Acciaio Trattamento termico di stampi Tecnologia, trattamento stampo.

Acciaio Trattamento termico di stampi Tecnologia, trattamento stampo.

Figura 3: schema di carbonio Ferro equilibrio.

Continuando con la serie di articoli tutoriali in materia di trattamento termico, il passo successivo è quello di esaminare la procedura di trattamento termico di base, i suoi principi e perché è necessario riscaldare trattare l’acciaio. Gli articoli precedenti hanno esaminato "Che cosa è in acciaio" e il "Influenza della Fabbricazione di leghe elementi in acciaio."

In questo articolo e nei prossimi tre articoli si concentrerà sui principi fondamentali di trattamento termico, quali:

  • Le definizioni dei processi.
  • Il loro significato e la selezione.
  • Tempra.
  • Trattamenti superficiali, tra cui nitrurazione fino a deposizione a film sottile.
  • Controllo di qualità.
  • Risoluzione dei problemi.

Qual è il trattamento termico applicato ad acciaio?

La temperatura può essere sia freddo o caldo al tatto, quindi le temperature di trattamento di processo può variare da freddo ad estremamente caldo. Oppure, in termini di temperatura, la gamma può essere da un negativo di temperatura fredda ad una temperatura più calda.

Il trattamento termico è il processo di riscaldamento fino alla temperatura, macerazione a quella temperatura e quindi il raffreddamento dalla temperatura.

Perché abbiamo il trattamento a caldo in acciaio?

L’acciaio può essere classificato in una varietà di modi (Vedere la Figura 1 ). L’elemento di lega principio è carbonio, che influenza la durezza dell’acciaio e le sue proprietà meccaniche.

È necessario applicare calore all’acciaio per attivare le proprietà meccaniche e condizione di essere modificato per consentire l’acciaio di funzionare sia durante la fabbricazione o il suo ciclo di vita operativa.

Principi di trattamento termico

Se consideriamo il metallo primario di acciaio, che è il ferro, ci sono una serie di caratteristiche che possiamo osservare immediatamente dei metalli:

  • È stabile a temperatura ambiente.
  • È magnetica.
  • Si può avere una finitura lucida. In altre parole, lucida per un lustro brillante.
  • Ha una elevata densità (è pesante).
  • E ‘duttile (può piegare o essere a forma facilmente).

Si consideri una linea retta verticale come una linea di ferro e la temperatura combinato. Se osserviamo la linea nella configurazione verticale a temperatura ambiente, il ferro è stabile.

Per capire cosa succede a stirare quando il calore è applicato, è necessario prima sapere di ferrite, una condizione in ferro che ha un certo numero di proprietà intrinseche a temperatura ambiente, come una granulometria di grandi dimensioni, una bassa durezza, buona duttilità ed è facilmente lavorabile.

La condizione ferrite esiste in una particolare forma cristallina ed esisterà a basse temperature. Il ferro è quindi costituito da milioni di piccoli cristalli molto simile a zucchero o sale. Questi cristalli sono legati insieme in quella che viene chiamata una struttura reticolare.

La condizione ferrite di ferro può essere paragonato ad acqua, o H2 O per essere più precisi. H2 O esiste in tre forme: ghiaccio, liquido e vapore. Ciascuna delle tre fasi o condizioni è ancora H2 O, ma ognuno esistono in una forma cristallina diversa. Analogamente, ferrite è una delle condizioni di ferro.

Poiché il calore è applicato al ferro, una serie di cose cominciano ad accadere al pezzo lucido dell’acciaio che viene riscaldato. L’ossigeno nell’aria comincerà a reagire con la superficie lucida del ferro per formare ossido di ferro. Aumentando la temperatura, la reazione tra il ferro e l’ossigeno diventa più aggressivo, e un prodotto visibile comincia a formare sulla superficie del ferro, che è noto come scala.

Una volta che l’acciaio raggiunge una temperatura di circa 1,350xF, un cambiamento nella struttura avviene così come la fase. I cambiamenti di fase di ferrite in austenite. In aggiunta a questo, la struttura cristallina cambia da cubica a corpo centrato a cubico a facce centrate.

Che cosa fa la struttura cristallina simile?

Poiché il ferro viene riscaldata fino a sopra della temperatura di trasformazione inferiore 1,350xF struttura cristallina si trasforma in una struttura cubica a facce centrate. Pertanto, si può dire che per rendere la fase di austenite, occorre applicare calore sufficiente a creare la fase.

In aggiunta a questo, vi è una crescita che si verifica a causa del cambiamento strutturale atomico. Pertanto, la dimensione dello stampo cambierà quando viene riscaldato. Questo è chiamato crescita e non deve essere confuso con distorsione.

Cosa succede allora per acciaio?

L’acciaio è semplicemente una lega di ferro e carbonio. Se osserviamo la figura 2, si vede che il diagramma affronta solo ferro. Ora stiamo valutando in acciaio, quindi, una linea orizzontale di carbonio è ormai tracciata e mostrato in Figura 3 .

La linea al 0,77 per cento di carbonio è conosciuto come la linea eutettoide. A sinistra della linea, gli acciai sono noti come ipo acciai eutectoid (condizione di ferrite) e alla destra della linea, gli acciai sono noti come acciai eutectoid iper (condizione cementite). Al fine di stabilire quale sia la temperatura cambiamento superiore sarebbe quello di garantire una completa fase di cambiare forma di ferrite in austenite, uno avrebbe bisogno di conoscere il contenuto di carbonio dell’acciaio. In altre parole, se si considera un acciaio al carbonio 0,40 per cento, avremmo cercare un 0,40 per cento sulla linea carbonio orizzontale e estendere la linea verticale. Nel punto in cui la linea interseca la linea di variazione superiore, il punto di intersezione si estenderebbe una linea orizzontale ad intersecare la linea verticale di temperatura. Questa sarebbe la temperatura in cui la ferrite è cambiato completamente in austenite. Una volta che la temperatura di austenitizzazione è stata stabilita, quindi circa 50xF si aggiunge a quella temperatura per garantire che l’acciaio è nella regione austenite per la piena trasformazione. Se l’acciaio è lasciato ad una temperatura che si trova nella zona di trasformazione austenite + ferrite, quindi una fase mista esisterà e non pienamente trasformazione. Entrambe le fasi hanno volumi differenti.

