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introduçãoO aço é temperado pelo aquecimento do aço a uma temperatura acima da temperatura crítica Ac3 (aço hipo-eutectoide) ou Ac1 (aço hipereutectoide), mantendo-o por um período de tempo para ser austenitizado no todo ou em parte e, em seguida, resfriado a uma temperatura maior que a taxa de resfriamento crítico Resfriamento rápido abaixo do processo de tratamento térmico Ms (ou Ms próximo ao isotérmico) martensítico (ou bainita). O tratamento da solução de materiais como ligas de alumínio, ligas de cobre, ligas de titânio, vidro temperado etc. ou processos de tratamento térmico com resfriamento rápido também é comumente chamado de resfriamento. A têmpera é um processo comum de tratamento térmico, usado principalmente para aumentar a dureza do material. Geralmente a partir do meio de resfriamento, pode ser dividido em resfriamento com água, resfriamento de óleo, resfriamento orgânico. Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, surgiram alguns novos processos de resfriamento.1 método de resfriamento a alta pressão por resfriamento a arPeças de trabalho com fluxo de gás inerte forte resfriam rapidamente e uniformemente, para evitar a oxidação da superfície, evitar rachaduras, reduzir a distorção e garantir que a dureza necessária, principalmente para a têmpera do aço de ferramenta. Essa tecnologia progrediu recentemente rapidamente e a gama de aplicativos também se expandiu consideravelmente. Atualmente, a tecnologia de têmpera a gás a vácuo se desenvolveu rapidamente, e a pressão negativa (<1 × 105 Pa) de alto fluxo de resfriamento de gás seguida pelo resfriamento de gás e alta pressão (1 × 105 ~ 4 × 105 Pa) 10 × 105 Pa) ar refrigeradas a ar, com pressão ultra-alta (10 × 105 ~ 20 × 105 Pa) e outras novas tecnologias, não apenas aumentam muito a capacidade de resfriamento a vácuo do resfriado a ar, como também diminuíram o brilho da superfície da peça de trabalho é bom, pequena deformação, mas Também uma alta eficiência, economia de energia, livre de poluição e assim por diante. O uso do resfriamento a vácuo de alta pressão a vácuo é o resfriamento e revenido dos materiais, a solução, o envelhecimento, a carburação de íons e a carbonitretação de aço inoxidável e ligas especiais, bem como a sinterização a vácuo, resfriamento e resfriamento após a brasagem. Com resfriamento a nitrogênio de alta pressão de 6 × 105 Pa, a carga pode ser resfriada a granel, o aço de alta velocidade (W6Mo5Cr4V2) pode ser endurecido a 70 ~ 100 mm, aço fundido a quente de alta liga de aço até 25 ~ 100 mm, ouro Frio aço de matriz de trabalho (como Cr12) até 80 ~ 100 mm. Quando temperada com 10 × 10 5 Pa de nitrogênio de alta pressão, a carga resfriada pode ser intensiva, aumentando a densidade de carga em cerca de 30% para 40% sobre o resfriamento de 6 × 10 5 Pa. Quando temperada com 20 × 10 5 Pa de temperatura ultra alta pressão de nitrogênio ou uma mistura de hélio e nitrogênio, as cargas resfriadas são densas e podem ser agrupadas. A densidade de resfriamento de nitrogênio de 6 × 105 Pa 80% a 150%, pode ser resfriada todo aço de alta velocidade, aço de alta liga, aço para ferramentas de trabalho a quente e aço de cromo Cr13% e mais aço temperado com óleo de liga, como mais aço 9Mn2V de tamanho grande. Os fornos de têmpera resfriados a ar de câmara dupla com câmaras de resfriamento separadas têm melhor capacidade de resfriamento do que o mesmo tipo de fornos de câmara única. O forno de câmara dupla resfriada a nitrogênio 2 × 105 Pa tem o mesmo efeito de resfriamento que o forno de câmara única 4 × 105 Pa. No entanto, custos operacionais, baixos custos de manutenção. Como indústria de materiais básicos da China (grafite, molibdênio, etc.) e componentes auxiliares (motor) e outros níveis a serem melhorados. Portanto, para melhorar o tratamento a vácuo de alta pressão de câmara única de 6 × 105 Pa e, ao mesmo tempo, manter o desenvolvimento do forno de resfriamento por pressão de câmara dupla e de alta pressão resfriado a ar, de acordo com as condições nacionais da China. forno de vácuo resfriado2 método de resfriamento forteO resfriamento convencional geralmente é realizado com resfriamento com solução de óleo, água ou polímero e regra de resfriamento forte com água ou com baixas concentrações de água salgada. A têmpera forte é caracterizada por um resfriamento extremamente rápido, sem ter que se preocupar com distorção excessiva do aço e rachaduras. Resfriamento por têmpera convencional até a temperatura de resfriamento, tensão superficial da aço ou estado de baixa tensão e resfriamento forte no meio do resfriamento, o coração da peça de trabalho ainda está no estado quente para interromper o resfriamento, de modo que a formação de estresse compressivo na superfície. Sob a severa condição de têmpera, a austenita super-resfriada na superfície do aço é submetida a tensão de compressão de 1200 MPa quando a taxa de resfriamento da zona de transformação martensítica é superior a 30 ℃ / s, de modo que a resistência ao escoamento do aço