Procedimiento de tratamiento térmico VerSpec

Válvula VerSpec Wenzhou Co., Ltd.
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Condado de Yongjia, ciudad de Wenzhou, China
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Procedimiento de tratamiento térmico

1. Definición:
El tratamiento térmico es un proceso controlado que se usa para alterar la microestructura de metales y aleaciones como el acero y el aluminio para impartir propiedades que benefician la vida útil de un componente, por ejemplo, una mayor dureza de la superficie, resistencia a la temperatura, ductilidad y resistencia.
Los procesos de tratamiento térmico incluyen el endurecimiento de la carcasa, el temple, la solución y el tratamiento de envejecimiento, los procesos especiales de acero inoxidable, el recocido y la normalización.
1.1 Recocido
Artículo principal: Recocido (metalurgia)
Recocido es un término bastante generalizado. El recocido consiste en calentar un metal a una temperatura específica y luego enfriar a una velocidad que producirá una microestructura refinada, ya sea que se separe total o parcialmente los componentes. La velocidad de enfriamiento es generalmente lenta. El recocido se usa con más frecuencia para suavizar un metal para trabajar en frío, para mejorar la maquinabilidad o para mejorar propiedades como la conductividad eléctrica.
En las aleaciones ferrosas, el recocido generalmente se realiza calentando el metal más allá de la temperatura crítica superior y luego enfriándolo muy lentamente, dando como resultado la formación de perlita. Tanto en metales puros como en muchas aleaciones que no pueden tratarse con calor, el recocido se utiliza para eliminar la dureza causada por el trabajo en frío. El metal se calienta a una temperatura donde puede ocurrir la recristalización, reparando así los defectos causados ​​por la deformación plástica. En estos metales, la velocidad de enfriamiento usualmente tendrá poco efecto. La mayoría de las aleaciones no ferrosas que son tratables térmicamente también se recocen para aliviar la dureza del trabajo en frío. Estos pueden enfriarse lentamente para permitir la precipitación total de los constituyentes y producir una microestructura refinada.
Las aleaciones ferrosas suelen estar "recocidas por completo" o "recocidas por proceso". El recocido completo requiere velocidades de enfriamiento muy lentas para formar perlita gruesa. En el proceso de recocido, la velocidad de enfriamiento puede ser más rápida; Hasta e incluyendo la normalización. El objetivo principal del proceso de recocido es producir una microestructura uniforme. Las aleaciones no ferrosas a menudo se someten a una variedad de técnicas de recocido, que incluyen "recocido de recristalización", "recocido parcial", "recocido completo" y "recocido final". No todas las técnicas de recocido implican recristalización, como el alivio del estrés.
Normalizar
La normalización es una técnica utilizada para proporcionar uniformidad en el tamaño y la composición del grano a lo largo de una aleación. El término se usa a menudo para aleaciones ferrosas que han sido austenitizadas y luego enfriadas al aire libre. [19] La normalización no solo produce perlita, sino también martensita y, a veces, bainita, lo que proporciona un acero más duro y resistente, pero con menos ductilidad para la misma composición que el recocido completo.
Aliviar el estrés
El alivio del estrés es una técnica para eliminar o reducir los esfuerzos internos creados en un metal. Estas tensiones pueden ser causadas de varias maneras, desde trabajo en frío hasta enfriamiento no uniforme. El alivio del estrés generalmente se logra al calentar un metal por debajo de la temperatura crítica más baja y luego enfriar de manera uniforme.
1.2 Envejecimiento
Artículo principal: endurecimiento por precipitación.
