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Questions nécessitant une attention particulière lors du traitement thermique

  Lors de la fabrication de pièces moulées, des processus de traitement thermique sont généralement utilisés pour obtenir la dureté et la résistance requises. Le processus de traitement thermique des métaux consiste à modifier la surface ou la structure interne du matériau et à obtenir les performances requises par chauffage, conservation de la chaleur et refroidissement à l'état solide du matériau métallique.

  Cependant, en fonctionnement réel, les pannes sont souvent causées par de petits détails qui ne valent pas la peine d'être mentionnés plutôt que par des problèmes techniques clés, ni par des erreurs dans l'application spécifique des théories typiques mentionnées dans les livres. Les leçons doivent être apprises et mises en garde. Aujourd'hui, j'ai trié pour vous quelques champs de mines dans le processus de traitement thermique, comme suit :

  Les pièces trempées qui nécessitent une dureté plus élevée et des dimensions plus grandes ne peuvent pas être en acier au carbone

  La dureté réalisable de la surface de la pièce après trempe dépend de la trempabilité de l'acier, de la taille de la section et de l'agent de trempe. Lorsque les autres conditions sont constantes, à mesure que la taille de la pièce augmente, sa dureté superficielle diminue après la trempe. Par conséquent, l'effet de la dureté et de la taille de la trempe doit être pris en compte lors de la conception et de la sélection du matériau des pièces trempées.

  Pour l'acier au carbone, en raison de sa faible trempabilité, sa dureté de trempe et son effet de taille sont plus évidents. Lorsque la taille de la section transversale de la pièce conçue est supérieure au diamètre trempé critique de l'acier sélectionné, l'exigence de dureté prédéterminée ne peut pas être atteinte. Par conséquent, un acier allié avec une meilleure trempabilité doit être utilisé pour ce type de pièce.

  Les données de propriétés mécaniques des matériaux répertoriés dans le manuel ne peuvent pas être simplement appliquées dans la conception mécanique

  Le nombre de propriétés mécaniques répertoriées dans divers manuels est généralement basé sur des données obtenues en testant des éprouvettes de petite taille pouvant être durcies. Par conséquent, lors de l'utilisation de ces données, il faut être attentif à l'influence de l'effet de taille sur les propriétés mécaniques.

  Lorsque le diamètre (épaisseur) de la pièce est similaire au diamètre de durcissement critique du matériau, les données du manuel peuvent être utilisées comme base pour la conception et la sélection des matériaux. Lorsque la taille de la pièce est supérieure au diamètre critique du matériau, les propriétés mécaniques de l'acier vont diminuer à mesure que la taille de la section augmente (ce phénomène est appelé effet de taille), en particulier pour les aciers à faible trempabilité, l'effet de taille est particulièrement évident.

  Les pièces trempées aux formes complexes ne peuvent pas être sélectionnées à partir d'acier à grande déformation

  Pour les pièces aux formes complexes, en raison de l'effet des contraintes thermiques et des contraintes structurelles lors de la trempe, des contraintes internes importantes seront générées à l'intérieur de la pièce, ce qui entraînera la déformation ou même la fissuration de la pièce et sa mise au rebut.

  Pour éliminer les effets secondaires produits lors de la trempe, il faut essayer de réduire la vitesse de refroidissement de la trempe. Pour pouvoir durcir à une vitesse de refroidissement plus faible, des nuances d'acier avec une bonne trempabilité et une faible déformation doivent être sélectionnées.

Questions nécessitant une attention lors du traitement thermique (2)

  Dans le réservoir d'huile de trempe, l'eau doit être strictement empêchée d'entrer

  L'huile est un agent de trempe couramment utilisé pour certains aciers alliés de petite section. Cependant, si de l'eau est involontairement introduite dans l'huile de trempe ordinaire et que l'huile n'est pas soluble dans l'eau, l'huile s'émulsionnera avec de l'eau pour former une émulsion. La capacité de refroidissement de ce milieu est comparable à l'huile pauvre. Si l'huile est un liquide non émulsionné, il existe des couches d'eau et d'huile et l'eau se trouve au fond du réservoir d'huile, ce qui peut provoquer une déformation de trempe et une fissuration de la pièce pendant la trempe. Si la couche d'eau est épaisse, l'eau rapidement vaporisée pendant la trempe peut provoquer une explosion.

  Il est parfois indispensable d'utiliser une double trempe eau et huile, qu'il convient de gérer sur place et de séparer régulièrement.

  La conception et la fabrication de montages de trempe ne peuvent être fabriquées sans principe

  Afin de s'assurer que la pièce trempée peut être raisonnablement chauffée et immergée dans l'agent de trempe de la bonne manière pour améliorer l'efficacité de la production, il est souvent nécessaire de concevoir et de fabriquer certains montages en production. La qualité de la conception du dispositif de trempe est étroitement liée à la qualité du produit. La qualité de la conception et de la fabrication du dispositif de trempe ne peut donc pas être réalisée à volonté et les exigences suivantes doivent être respectées :

1) Fixations et suspensions qui ne peuvent pas supporter la charge donnée par la pièce pendant la chaleur rouge, et la déformation de la fixation pendant le chauffage et le refroidissement empêche l'extension libre de la pièce ;

  •  La taille et le poids du luminaire sont trop grands ou trop lourds pour être utilisés ;
  • Les appareils qui affectent le refroidissement de la pièce dans la structure ne doivent pas être utilisés ;
  • L'acier à haute teneur en carbone ne doit pas être utilisé comme matériau de l'appareil, et l'acier à faible teneur en carbone est préférable car l'acier à haute teneur en carbone est difficile à souder et facile à rompre à partir de la fracture, ce qui affecte la trempe. L'acier à haute teneur en carbone est facile à oxyder et à décarburer, et se casse en raison d'un durcissement répété lors d'un clignotement répété, et a une courte durée de vie.

