corte Idioma BV

Glow

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Estandarizar
Normalmente el recocido se lleva a cabo con el fin de obtener una estructura fijnkorrige homogénea. Sobre 50 ° C por encima de la línea de GSE en el diagrama de carbono hierro, a la ferrita y cementita en austenita a convertir, luego se deja enfriar lentamente en el aire. Para una explotación de largo plazo de una pieza de trabajo de la temperatura conduce a rekristaliesatie, por lo tanto, el crecimiento del grano, y que es indeseable. En el proceso de enfriamiento se forma una nueva estructura fina y todas las pistas de procesamiento se eliminan, de ahí el nombre de la normalización, o normalización.
Recocido
El recocido y el enfriamiento con el fin de eliminar la tensión de procesamiento. Calentamiento de piezas de trabajo debajo de la línea A1 y se deja enfriar en el aire. Las mayores tensiones de operación se disuelven, sin embargo, ninguna conversión estructura tiene lugar y no todas las tensiones desaparecen. Por tanto, es mejor hablar de spanningarmgloeien. Dureza y tenacidad casi no cambian. El recocido aumenta la resistencia contra el envejecimiento.
Recocido
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Se trata de la realización de un estado blando del acero para el mayor ductilidad como se requiere en la laminación en frío, plegado, embutición profunda etc. recocido se realiza 20-30 grados C por debajo de la línea A1 (línea de conversión más baja en el diagrama de carbono de hierro, en la figura es que PSK línea. Para acero al carbono va aproximadamente 680 g C. Si el recocido se lleva a cabo de cien por ciento de conversión de martensita en ferrita y cementita laminillas son los granos globuliseren.
Para el mecanizado de laaggekoold de acero, tales como torneado y fresado, esta no es la situación más favorable, acero dulce es menos de mecanizado por la viscosidad, chips de superficie áspera y dura. Para el acero con más de 0,5% C recocido es favorable para el mecanizado. A continuación 0,5% de C, es mejor para mantener el estado normal (sin tratamiento térmico) de ferrita y perlita.
Especialmente se aplica a acero con más de 0,9% C. El propósito de la hibridación, por lo que el acero más fácil trabajar con y endurezca menos propensos a deformarse o agrietarse. De acero con menos de 0,9% C se conoce también como recocido blando a fin de mejorar la maquinabilidad. La cementita laminar es en la foto se convirtió en cementietkorrels.
Recocido de recristalización
Metal se solidifique por cristalización. Solidificar por cristalización se produce en el límite entre líquido y sólido. La recristalización es posible en metal en la fase sólida bajo ciertas condiciones, lo llamamos recristalización que es más intensa cuanto mayor sea la temperatura. Se utiliza deliberadamente para proporcionar acero deformado en frío de nuevo a sus propiedades mecánicas originales, la estructura del rodillo típico para eliminar tanto como sea posible, también para hacer las propiedades menos dependiente de la dirección de laminado. Por lo tanto recocido de recristalización continúa como brillo normal.

Endurecer


El diagrama TTT
Transformación Estructura a temperatura constante. Vamos a cabo como un ejemplo de un acero perlítica con 0,8% de carbono. La muestra se pone en austenietgebied por calentamiento, y después se inactivó en un baño de solución de sal que se mantiene a temperatura constante, por ejemplo, 400 gr C. El siguiente paso es la pieza de ensayo, de captura después de un minuto y el temple en agua, por lo que el estado estructura es congelado . La microestructura se determina bajo el microscopio fotografiando
Este procedimiento se repite con muestras de ensayo a diferentes tiempos de recocido en el mismo baño de 400 g C. A partir de entonces, la temperatura del baño se cambia a 450 grados C., y la serie de experimentos comienza de nuevo etc .. De un millar de estas mediciones se construyó un diagrama TTT en 1930 en Canadá como se dibuja aquí.
El diagrama TTT
Sal, a partir de la formación de perlita.
Pf, la formación de perlita final.
A la izquierda de la Sal es la estructura austenítica, a la derecha de la Pf es la estructura perlítica, entre Ps y Pf, la estructura es una mezcla de austenita y perlita.
Cuando muestra de 0,6% C línea superior austeniseren A2 y temple al agua ralentiza mover de un tirón de austenita ferrita en austenita se deforma en martensita dura, llamamos a esto ?? curar ??.
Endurecerse debajo de la línea A2 tiene un efecto insuficiente, parte austenita se transforma en martensita, pero la otra parte es la ferrita blanda, estructura de martensita dura consta de ferrita blanda en la oración.
Por encima de 0.8% C es parte de la austenita en martensita y la estructura es martensita tan fuerte cementita más duro y puede ser suficiente con el calor justo por encima de la línea 723 ° C.
Para onderperlitisch el acero hardingstemperattuur es alta, lo que indica la martensita gruesa apagado y una gran cantidad de estrés en la pieza de trabajo, que a menudo conducen a las grietas. De acero con menos de 0,3% de C, por lo tanto no se cura.
Bovenperlitisch acero está por encima de 723% de C en la austenita y cementita, cementita es naturalmente duro, calentar 50 ° C por encima de 723 ° C es suficiente, entonces apagar.
Estructura de martensita cuando se calienta regresará gradualmente a sus mandantes de ferrita y cementita. Todas las etapas entre fuerte y frágil y también se vuelven débiles y difíciles y pueden correr ?? congelado ?? ser. El buen tiempo después del endurecimiento se llama. Templado. El acero se templa después del endurecimiento a una temperatura relativamente baja, acero no aleado de carbono a aproximadamente 200 ° C, la fragilidad desaparece, y la mayor dureza del acero ocupa poco apagado.
El precalentamiento al soldar acero curable.
La templabilidad de un acero es de gran importancia, la zona de soldadura se enfría por el frío acero además de la costura de soldadura es relativamente rápido. Como resultado, puede tener lugar en la zona afectada por el calor y la curación de un riesgo de agrietamiento por tensión. En este caso, la pieza de trabajo tiene que ser pre-calentado para la soldadura, a continuación, se evita la velocidad de enfriamiento y por lo tanto el endurecimiento local. Por supuesto, la temperatura de precalentamiento depende del acero a soldar.

