Durante o tratamento térmico de aluminio e aliaxes de aluminio, adoitan atoparse varios problemas, como:
-Colocación incorrecta das pezas: isto pode provocar a deformación da peza, moitas veces debido á insuficiente eliminación da calor polo medio de extinción a unha velocidade suficientemente rápida para acadar as propiedades mecánicas desexadas.
-Quecemento rápido: Isto pode producir deformación térmica; A colocación correcta das pezas axuda a garantir un quecemento uniforme.
-Sobrequencemento: Isto pode provocar unha fusión parcial ou fusión eutéctica.
-Descamación superficial/oxidación a alta temperatura.
-Tratamento de envellecemento excesivo ou insuficiente, ambos poden provocar a perda de propiedades mecánicas.
-Flutuacións nos parámetros de tempo/temperatura/enfriamento que poden provocar desviacións nas propiedades mecánicas e/ou físicas entre pezas e lotes.
-Ademais, a mala uniformidade da temperatura, o tempo de illamento insuficiente e o arrefriamento inadecuado durante o tratamento térmico da solución poden contribuír a resultados inadecuados.
O tratamento térmico é un proceso térmico crucial na industria do aluminio, imos afondar en coñecementos máis relacionados.
1.Pretratamento
Os procesos de pretratamento que melloran a estrutura e alivian o estrés antes do enfriamento son beneficiosos para reducir a distorsión. O pretratamento normalmente implica procesos como o recocido esferoidante e o recocido para aliviar a tensión, e algúns tamén adoptan tratamentos de enfriamento e revenido ou normalización.
Recocido para aliviar o estrés: Durante o mecanizado, poden desenvolverse tensións residuais debido a factores como os métodos de mecanizado, o compromiso das ferramentas e as velocidades de corte. A distribución desigual destes esforzos pode provocar distorsións durante o enfriamento. Para mitigar estes efectos, é necesario o recocido de alivio da tensión antes do enfriamento. A temperatura para o recocido de alivio da tensión é xeralmente de 500-700 °C. Cando se quenta nun medio de aire, úsase unha temperatura de 500-550 °C cun tempo de retención de 2-3 horas para evitar a oxidación e a descarburación. Durante a carga débese considerar a distorsión da peza debido ao peso propio e outros procedementos son similares ao recocido estándar.
Tratamento de prequentamento para a mellora da estrutura: Inclúe o recocido esferoidante, o temple e o temperado, o tratamento normalizador.
-Recocido esferoidizante: Esencial para o aceiro de ferramentas ao carbono e o aceiro de ferramentas de aliaxe durante o tratamento térmico, a estrutura obtida despois do recocido esferoidante afecta significativamente a tendencia de distorsión durante o enfriamento. Ao axustar a estrutura posterior ao recocido, pódese reducir a distorsión regular durante o enfriamento.
-Outros Métodos de Pretratamento: Pódense empregar varios métodos para reducir a distorsión de extinción, como o enfriamento e o temperado, o tratamento normalizador. A selección de pretratamentos axeitados como o enfriamento e o revenido, o tratamento normalizado en función da causa da distorsión e do material da peza pode reducir eficazmente a distorsión. Non obstante, é necesario ter coidado coas tensións residuais e os aumentos de dureza despois do revenido, especialmente o tratamento de temple e revenido pode reducir a expansión durante o enfriamento dos aceiros que conteñen W e Mn, pero ten pouco efecto na redución da deformación de aceiros como o GCr15.
Na produción práctica, identificar a causa da distorsión de extinción, xa sexa debido a tensións residuais ou a unha estrutura deficiente, é esencial para un tratamento eficaz. O recocido de alivio de tensión debe realizarse para a distorsión causada por tensións residuais, mentres que non son necesarios tratamentos como o revenido que alteran a estrutura, e viceversa. Só así se pode conseguir o obxectivo de reducir a distorsión de extinción para reducir custos e garantir a calidade.
2.Quenching Operación de calefacción
Temperatura de apagado: A temperatura de extinción afecta significativamente á distorsión. Podemos conseguir o propósito de reducir a deformación axustando a temperatura de mecanizado, ou a tolerancia de mecanizado reservada é a mesma que a temperatura de enfriamento para conseguir o propósito de reducir a deformación, ou seleccionar e reservar razoablemente a tolerancia de mecanizado e a temperatura de enfriamento despois das probas de tratamento térmico. , para reducir a sobremesa de mecanizado posterior. O efecto da temperatura de extinción na deformación do enfriamento non só está relacionado co material utilizado na peza, senón tamén co tamaño e a forma da peza. Cando a forma e o tamaño da peza de traballo son moi diferentes, aínda que o material da peza é o mesmo, a tendencia de deformación de extinción é bastante diferente e o operador debe prestar atención a esta situación na produción real.
