Recocido del acero como un tipo de tratamiento térmico. Tecnología de metales

Creación y gestión de nuevos materialespropiedades es el arte de la tecnología del metal. Una de sus herramientas es el tratamiento térmico. Estos procesos le permiten cambiar las características y, en consecuencia, el alcance del uso de aleaciones. El recocido del acero es una opción generalizada para eliminar los defectos de producción en los productos, aumentando su resistencia y confiabilidad.

Las tareas del proceso y sus variantes

Las operaciones de recocido se realizan para:

• optimización de la estructura intracristalina, ordenamiento de los elementos de aleación;
• minimización de las distorsiones y tensiones internas debido a los rápidos cambios tecnológicos de la temperatura;
• Aumentando el cumplimiento de los objetos para el mecanizado posterior.

La operación clásica se llama "recocido completo,Sin embargo, hay varias de sus variedades, dependiendo de las propiedades y características especificadas de las tareas: incompleta, baja, difusión (homogeneización), isoterma, recristalización, normalización. Todos ellos son similares en principio, pero los modos de tratamiento térmico de los aceros son significativamente diferentes.

Procesamiento térmico basado en el diagrama

Todas las transformaciones en la industria siderúrgica, quebasado en el juego de temperaturas, claramente corresponden al diagrama de aleaciones de hierro y carbono. Es una ayuda visual para determinar la microestructura de los aceros al carbono o los hierros fundidos, así como los puntos de transformación de las estructuras y sus características bajo la influencia de la calefacción o la refrigeración.

La tecnología de los metales está regulada por este horariotodos los tipos de recocido de aceros al carbono. Para valores incompletos, bajos y también para la recristalización, los valores de temperatura "inicial" son la línea PSK, es decir, su punto crítico Ac₁. El recocido y la normalización total del acero están orientados térmicamente a la línea de cartas GSE, sus puntos críticos Ac₃ y Ac_m. Además, el diagrama establece claramente la relación de un determinado método de tratamiento térmico con el tipo de material con respecto al contenido de carbono y la posibilidad correspondiente de conducirlo para una aleación particular.

Recocido completo

Objetos: piezas fundidas y forjadas de una aleación hipoeutectoide, mientras que la composición de acero debe rellenar el carbono en una cantidad de hasta el 0,8%.

Propósito:

• el cambio máximo en la microestructura obtenida por fundición y presión en caliente, llevando la composición heterogénea ferrítica-perlítica de grano grueso a un grano fino homogéneo;
• Disminución de la dureza y aumento del cumplimiento para el posterior procesamiento por corte.

Tecnologia La temperatura de recocido del acero es 30-50˚С por encima del punto crítico Ac₃. Al alcanzar la térmica especificada.sus características se mantienen en este nivel durante algún tiempo, lo que permite completar todas las transformaciones necesarias. Los granos perlíticos y ferríticos grandes se transforman completamente en austenita. La siguiente etapa es el enfriamiento lento junto con el horno, durante el cual la ferrita y la perlita, que tienen un grano fino y una estructura homogénea, se extraen de nuevo de la austenita.

El recocido de acero completo permite eliminar los defectos internos más complejos, sin embargo, es muy largo y consume mucha energía.

Recocido incompleto

Objetos: aceros hipoutectoides que no tienen una heterogeneidad interna grave.

Propósito: moler y ablandar el grano perlítico, sin cambiar la base ferrítica.

Tecnologia Calentando el metal a temperaturas que caen entre los puntos críticos Ac₁ y Ac₃. Exposición de los espacios en blanco en el horno en establo.Las características contribuyen a la realización de los procesos necesarios. El enfriamiento se realiza lentamente, junto con el horno. En la salida recibir la misma estructura de grano fino perlítico-ferrítica. Con tal efecto térmico, la perlita se convierte en de grano fino, mientras que la ferrita permanece sin cambios cristalina, y solo puede cambiar estructuralmente, también moliendo.

El recocido incompleto del acero permite equilibrar el estado interno y las propiedades de los objetos simples, y consume menos energía.

Recocido bajo (recristalización)

Objetos: todos los tipos de acero al carbono laminado, acero de aleación con un contenido de carbono del 0,65% (por ejemplo, rodamiento de bolas), piezas y piezas en bruto de metales no ferrosos que no contienen defectos internos graves, pero que requieren una corrección de baja potencia.

Propósito:

• eliminación de las tensiones internas y el endurecimiento debido a la influencia de la deformación por frío y por calor;
• la eliminación de los efectos negativos del enfriamiento desigual de las estructuras soldadas, aumentando la ductilidad y la resistencia de las costuras;
• impartir homogeneidad a la microestructura de productos metalúrgicos no ferrosos;
• Esferoidización de la perlita en placa, lo que le confiere una forma granulada.

Tecnologia

Las piezas se calientan a 50-100˚С por debajo del punto crítico Ac₁. Bajo la influencia de tales influencias se eliminan.Cambios internos menores. Todo el proceso tecnológico toma alrededor de 1-1.5 horas. Rangos de temperatura aproximados para algunos materiales:

1. Acero al carbono y aleaciones de cobre - 600-700˚С.
2. Aleaciones de níquel - 800-1200˚С.
3. Aleaciones de aluminio - 300-450˚С.