Una volta che l’acciaio è nella regione austenite, occorre raffreddarlo per creare la fase particolare che è necessaria per l’acciaio funzionamento, sia per la lavorazione che per prestazioni. La velocità con cui l’acciaio viene raffreddato determinerà la fase o microstruttura. Il fresco giù può essere lento o veloce, a seconda di ciò che deve essere compiuto.

Controllando la temperatura ammollo e il raffreddamento tasso dell’acciaio, siamo in grado di determinare il processo di essere realizzato. Quei processi includono ricottura, normalizzazione, distensione, tempra e rinvenimento.

Che cosa è ricottura?

Ricottura è il processo di riscaldamento dell’acciaio ad una particolare temperatura nella regione austenite e raffreddamento dell’acciaio molto lentamente. Ci sono molti derivati ​​del processo di ricottura, ma generalmente il processo è un processo di raffreddamento lento.

Come intuibile, il periodo di raffreddamento può essere una considerevole quantità di tempo. Va notato che gli acciai legati nichel e acciai per utensili Una serie devono essere raffreddati molto lentamente, come nickel causerà un effetto-air indurimento.

Altri tipi di ricottura:

  • Anneal luminoso. Questo metodo è un metodo di ricottura che utilizza un atmosfera protettiva per impedire la superficie dell’acciaio dall’ossidazione.
  • processo Anneal. Questa procedura viene eseguita ad una temperatura prossima alla linea critica inferiore sullo schema di ferro carbonio. A volte confusa con ricottura sub-critica, viene utilizzato quando considerevole la lavorazione a freddo è quello di seguire.
  • ricristallizzazione Anneal. Ancora una volta, questo è un processo spesso scambiato per ricottura subcritica. Esso viene utilizzato dopo la lavorazione a freddo per produrre una struttura a grana specifico.
  • Anneal sub-Critical. Questo metodo viene utilizzato su acciaio lavorato a freddo ed è effettuata sotto la linea critica inferiore sullo schema di ferro equilibrio carbonio. A volte è applicato a acciai per utensili che sono stati sopra temperato e richiedere ricottura prima dell’indurimento e rinvenimento.
  • Spheroidize Anneal. Questo processo è un procedimento di riscaldamento e raffreddamento controllato per produrre particelle sferoidali o cementite globulare. Di solito è applicato su acciai ad alto tenore di carbonio per le buone caratteristiche di lavorazione quali acciai alto legati e acciai per utensili.
  • ricottura isotermica. La temperatura del processo di questa procedura è determinata dalla conoscenza del contenuto di carbonio del acciaio. L’acciaio viene poi portato a tale temperatura e raffreddato a una temperatura di tenuta che permette l’acciaio trasformare isotermicamente.
  • Anneal completa. Questo è un processo che coinvolge alzando la temperatura dell’acciaio fino alla regione sustenite seguito da un fresco lenta.

Che cosa è Normalizzazione?

La normalizzazione è un processo che rende la granulometria normale. Questo processo è generalmente effettuata dopo stampaggio, estrusione, trafilatura o operazioni di piegatura pesanti.

Quando acciaio viene riscaldato a temperature elevate per completare le operazioni di cui sopra, il grano dell’acciaio crescerà. In altre parole, l’acciaio sperimenta un fenomeno chiamato "crescita del grano."

Ci sono modifiche meccaniche proprietà che avvengono come risultato di normalizzazione – in quanto l’acciaio normalizzato è morbido, ma non morbido come un acciaio ricotto. La sua struttura grano non è grossolana come acciaio ricotto, semplicemente perché la velocità di raffreddamento è più veloce di quella di ricottura. Di solito l’acciaio viene raffreddato in aria immobile e privo di correnti d’aria. La temperatura di processo è praticamente la stessa come per la ricottura, ma i risultati sono diversi a causa della velocità di raffreddamento.

Il processo è stato progettato per:

  • Dare migliori caratteristiche di lavorazione.
  • Garantire una struttura omogenea.
  • Ridurre le tensioni residue di laminazione e di fucinatura.
  • Ridurre il rischio di "banding."
  • Contribuire a dare una risposta più anche per l’acciaio quando indurimento.

Che cosa è distensione?

È un’operazione relativamente bassa temperatura che viene fatto nella regione ferrite, il che significa che non vi è alcun cambiamento di fase in acciaio, solo la riduzione delle tensioni residue. La regione di temperatura è di solito tra 800xF a 1,300xF. Tuttavia, maggiore che si va in temperatura, maggiore è il rischio di ossidazione superficiale c’è. È generalmente preferibile mantenere le temperature più basse, in particolare se l’acciaio è un "pre-hard" acciaio. La durezza è ridotta se la temperatura alleviare lo stress supera la temperatura di rinvenimento dell’acciaio.

C’è una regola generale per il tempo a temperatura. Si deve rilevare che il tempo è preso quando la parte è in temperatura, non quando il forno è in temperatura. Il momento in temperatura per i processi di completa ricottura (non spheroidize ricottura), normalizzare e alleviare lo stress è di 60 minuti a temperatura parte per un pollice dell’area della sezione trasversale.

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