Algunos metales se clasifican como metales de endurecimiento por precipitación. Cuando una aleación de endurecimiento por precipitación se apaga, sus elementos de aleación quedarán atrapados en la solución, dando como resultado un metal blando. El envejecimiento de un metal "en solución" permitirá que los elementos de aleación se difundan a través de la microestructura y formen partículas intermetálicas. Estas partículas intermetálicas se nuclean y se caen de la solución y actúan como una fase de refuerzo, lo que aumenta la resistencia de la aleación. Las aleaciones pueden envejecer "naturalmente", lo que significa que los precipitados se forman a temperatura ambiente, o pueden envejecer "artificialmente" cuando los precipitados solo se forman a temperaturas elevadas. En algunas aplicaciones, las aleaciones que envejecen naturalmente pueden almacenarse en un congelador para evitar el endurecimiento hasta después de otras operaciones, por ejemplo, el ensamblaje de remaches puede ser más fácil con una parte más suave.
Los ejemplos de aleaciones de endurecimiento por precipitación incluyen las aleaciones de aluminio de las series 2000, 6000 y 7000, así como algunas superaleaciones y algunos aceros inoxidables. Los aceros que se endurecen con el envejecimiento se suelen denominar aceros maragantes, de una combinación del término "envejecimiento por martensita".
1.3 Enfriamiento
Artículo principal: Temple
La extinción es un proceso de enfriamiento de un metal a una velocidad rápida. Esto se hace con mayor frecuencia para producir una transformación martensita. En aleaciones ferrosas, esto a menudo producirá un metal más duro, mientras que las aleaciones no ferrosas generalmente se volverán más blandas de lo normal.
Para endurecer por enfriamiento, un metal (generalmente acero o hierro fundido) debe calentarse por encima de la temperatura crítica superior y luego enfriarse rápidamente. Dependiendo de la aleación y otras consideraciones (como la preocupación por la máxima dureza frente al agrietamiento y la distorsión), el enfriamiento se puede realizar con aire forzado u otros gases (como el nitrógeno). Se pueden usar líquidos, debido a su mejor conductividad térmica, como el aceite, el agua, un polímero disuelto en agua o una salmuera. Al enfriarse rápidamente, una porción de austenita (que depende de la composición de la aleación) se transformará en martensita, una estructura cristalina dura y quebradiza. La dureza apagada de un metal depende de su composición química y método de extinción. Las velocidades de enfriamiento, desde las más rápidas a las más lentas, van desde agua dulce, salmuera, polímeros (es decir, mezclas de agua y polímeros de glicol), aceite y aire forzado. Sin embargo, apagar un determinado acero demasiado rápido puede provocar grietas, por lo que los aceros de alta resistencia, como el AISI 4140, deben enfriarse con aceite, los aceros para herramientas como ISO 1.2767 o el acero para herramientas de trabajo en caliente H13 deben apagarse con aire forzado, Los aceros de baja aleación o de resistencia media, como XK1320 o AISI 1040, deben enfriarse en salmuera.
Sin embargo, la mayoría de los metales no ferrosos, como las aleaciones de cobre, aluminio o níquel, y algunos aceros de alta aleación, como el acero inoxidable austenítico (304, 316), producen un efecto opuesto cuando se apagan: se suavizan. Los aceros inoxidables austeníticos se deben apagar para que sean totalmente resistentes a la corrosión, ya que se endurecen significativamente.
1.4 Templado
Artículo principal: Temple (metalurgia)
El acero martensítico no templado, aunque es muy duro, es demasiado quebradizo para ser útil para la mayoría de las aplicaciones. Un método para aliviar este problema se llama templado. La mayoría de las aplicaciones requieren que las piezas apagadas estén templadas. El temple consiste en calentar el acero por debajo de la temperatura crítica más baja (a menudo de 400 a 1105 ˚F o 205 a 595 ˚C, dependiendo de los resultados deseados), para impartir cierta tenacidad. En ocasiones, se utilizan temperaturas de revenido más altas (pueden ser de hasta 1.300 ˚F o 700 ˚C, dependiendo de la aleación y la aplicación) para impartir una mayor ductilidad, aunque se pierde algo de resistencia.
El templado también se puede realizar en aceros normalizados. Otros métodos de templado consisten en apagar a una temperatura específica, que está por encima de la temperatura de inicio de martensita, y luego mantenerla allí hasta que se forme la bainita pura o se puedan aliviar las tensiones internas. Estos incluyen austempering y martempering
2. Procedimiento