Tempo de espera apagado: A selección do tempo de retención non só garante un quecemento completo e a consecución da dureza ou propiedades mecánicas desexadas despois do enfriamento, senón que tamén considera o seu efecto sobre a distorsión. A ampliación do tempo de retención do enfriamento aumenta esencialmente a temperatura de enfriamento, especialmente pronunciado para o aceiro con alto contido en carbono e cromo.
Métodos de carga: Se a peza de traballo se coloca nunha forma non razoable durante o quecemento, provocará deformación debido ao peso da peza ou deformación debido á extrusión mutua entre as pezas, ou deformación debido ao quecemento e arrefriamento irregulares debido ao excesivo apilado das pezas.
Método de calefacción: Para pezas de traballo de formas complexas e de grosor variable, especialmente aquelas con alto contido de carbono e elementos de aliaxe, é fundamental un proceso de quecemento lento e uniforme. O uso do prequecemento é a miúdo necesario, ás veces require varios ciclos de prequecemento. Para pezas máis grandes que non se tratan de forma eficaz mediante o prequecemento, o uso dun forno de resistencia de caixa con calefacción controlada pode reducir a distorsión causada polo quecemento rápido.
3. Operación de arrefriamento
A deformación do enfriamento resulta principalmente do proceso de arrefriamento. A selección adecuada do medio de extinción, o funcionamento hábil e cada paso do proceso de arrefriamento inflúen directamente na deformación do enfriamento.
Selección de medio de extinción: Aínda que se garante a dureza desexada despois do enfriamento, débense preferir medios de extinción máis suaves para minimizar a distorsión. Recoméndase o uso de medios de baño quentes para o arrefriamento (para facilitar o endereitamento mentres a peza aínda está quente) ou mesmo o arrefriamento por aire. Os medios con velocidades de arrefriamento entre auga e aceite tamén poden substituír os medios duais auga-aceite.
- Refrixeración por aire: A extinción de refrixeración por aire é eficaz para reducir a deformación por extinción do aceiro de alta velocidade, o aceiro de moldes de cromo e o aceiro de microdeformación de arrefriamento por aire. Para o aceiro 3Cr2W8V que non require alta dureza despois do enfriamento, tamén se pode usar o enfriamento do aire para reducir a deformación axustando correctamente a temperatura de extinción.
- Refrixeración e extinción de aceite: o aceite é un medio de enfriamento cunha taxa de arrefriamento moito menor que a auga, pero para aquelas pezas de traballo con alta templabilidade, tamaño pequeno, forma complexa e gran tendencia de deformación, a velocidade de arrefriamento do aceite é demasiado alta, pero para pezas de tamaño pequeno pero pobre. temperabilidade, a taxa de arrefriamento do aceite é insuficiente. Para resolver as contradicións anteriores e aproveitar ao máximo o enfriamento do aceite para reducir a deformación do enfriamento das pezas de traballo, a xente adoptou métodos para axustar a temperatura do aceite e aumentar a temperatura de extinción para ampliar o uso do aceite.
-Modificación da temperatura do aceite de enfriamento: usar a mesma temperatura do aceite para o enfriamento para reducir a deformación do enfriamento aínda ten os seguintes problemas, é dicir, cando a temperatura do aceite é baixa, a deformación do enfriamento aínda é grande e, cando a temperatura do aceite é alta, é difícil garantir que o peza despois de enfriar a dureza. Baixo o efecto combinado da forma e do material dalgunhas pezas, o aumento da temperatura do aceite de extinción tamén pode aumentar a súa deformación. Polo tanto, é moi necesario determinar a temperatura do aceite do aceite de extinción despois de pasar a proba segundo as condicións reais do material da peza de traballo, o tamaño e a forma da sección transversal.
Cando se usa aceite quente para a extinción, para evitar o lume causado pola alta temperatura do aceite causada pola extinción e o arrefriamento, o equipo de loita contra incendios necesario debe estar preto do tanque de aceite. Ademais, o índice de calidade do aceite de extinción debe ser probado regularmente e o aceite novo debe ser reposto ou substituído a tempo.
