La trempe après trempe est couramment utilisée pour augmenter la rigidité et la ténacité de l'acier, éliminer les contraintes internes, améliorer la stabilité dimensionnelle et l'uniformité, mais a peu d'effet sur la dureté de la trempe de l'acier.
Lorsque l'acier chaud est refroidi, sa microstructure se transforme en martensite dure et cassante, une martensite trempée qui est trop cassante pour être utilisée directement et qui présente des contraintes internes élevées. Après la trempe, la contrainte interne peut être réduite ou relâchée et la structure de martensite revenue peut être obtenue. La température de revenu est toujours inférieure à la température de transition de phase (A1).
La méthode traditionnelle de trempe des pièces de trempe par induction est effectuée dans le four, le four à gaz ou le four infrarouge. Ces équipements sont généralement installés à d'autres endroits de l'atelier, ce qui entraîne une grande quantité de main-d'œuvre, de ressources matérielles et de perte de temps dans le processus de transport et d'empilage des pièces. De plus, la trempe dans le four prend souvent 2 à 3 heures. La trempe par induction à court terme peut pallier ces défauts.
La méthode de base de la trempe par induction
En peu de temps, la trempe par induction, le temps de chauffage et la température sont deux paramètres clés. La trempe par induction à des températures plus élevées peut obtenir le même effet qu'une trempe conventionnelle à une température plus basse. Il existe plusieurs relations temps-température entre le revenu induit de courte durée à haute température et le revenu conventionnel de longue durée à basse température, comme l'équation de Hollomon-Jaffe et le revenu de Grance-Baughman.
La plage de température de trempe par induction est généralement de 120 à 600 ℃, si la température de trempe par induction de l'acier au carbone est inférieure à 100 ℃, le tissu ne changera pas. La trempe à basse température de l'acier au carbone (120-300℃) est principalement utilisée pour réduire la contrainte interne, tandis que la réduction de dureté ne dépasse généralement pas 1 ~ 2HRC. Si l'acier au carbone est trempé au-dessus de 600 ℃, la microstructure change de manière significative, entraînant une diminution de la dureté du grand intervalle, qui peut dépasser 15HRC, et la dureté maximale diminue à 36 ~ 44HRC. Pour les aciers alliés, un revenu supérieur à 600℃ peut ne pas entraîner une réduction significative de la dureté.
Tremper toujours à la fois la dureté et le stress interne, et la ténacité, comme les personnes des deux côtés du conflit, en raison de l'élimination du stress interne est un objectif important de la trempe, par conséquent, il faut d'abord comprendre comment le stress interne est produit lors du durcissement par induction, le Le mécanisme de formation de la contrainte résiduelle à ce moment et certains autres processus de traitement thermique tels que la contrainte de la carburation, le mécanisme de nitruration est différent. Il existe deux types de contraintes dans le chauffage par induction : les contraintes thermiques causées par différentes valeurs de température et gradients de température, et les contraintes de transition de phase causées par la transformation des tissus, tels que l'austénite, la bainite et la martensite. La contrainte totale est la superposition de ces deux contraintes. Le rôle de chaque contrainte dans la contrainte totale change au fur et à mesure que le processus de chauffage progresse.
Bobine d'induction de revenu
La trempe par induction peut être utilisée pour les pièces qui ne peuvent pas être auto-revenues. En général, la même bobine d'induction (inducteur) ne peut pas être utilisée à la fois pour la trempe et le revenu car :
1) Pour la trempe par induction, afin de donner la forme d'une pièce complexe pour atteindre le modèle de distribution de dureté requis, le champ électromagnétique doit être redistribué pour créer une zone locale afin d'obtenir plus d'énergie. Le capteur de trempe est généralement conçu pour chauffer des régions beaucoup plus grandes que la zone trempée, voire des pièces entières. A cet effet, une bobine multitour faiblement couplée peut être utilisée.
2) La densité d'énergie utilisée pour le durcissement est beaucoup plus élevée que celle utilisée pour le revenu. Lors de la trempe, la surface doit être chauffée à une vitesse très lente pour former un gradient de température de la surface «douce» à la profondeur de la couche durcie. Une densité d'énergie trop élevée entraînera une température de surface de la pièce supérieure à la meilleure température de revenu, ce qui rendra la dureté de la surface de la pièce trop faible.
3), contrairement à la bobine durcie, la bobine de trempe ne nécessite pas de conducteur magnétique.
4) Une fréquence plus basse doit être utilisée lors de la trempe, car la température de trempe est toujours inférieure au point de Curie, à ce moment la pièce est à l'état magnétique, l'effet de peau est très évident. Lorsque la même fréquence de chauffage est appliquée, la profondeur de la couche chauffante (profondeur de pénétration) lors du revenu est bien inférieure à celle lors de la trempe par induction (même dans l'étape magnétique de la trempe). En effet, la perméabilité de l'acier est 10 fois plus élevée lorsqu'il est trempé que lorsqu'il est durci. Une perméabilité élevée entraîne une diminution de la profondeur de pénétration et la perméabilité est liée à des facteurs tels que la fréquence, l'intensité du champ magnétique, la température, la composition de l'acier et la taille des grains.