após a têmpera é aumentado em pelo menos 25%.Princípio: Aço resultante da têmpera por temperatura austenitizante, a diferença de temperatura entre a superfície e o coração leva ao estresse interno. A mudança de fase do volume específico de mudança de fase e do plástico de mudança de fase também causará estresse adicional na transformação de fase. Se a sobreposição de tensão térmica e tensão de transição de fase, ou seja, a tensão total exceder a resistência ao escoamento do material, ocorrerá deformação plástica; se a tensão exceder a resistência à tração do aço quente, formará uma fenda de têmpera. Durante a têmpera intensiva, a tensão residual causada pela plasticidade da mudança de fase e a tensão residual aumentam devido à variação específica do volume da transformação austenita-martensita. No resfriamento intenso, a superfície da peça de trabalho esfriou imediatamente até a temperatura do banho, a temperatura do coração quase inalterada. O resfriamento rápido causa um estresse de alta tração que encolhe a camada superficial e é equilibrado pelo estresse do coração. O aumento do gradiente de temperatura aumenta a tensão de tração causada pela transformação martensítica inicial, enquanto o aumento da temperatura inicial da transformação de martensita Ms fará com que a camada superficial se expanda devido à plasticidade da transição de fase, a tensão de tração superficial será significativamente reduzida e transformada em tensão compressiva, a tensão compressiva superficial é proporcional à quantidade de martensita superficial produzida. Esse estresse compressivo da superfície determina se o coração passa por uma transformação martensítica em condições compressivas ou, em um resfriamento adicional, reverte o estresse elástico da superfície. Se a transformação martensítica da expansão do volume cardíaco for grande o suficiente e a martensita da superfície for muito dura e quebradiça, formará a camada superficial devido à ruptura da reversão do estresse. Para esse fim, a superfície do aço deve apresentar tensão compressiva e a transformação martensítica do coração deve ocorrer o mais tardar possível. Teste de têmpera forte e desempenho da têmpera de aço: O método de têmpera forte tem a vantagem de formar tensão de compressão na superfície, reduzindo o risco de rachaduras. e melhore a dureza e a força. Formação de superfície de martensita 100%, o aço receberá a maior camada endurecida, pode substituir o aço carbono de aço mais caro, uma têmpera forte também pode promover propriedades mecânicas uniformes do aço e produzir a menor distorção da peça de trabalho. Peças após a têmpera, a vida útil sob carga alternada pode ser aumentada em uma ordem de magnitude. [1] Figura 2: forte probabilidade de formação de trincas de têmpera e relação da taxa de resfriamento3 - método de resfriamento da mistura água-arAjuste a pressão da água e do ar e a distância entre o bico de atomização e a superfície da peça de trabalho, a capacidade de resfriamento da mistura água-ar pode variar e o resfriamento pode ser uniforme. A prática de produção mostra que o uso da lei na forma de endurecimento por superfície de endurecimento por indução de peças complexas de aço carbono ou liga de aço, que pode efetivamente impedir a geração de trincas de têmpera.Figura 3 Mistura de água e ar4Método de extinção de água a ferver , pode obter um melhor efeito de endurecimento, para têmpera ou normalização do aço. No momento, essa tecnologia foi aplicada com sucesso à têmpera dúctil de ferro. Tomando a liga de alumínio como exemplo: de acordo com as especificações atuais de tratamento térmico para peças forjadas e forjadas de liga de alumínio, a temperatura da água de resfriamento é geralmente controlada abaixo de 60 ° C, a temperatura da água de resfriamento é baixa, a velocidade de resfriamento é alta e um grande resíduo estresse após a têmpera ocorre. Na usinagem final, a tensão interna está desequilibrada devido à inconsistência da forma e tamanho da superfície, resultando na liberação de tensão residual, resultando em peças deformadas, dobradas, ovais e outras deformadas da peça usinada, tornando-se resíduos irreversíveis com séria perda. Por exemplo: hélice, pás do compressor e outras deformações de ligas de alumínio forjadas após a usinagem óbvia, resultando em tolerância no tamanho das peças. A temperatura da água de têmpera aumentou da temperatura ambiente (30-40 ℃) para a temperatura da água fervente (90-100 ℃), a tensão residual média do forjamento diminuiu cerca de 50%. [2] Figura 4 diagrama de resfriamento da água a ferver5 método de resfriamento a óleo quenteO uso de óleo de resfriamento a quente, para que a peça antes de esfriar a uma temperatura igual ou próxima à temperatura do ponto Ms, a fim de minimizar a diferença de temperatura, possa efetivamente impedir a resfriamento distorção da peça e rachaduras. O tamanho pequeno do aço da ferramenta de liga morre frio 160 ~ 200 ℃ na têmpera a óleo quente, pode efetivamente reduzir a distorção e evitar rachaduras.Figura 5 diagrama de têmpera a