  Les pièces de surface trempées par induction à moyenne et haute fréquence doivent subir un traitement thermique préalable

  La pièce est trempée par un équipement de chauffage par induction à moyenne fréquence et un équipement de chauffage par induction à haute fréquence et a une dureté de surface plus élevée, une résistance plus élevée et une résistance à la fatigue plus élevée que les pièces trempées ordinaires. Ces performances supérieures sont principalement dues au fait que le chauffage à haute et moyenne fréquence est une sorte de chauffage rapide sans conservation de la chaleur. Cette condition de chauffage provoque une composition d'austénite inégale, un raffinement des grains et des sous-structures d'austénite, et dans la couche durcie après la trempe. Les aiguilles de martensite sont extrêmement petites et les carbures ont un degré de dispersion élevé.

  Ces organisations supérieures et ces excellentes performances ne peuvent être obtenues que dans le cadre de la petite organisation d'origine. S'il y a de gros morceaux de ferrite libre dans la structure d'origine, l'épaisseur de la couche durcie sera inégale après la trempe, ce qui affectera l'uniformité de la dureté de la couche durcie, réduisant les performances de la couche durcie, ou apparaîtra des points faibles après trempe. Par conséquent, les pièces trempées à haute et moyenne fréquence doivent être normalisées ou trempées et trempées avant la trempe pour obtenir une structure fine et uniforme.

Questions nécessitant une attention lors du traitement thermique (1)

  La distance entre les pièces de cémentation au gaz ne doit pas être trop petite

  La cémentation au gaz utilise un ventilateur pour faire circuler intensément l'atmosphère dans le four afin d'obtenir une atmosphère uniforme dans le four. Afin d'atteindre l'objectif d'une bonne circulation des gaz du four dans le réservoir de cémentation, la distance entre les pièces ne doit pas être trop petite. Surtout pour certaines petites cémentites, non seulement les pièces ne peuvent pas être en contact les unes avec les autres lorsque le four est installé, mais aussi l'espacement ne peut pas être trop petit, sinon cela rendra l'atmosphère du four difficile à circuler. L'atmosphère dans le four est inégale et provoque même un angle mort dans la partie four, entraînant une mauvaise carburation. Dans des circonstances normales, l'écart entre les pièces doit être de 5 à 10 mm.

  Les pièces de réparation trempées en acier à haute teneur en carbone et fortement allié ne doivent pas être trempées directement

  L'acier fortement allié à haute teneur en carbone a un point Ms bas et un grand volume spécifique de trempe. Par conséquent, la pièce trempée présente une contrainte interne importante. S'il est directement trempé, il est facile de se déformer et de se fissurer. Par conséquent, un traitement de recuit doit être effectué avant la re-trempe pour éliminer sa contrainte interne.

  Les moules fortement alliés avec trempe à haute température ne peuvent pas être utilisés pendant une longue période de trempe au lieu d'une trempe multiple

  Les moules hautement alliés qui sont trempés à des températures élevées doivent être trempés plusieurs fois, comme les matrices de forgeage à chaud en acier 3Cr2W8 qui doivent être trempées plus de deux fois. En effet, ces pièces fortement alliées trempées à haute température ont plus d'austénite retenue dans la structure après la trempe. Le revenu multiple a pour but d'achever la transformation de l'austénite résiduelle en martensite lors du revenu et du refroidissement afin que l'austénite résiduelle La martensite transformée soit ensuite transformée en martensite revenue.

  Il est difficile d'obtenir la transformation structurelle mentionnée ci-dessus si un revenu à long terme est utilisé. Un revenu insuffisant entraînera un durcissement secondaire insignifiant, une mauvaise stabilité dimensionnelle de la pièce, une plus grande fragilité et une faible durée de vie.

  L'acier à haute teneur en carbone avec des carbures de réseau ne convient pas au recuit de sphéroïdisation

  Afin de réduire la dureté et d'obtenir de meilleures performances de traitement, l'acier à haute teneur en carbone n'est pas sujet à la surchauffe, à la déformation et à la fissuration pendant la trempe. Généralement, le recuit de sphéroïdisation est adopté. Mais avant le recuit de sphéroïdisation, il ne devrait pas y avoir de carbures de réseau sérieux dans l'acier. Si les carbures du réseau existent, cela empêchera la sphéroïdisation de se poursuivre.

  Pour les aciers à haute teneur en carbone avec une structure de carbure de réseau sévère, un traitement de normalisation doit être utilisé avant le recuit de sphéroïdisation pour éliminer les carbures de réseau puis le recuit de sphéroïdisation.

  FIN

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