Per fornire ai pezzi metallici le proprietà meccaniche, fisiche e chimiche richieste, oltre alla selezione razionale dei materiali e ai vari processi di formatura, i processi di trattamento termico sono spesso essenziali. L'acciaio è il materiale più utilizzato nell'industria meccanica, con una microstruttura complessa che può essere controllata attraverso il trattamento termico. Pertanto, il trattamento termico dell'acciaio è il contenuto principale del trattamento termico dei metalli.
Inoltre, l'alluminio, il rame, il magnesio, il titanio e le loro leghe possono anche modificare le loro proprietà meccaniche, fisiche e chimiche attraverso il trattamento termico per ottenere caratteristiche prestazionali diverse.
Il trattamento termico generalmente non modifica la forma e la composizione chimica complessiva del pezzo, ma piuttosto conferisce o migliora le sue prestazioni alterando la microstruttura all'interno del pezzo o modificando la composizione chimica sulla superficie del pezzo. La sua caratteristica è quella di migliorare la qualità intrinseca del pezzo, che generalmente non è visibile ad occhio nudo.
La funzione del trattamento termico è quella di migliorare le proprietà meccaniche dei materiali, eliminare le tensioni residue e migliorare la lavorabilità dei metalli. In base alle diverse finalità del trattamento termico, i processi di trattamento termico possono essere suddivisi in due categorie: trattamento termico preliminare e trattamento termico finale.
1.Lo scopo del trattamento termico preliminare è migliorare le prestazioni di lavorazione, eliminare lo stress interno e preparare una buona struttura metallografica per il trattamento termico finale. Il processo di trattamento termico comprende ricottura, normalizzazione, invecchiamento, tempra e rinvenimento, ecc.
l La ricottura e la normalizzazione vengono utilizzate per i pezzi grezzi che hanno subito un trattamento termico. L'acciaio al carbonio e l'acciaio legato con un contenuto di carbonio superiore allo 0,5% vengono spesso ricotti per ridurne la durezza e facilitare il taglio; L'acciaio al carbonio e l'acciaio legato con un contenuto di carbonio inferiore allo 0,5% vengono trattati con normalizzazione per evitare l'incollamento dell'utensile durante il taglio a causa della loro bassa durezza. La ricottura e la normalizzazione possono affinare la dimensione del grano e ottenere una microstruttura uniforme, preparandosi per il futuro trattamento termico. La ricottura e la normalizzazione vengono spesso disposte dopo la sgrossatura e prima della sgrossatura.
l Il trattamento temporale viene utilizzato principalmente per eliminare le tensioni interne generate nella produzione di pezzi grezzi e nella lavorazione meccanica. Per evitare un eccessivo carico di lavoro di trasporto, per i pezzi di precisione generale, è possibile organizzare un trattamento temporale prima della lavorazione di precisione. Tuttavia, per le parti con requisiti di elevata precisione (come l'involucro delle alesatrici a coordinate), dovrebbero essere previsti due o più processi di trattamento di invecchiamento. Le parti semplici generalmente non necessitano di trattamenti di invecchiamento. Oltre alle fusioni, per alcune parti di precisione con scarsa rigidità (come le viti di precisione), vengono spesso organizzati trattamenti multipli di invecchiamento tra la lavorazione di sgrossatura e la lavorazione di semiprecisione per eliminare le tensioni interne generate durante la lavorazione e stabilizzare la precisione di lavorazione delle parti. Alcune parti dell'albero richiedono un trattamento prolungato dopo il processo di raddrizzatura.
l L'estinzione e il rinvenimento si riferiscono al trattamento di rinvenimento ad alta temperatura dopo l'estinzione, che può ottenere una struttura martensite temperata uniforme e fine, preparandosi a ridurre la deformazione durante l'estinzione superficiale e il trattamento di nitrurazione in futuro. Pertanto, la tempra e il rinvenimento possono essere utilizzati anche come trattamento termico preparatorio. Grazie alle buone proprietà meccaniche globali delle parti bonificate, alcune parti con bassi requisiti di durezza e resistenza all'usura possono essere utilizzate anche come processo di trattamento termico finale.
2.Lo scopo del trattamento termico finale è migliorare le proprietà meccaniche come durezza, resistenza all'usura e resistenza.
l L'estinzione include l'estinzione superficiale e l'estinzione in massa. La tempra superficiale è ampiamente utilizzata a causa della sua piccola deformazione, ossidazione e decarburazione e presenta anche i vantaggi di un'elevata resistenza esterna e una buona resistenza all'usura, pur mantenendo una buona tenacità e una forte resistenza agli urti internamente. Per migliorare le proprietà meccaniche delle parti temprate in superficie, è spesso necessario eseguire trattamenti termici come tempra e rinvenimento o normalizzazione come trattamento termico preliminare. Il percorso generale del processo è: taglio – forgiatura – normalizzazione (ricottura) – lavorazione di sgrossatura – tempra e rinvenimento – lavorazione di semiprecisione – tempra superficiale – lavorazione di precisione.
l La tempra per cementazione è adatta per acciaio a basso tenore di carbonio e acciaio a bassa lega. Innanzitutto, il contenuto di carbonio dello strato superficiale della parte aumenta e, dopo la tempra, lo strato superficiale ottiene un'elevata durezza, mentre il nucleo mantiene ancora una certa resistenza, elevata tenacità e plasticità. La carbonizzazione può essere suddivisa in cementazione complessiva e cementazione locale. In caso di cementazione parziale, è necessario adottare misure anti-infiltrazioni (placcatura in rame o materiali anti-infiltrazioni) per le parti non cementate. A causa della grande deformazione causata dalla cementazione e dalla tempra e dalla profondità di cementazione che varia generalmente da 0,5 a 2 mm, il processo di cementazione è generalmente classificato tra lavorazione di semiprecisione e lavorazione di precisione. Il percorso generale del processo è: taglio forgiatura normalizzazione lavorazione grezza e semiprecisa cementazione tempra lavorazione di precisione. Quando la parte non carburata delle parti carburate localmente adotta il piano di processo volto ad aumentare la tolleranza e a tagliare lo strato carburato in eccesso, il processo di taglio dello strato carburato in eccesso deve essere organizzato dopo la carburazione e prima dello spegnimento.
l Il trattamento di nitrurazione è un metodo di trattamento che consente agli atomi di azoto di infiltrarsi nella superficie metallica per ottenere uno strato di composti contenenti azoto. Lo strato di nitrurazione può migliorare la durezza, la resistenza all'usura, la resistenza alla fatica e la resistenza alla corrosione della superficie delle parti. A causa della bassa temperatura del trattamento di nitrurazione, della piccola deformazione e del sottile strato di nitrurazione (generalmente non superiore a 0,6~0,7 mm), il processo di nitrurazione dovrebbe essere organizzato il più tardi possibile. Per ridurre la deformazione durante la nitrurazione, dopo il taglio è generalmente necessario un rinvenimento ad alta temperatura per alleviare lo stress.
Orario di pubblicazione: 24 ottobre 2024