óleo quente6 Método de tratamento criogênicoA peça de trabalho temperada é continuamente resfriada da temperatura ambiente para uma temperatura mais baixa, de modo que o austenito retido continua a ser transformado em martensita, cujo objetivo é melhorar a dureza e a resistência à abrasão do aço, melhorar a estabilidade estrutural e a estabilidade dimensional da peça de trabalho e melhorar efetivamente a vida útil da ferramenta. O tratamento criogênico é o nitrogênio líquido um meio de resfriamento para métodos de processamento de material. A tecnologia de tratamento criogênico foi aplicada primeiro às ferramentas de desgaste, materiais de ferramentas de molde e posteriormente estendida ao aço de liga, carboneto etc., usando esse método pode alterar a estrutura interna dos materiais metálicos, melhorando assim as propriedades mecânicas e as propriedades de processamento, que são atualmente Um dos mais recentes processos de resistência. O tratamento criogênico (tratamento criogênico), também conhecido como tratamento com temperatura ultra baixa, geralmente se refere ao material abaixo de -130 ℃ para processamento, a fim de melhorar o desempenho geral do material. Já há 100 anos, as pessoas começaram a aplicar o tratamento a frio em peças para relógios, encontradas para melhorar a força, a resistência ao desgaste, a estabilidade dimensional e a vida útil. O tratamento criogênico é uma nova tecnologia desenvolvida com base no tratamento comum a frio na década de 1960. Comparado com o tratamento a frio convencional, o tratamento criogênico pode melhorar ainda mais as propriedades mecânicas e a estabilidade do material e tem uma perspectiva de aplicação mais ampla. Mecanismo de tratamento criogênico: Após o tratamento criogênico, a austenita residual na estrutura interna do material metálico (principalmente mofo) material) é transformado em martensita, e o carboneto precipitado também é precipitado na martensita, para que a martensita possa ser eliminada no estresse residual, mas também aprimora a matriz da martensita, de modo que sua dureza e resistência ao desgaste também aumentam. A razão para o aumento da dureza é devido à transformação de parte da austenita retida em martensita. O aumento da tenacidade é devido à dispersão e à pequena precipitação de η-Fe3C. Ao mesmo tempo, o teor de carbono da martensita diminui e a distorção da rede diminui, melhora da plasticidade. O equipamento de tratamento criogênico consiste principalmente em tanque de nitrogênio líquido, sistema de transmissão de nitrogênio líquido, caixa fria profunda e sistema de controle. Na aplicação, o tratamento criogênico é repetido várias vezes. Processos típicos, tais como: têmpera a óleo 1120 ℃ + -196 ℃ × 1 h (2-4) tratamento criogênico profundo + 200 ℃ × 2 h de têmpera. Após o tratamento da organização, houve a transformação da austenita, mas também precipitada pela dispersão extenuada de martensita, de uma relação altamente coerente com a matriz de carbonetos ultrafinos, após subsequente temperamento a baixa temperatura a 200 ℃, o crescimento de carbonetos ultrafinos ε carbetos dispersos , o número e a dispersão aumentaram significativamente. O tratamento criogênico é repetido várias vezes. Por um lado, os carbonetos superfinos são precipitados a partir da martensita transformada a partir da austenita retida no momento do resfriamento criogênico anterior. Por outro lado, carbonetos finos continuam a ser precipitados na martensita extinta. O processo repetido pode aumentar a resistência à compressão da matriz, a resistência ao escoamento e a tenacidade ao impacto, melhorar a tenacidade do aço e melhorar significativamente a resistência ao desgaste por impacto.Figura 6: Esquema do dispositivo de tratamento criogênico processamento devido ao estresse térmico causado por deformação excessiva, o tratamento criogênico deve ser controlado a taxa de resfriamento. Além disso, para garantir a uniformidade do campo de temperatura no interior do equipamento e reduzir a flutuação de temperatura, o design do sistema de tratamento criogênico deve levar em consideração a precisão do controle de temperatura do sistema e a racionalidade do arranjo do campo de fluxo. No projeto do sistema também deve prestar atenção para atender ao menor consumo de energia, alta eficiência, fácil operação e outros requisitos. Estas são as tendências atuais de desenvolvimento do sistema de tratamento criogênico. Além disso, também se espera que alguns sistemas de refrigeração em desenvolvimento, cuja temperatura de refrigeração se estenda da temperatura ambiente até a baixa temperatura, se transformem em sistemas de tratamento criogênico sem líquido com a diminuição de sua temperatura mínima e a melhoria da eficiência da refrigeração. [3] Referências: [1] 樊东黎. J 淬火 - [] 的 强化 钢 的 热处理 方法 [J]. 2005, 2005, 20 (4): 1-3 [2] 微 微, 郝冬梅, 王成江.影响 淬火 对 铝合金 锻件 与 机械 性能 的 影响 [J]. 2002, 2002, 25 (2): 1-3 [3] 夏雨亮, 金 滔, 汤 珂. J. 处理 工艺 及 的 发展 现状 和 展望 [J].气 与 特 气, 2007, 25 (1): 1-3
Fonte: Meeyou Carbide

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