-Aumentar a temperatura de enfriamento: Este método é adecuado para pezas de aceiro ao carbono de sección transversal pequena e pezas de aceiro de aliaxe lixeiramente máis grandes que non poden cumprir os requisitos de dureza despois do quecemento e conservación da calor a temperaturas normais de extinción e extinción de aceite. Aumentando adecuadamente a temperatura de extinción e despois o enfriamento do aceite, pódese conseguir o efecto de endurecemento e redución da deformación. Ao utilizar este método para a extinción, débese ter coidado para evitar problemas como o engrosamento do gran, a redución das propiedades mecánicas e a vida útil da peza debido ao aumento da temperatura de enfriamento.
-Clasificación e austemperado: Cando a dureza de extinción pode cumprir os requisitos de deseño, a clasificación e o austempering do medio de baño quente deben utilizarse plenamente para lograr o propósito de reducir a deformación do enfriamento. Este método tamén é eficaz para aceiro estrutural ao carbono de sección pequena e aceiro de ferramentas de baixa temperabilidade, especialmente aceiro de matriz que conteña cromo e pezas de aceiro de alta velocidade con alta templabilidade. A clasificación do medio de baño quente e o método de refrixeración de austempering son os métodos básicos de extinción para este tipo de aceiro. Do mesmo xeito, tamén é eficaz para aqueles aceiros ao carbono e aceiros estruturais de baixa aliaxe que non requiren alta dureza de templado.
Ao apagar cun baño quente, débese prestar atención aos seguintes problemas:
En primeiro lugar, cando se usa o baño de aceite para a clasificación e a extinción isotérmica, a temperatura do aceite debe controlarse estritamente para evitar que se produza un incendio.
En segundo lugar, ao apagar con graos de sal de nitrato, o tanque de sal de nitrato debe estar equipado cos instrumentos necesarios e dispositivos de refrixeración por auga. Para outras precaucións, consulte a información relevante e non as repetirá aquí.
En terceiro lugar, a temperatura isotérmica debe controlarse estrictamente durante a extinción isotérmica. A temperatura alta ou baixa non é propicia para reducir a deformación do enfriamento. Ademais, durante o austempering, debe seleccionarse o método de suspensión da peza para evitar a deformación causada polo peso da peza.
En cuarto lugar, cando se usa un enfriamento isotérmico ou graduado para corrixir a forma da peza de traballo mentres está quente, as ferramentas e os accesorios deben estar totalmente equipados e a acción debe ser rápida durante a operación. Evitar efectos adversos sobre a calidade de enfriamento da peza.
Operación de refrixeración: O funcionamento hábil durante o proceso de arrefriamento ten un impacto significativo na deformación do enfriamento, especialmente cando se usan medios de extinción de auga ou aceite.
- Dirección correcta de entrada do medio de extinción: Normalmente, as pezas de traballo en forma de varillas simétricamente equilibradas ou alongadas deben ser enfriadas verticalmente no medio. As pezas asimétricas pódense apagar en ángulo. A dirección correcta ten como obxectivo garantir un arrefriamento uniforme en todas as partes, con áreas de arrefriamento máis lentas que entran primeiro no medio, seguidas de seccións de arrefriamento máis rápidas. A consideración da forma da peza e da súa influencia na velocidade de arrefriamento é vital na práctica.
-Movemento de pezas en medio de enfriamento: As pezas de arrefriamento lento deben enfrontarse ao medio de extinción. As pezas de forma simétrica deben seguir un camiño equilibrado e uniforme no medio, mantendo unha pequena amplitude e un movemento rápido. Para pezas finas e alongadas, a estabilidade durante o enfriamento é fundamental. Evite balancear e considere usar abrazaderas en lugar de ataduras de arame para un mellor control.
-Velocidade de extinción: As pezas deben apagarse rapidamente. Particularmente para pezas delgadas con forma de varilla, as velocidades de enfriamento máis lentas poden provocar un aumento da deformación de flexión e diferenzas de deformación entre as seccións enfriadas en diferentes momentos.
-Refrixeración controlada: Para pezas con diferenzas significativas no tamaño da sección transversal, protexa as seccións de arrefriamento máis rápido con materiais como cordas de amianto ou chapas metálicas para reducir a súa velocidade de arrefriamento e conseguir un arrefriamento uniforme.
-Tempo de arrefriamento en auga: Para pezas que experimentan principalmente deformación debido a tensión estrutural, acurtar o seu tempo de arrefriamento en auga. Para as pezas que sofren principalmente deformación debido ao estrés térmico, estenda o seu tempo de arrefriamento en auga para reducir a deformación por extinción.
Editado por May Jiang de MAT Aluminium
Hora de publicación: 21-feb-2024