El enfriamiento se realiza en aire. Para los aceros martensíticos y bainíticos, la tecnología de los metales proporciona otro nombre para este proceso: alto temple. Es una forma simple y asequible de mejorar las propiedades de partes y estructuras.

Homogeneización (recocido por difusión)

Objetos: productos de fundición grandes, especialmente piezas de fundición de acero aleado.

Propósito: Distribución uniforme de los átomos de los elementos de aleación en las redes cristalinas y todo el volumen del lingote como resultado de la difusión a alta temperatura; suavizar la estructura de la pieza de trabajo, reduciendo su dureza antes de realizar operaciones tecnológicas posteriores.

Tecnologia El material se calienta a altas temperaturas de 1000-1200 ° C. Las características térmicas estables deben mantenerse durante un largo período de tiempo, aproximadamente de 10 a 15 horas, dependiendo del tamaño y la complejidad de la estructura de yeso. Al finalizar todas las etapas de las transformaciones a alta temperatura, sigue un enfriamiento lento.

El laborioso, sin embargo, altamente eficiente proceso de nivelación de la microestructura de grandes estructuras.

Recocido isotérmico

Objetos: productos de chapa de acero al carbono, productos de aleaciones aleadas y de alta aleación.

Objetivo: mejorar la microestructura, la eliminación de defectos internos en menos tiempo.

Tecnologia El metal se calienta inicialmente a la temperatura de recocido completo y resiste el tiempo requerido para la transformación de todas las estructuras existentes en austenita. Luego se enfría lentamente por inmersión en sal al rojo vivo. Para alcanzar el calor a 50-100 ˚ C por debajo del punto Ac₁ colocado en un horno para mantenerlo a este nivel durante el tiempo requerido para la transformación completa de la austenita en perlita y cementita. El enfriamiento final tiene lugar en el aire.

El método permite lograr las propiedades requeridas de las palanquillas de acero aleado, al tiempo que ahorra tiempo, en comparación con el recocido completo.

Normalización

Objetos: piezas de fundición, piezas forjadas y piezas de acero de bajo carbono, medio carbono y baja aleación.

El objetivo: racionalizar el estado interno, dar la dureza y la resistencia deseadas, mejorar el estado interno antes de las etapas subsiguientes de tratamiento térmico y mecanizado.

Tecnologia El acero se calienta a temperaturas que se encuentran ligeramente por encima de la línea GSE y sus puntos críticos, mantenidos y enfriados en el aire. Por lo tanto, la velocidad de finalización del proceso aumenta. Sin embargo, utilizando este procedimiento, puede lograr una estructura de calma racional solo si la composición del acero está determinada por el carbono en una cantidad de no más del 0,4%. Con cantidades crecientes de carbono, hay un aumento en la dureza. Después de la normalización, el mismo acero tiene mayor dureza junto con un grano fino uniformemente ubicado. La técnica permite aumentar significativamente la resistencia de las aleaciones a la fractura y el cumplimiento del mecanizado.

Posibles defectos de recocido

Durante la ejecución de las operaciones de tratamiento térmico, es necesario cumplir con los modos especificados de calentamiento y enfriamiento de la temperatura. En caso de violación de los requisitos, pueden producirse diversos defectos.

1. Oxidación y formación de la superficie.escoria Durante la operación, el metal caliente reacciona con el oxígeno del aire, lo que conduce a la formación de escamas en la superficie de la pieza de trabajo. Para ser limpiado mecánicamente o con productos químicos especiales.
2. El agotamiento del carbono. También ocurre como resultado de la influencia del oxígeno en el metal caliente. La reducción de la cantidad de carbono en la capa superficial conduce a una disminución de sus propiedades mecánicas y tecnológicas. Para evitar estos procesos, el acero debe recocerse en paralelo con la introducción de gases protectores en el horno, cuya tarea principal es evitar que la aleación interactúe con el oxígeno.
3. Sobrecalentamiento Es una consecuencia de una larga exposición en el horno a altas temperaturas. El resultado es un crecimiento excesivo de grano, la adquisición de una estructura heterogénea de grano grueso y una mayor fragilidad. Sometido a corrección por la implementación de otra etapa de recocido completo.
4. Quemado Ocurre como resultado de exceder los valores permisibles de calentamiento y envejecimiento, conduce a la destrucción de enlaces entre ciertos granos, daña completamente toda la estructura del metal y no está sujeto a corrección.

Para evitar fallos, es importante realizar claramente las tareas de tratamiento térmico, poseer habilidades profesionales y controlar estrictamente el proceso.

El recocido de acero es altamente eficiente.La tecnología de llevar la microestructura de partes de cualquier complejidad y composición a la estructura y condición internas óptimas que se requieren para las etapas subsiguientes de influencias térmicas, mecanizando y poniendo la estructura en operación.

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