Superficie Harden

Superficie endurecimiento por calentamiento rápido, de modo que sólo el exterior viene en la región austenítica, y en el núcleo de la composición se mantiene sin cambios, de manera que durante temple y revenido sólo el exterior es duro, el interior permanece como estaba, fuerte y resistente.
Llama Harden
Para grandes werktukken que no puede, en el horno o en la dureza local es deseable, se puede endurecer la llama local. El procedimiento es básicamente el mismo que en el normal del horno de curado. material de partida es un acero al carbono endurecible. Las áreas de trabajo fuera de la zona de curado influyen en el calor de proceso y el endurecimiento de la llama pone altas demandas en la artesanía. Llama Harden, en general, es un endurecimiento superficial.
Cemento
Cementación se carburación seguido por curado. En muchos sentidos cemento para endurecer la superficie. La diferencia está en el material de partida, que es de acero laaggekoold, los llamados idioma apuesta con usualmente 0,10 a 0,20% C. El exterior del material con opgekoold gas CO. Esto es seguido por el procedimiento normal de curado, el calentamiento a la temperatura de curado, temple y revenido, en el que las temperaturas y los tiempos dependen del tipo de acero y las propiedades deseadas. Cualquier presencia de elementos de aleación influir en la elección de los parámetros del proceso. El exterior de la pieza de trabajo se endurece el acero, el interior tiene las propiedades que tenía antes del tratamiento térmico, y que las propiedades son parte manufacturable por la variación en la composición química.
La influencia de la temperatura de trabajo es alta, como vemos en el gráfico. En 1 mm de profundidad es de carbono a una temperatura de funcionamiento de 900 grados C., aproximadamente 0,5% de carbono y al 850 ° C sólo 0,2% de carbono.
Nitruración
Aplicado a nitreerstalen, que son de acero aleado con Croom, aluminio o vanadio. La pieza de trabajo se cuelga en una corriente amoniakgas dos días o más a 500 grados C y se enfría a continuación en el aire. La nitruración es caro debido al largo tiempo de calentamiento. Se descomponer el amoniaco en N2 y H2. El nitrógeno se incorpora en la superficie del acero como Al, Cr, o nitruro de vanadio. La capa de nitruro es normalmente 0,2 a 0,3 mm de espesor. La dureza de la superficie es mayor y más estable que el compuesto químico de los carburos en la cimentación. La baja temperatura de recocido y lento enfriamiento de las piezas de trabajo permanecen sustancialmente sin tensión, no tiene por qué ser más afilado. La capa dura es de acero y por lo tanto de nitruración se utiliza para medir y revestimientos de motores de alta velocidad. La capa mantiene su dureza hasta 500 g C.

Cromo Harden


Los cilindros pueden ser de una capa resistente al desgaste porosa de cromo se proporcionan para retener el lubricante. Espesor oscila entre 0,1 y 0,7 mm, y después de la bruñido de la porosidad se mantiene. Con cromado duro está utilizando. electrólisis, una capa de cromo en golpeados piezas de la máquina que están sujetas a desgaste. Cuanto más larga sea la pieza de trabajo en el baño, más gruesa es la capa de cromo. La capa de cromo es de unas pocas micras a unos pocos décima de milímetro. El metal base subyacente conserva sus propiedades mecánicas. Durante el cromado duro, el electrolito se mantiene en movimiento para distribuir uniformemente el cromo sobre la superficie de la pieza y mantener una temperatura constante. Assen a seis metros de largo son cromado duro de esta manera.
Beneficios de cromado duro
  • Reparación de piezas de máquinas sujetas a desgaste
  • Alta precisión, por ejemplo, cilindros
  • Alta dureza de 65 HRC
  • Alta resistencia a la corrosión
  • Use la fricción resistente y baja aproximadamente 1/5 del acero
  • Resistencia a la temperatura más alta que el metal base

Ennoblecer

Harden entonces relativamente hoogontlaten llama cría. La fuerza y ​​la tenacidad, tanto por refinación se beneficiaron especialmente la resistencia al impacto. Cría está endureciendo con temple entre 550-700 grados C. adquiere tenacidad mejorada resistencia a la tracción. Acero acabado puede máx. Temperatura de revenido a calentar, luego retenido resistencia a la tracción y resistencia. Se utiliza para acero no aleado y de baja aleación con un contenido de carbono de hasta un máximo de 0, 6%. El material de partida es de alto grado de acero estructural no aleado y de baja aleación con una relación óptima de resistencia y tenacidad se logra principalmente a través de la naturaleza de grano fino de la cementita.
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