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Ningbo Hewcho Industrial Limited.

Traitement thermique Traitement thermique

Le traitement thermique fait référence à un processus de travail à chaud des métaux dans lequel les matériaux sont chauffés, isolés et refroidis pour obtenir la structure et les propriétés souhaitées à l'état solide.

Traitement thermique

1. Normalisation:
Traitement thermique des structures perlitiques en chauffant l'acier jusqu'à un point critique, AC3 ou à une température appropriée, puis en le refroidissant au bout d'un certain temps.

2. Recuit:
Un procédé de traitement thermique pour le refroidissement à l'air. Chauffer la pièce en acier hypoeutectoïde à 20 - 40 degrés au-dessus de AC3. Après une période de conservation de la chaleur, refroidir lentement (ou être enterré dans du sable ou de la chaux) à moins de 500 degrés

3. Traitement thermique en solution solide:
Les alliages sont chauffés dans une zone monophasée à haute température et à température constante, ce qui permet de dissoudre complètement la phase en excès dans la solution solide, qui est ensuite refroidie rapidement pour obtenir une solution solide sursaturée.

4. vieillissement:
Les propriétés des alliages changent avec le temps quand ils sont placés à la température ambiante ou légèrement au-dessus de la température ambiante après un traitement thermique en solution solide ou une déformation plastique à froid.

5. Traitement en solution solide:
Pour dissoudre tous les composants de l'alliage, renforcer la solution solide, améliorer la ténacité et la résistance à la corrosion, éliminer les contraintes et adoucir, de manière à poursuivre le traitement et le moulage.

6. traitement de vieillissement:
Augmenter la température, permettre à la précipitation de phase améliorée de se précipiter, durcir, améliorer l’intensité.

7. trempe:
L'austénite d'acier est refroidie à une vitesse de refroidissement appropriée, de sorte que la pièce à usiner se transforme en martensite dans la section transversale ou dans une certaine plage.

8. Trempe:
La pièce durcie est chauffée pendant une certaine période à une température appropriée en dessous du point critique AC1, qui est ensuite refroidie selon une méthode qui répond aux exigences permettant d'obtenir la microstructure et les propriétés souhaitées.

9. Cémentation de l'acier
La carburation est un processus d'infiltration simultanée de carbone et d'azote à la surface de l'acier. Traditionnellement, la carbonitruration est également appelée cyanation. La carbonitruration des gaz à moyenne et à basse température est largement utilisée. La nitruration au carbone vise principalement à améliorer la dureté, la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue de l'acier. Carbonitruration de gaz à basse température principalement nitruration. Son objectif principal est d'améliorer la résistance à l'usure et l'anti-morsure de l'acier.

10. Trempe et revenu
Le traitement thermique associé à la trempe et au revenu est couramment utilisé pour être appelé trempe et revenu. Il est largement utilisé dans toutes sortes de pièces structurelles importantes, en particulier les liaisons, les boulons, les engrenages et les arbres qui travaillent sous des charges alternées. Les propriétés mécaniques du sorbite de revenu sont meilleures que celles du sorbite normalisant avec la même dureté. Sa dureté dépend de la température de revenu et est liée à la stabilité de l'acier et à la dimension en coupe de la pièce, généralement entre HB200 et 350.

Caractéristiques du processus
Le traitement thermique des métaux est l’un des processus importants de la fabrication mécanique. Comparé à d'autres procédés d'usinage, le traitement thermique ne modifie généralement pas la forme et la composition chimique globale de la pièce. En modifiant la microstructure à l'intérieur de la pièce, ou en modifiant la composition chimique à la surface de la pièce, cela confère ou améliore les performances de la pièce. Il se caractérise par l'amélioration de la qualité interne de la pièce, qui n'est généralement pas visible à l'œil nu.

Pour que la pièce métallique présente les propriétés mécaniques, physiques et chimiques requises, en plus d’un choix judicieux de matériaux et de formes diverses, un traitement thermique est souvent nécessaire. Le fer et l'acier sont les matériaux les plus utilisés dans l'industrie mécanique. Grâce à la microstructure complexe, le fer et l'acier peuvent être contrôlés par traitement thermique. Ainsi, le traitement thermique du fer et de l’acier est l’essentiel du traitement thermique des métaux. De plus, les propriétés mécaniques, physiques et chimiques de l'aluminium, du cuivre, du magnésium, du titane et d'autres alliages peuvent être modifiées par traitement thermique afin d'obtenir des performances différentes. [1]

Processus thermique

Le processus technologique

Le processus de traitement thermique comprend généralement trois processus de chauffage, de conservation de la chaleur et de refroidissement, parfois seulement deux processus de chauffage et de refroidissement. Ces processus sont liés et ininterrompus. Le chauffage est l'un des processus importants du traitement thermique. Il existe de nombreuses méthodes de chauffage pour le traitement thermique des métaux. Le charbon de bois et le charbon ont d'abord été utilisés comme sources de chaleur, et les combustibles liquides et à gaz ont été utilisés récemment. L'application d'électricité facilite le contrôle du chauffage et évite la pollution de l'environnement. Ces sources de chaleur peuvent être chauffées directement ou indirectement par du sel ou de l'or en fusion et des particules en suspension. Lorsque le métal est chauffé, la pièce est exposée à l'air. Une oxydation et une décarburation (c'est-à-dire une réduction de la teneur en carbone à la surface des pièces en acier) se produisent souvent, ce qui a un impact négatif sur les performances de surface des pièces. En conséquence, le métal est habituellement chauffé dans une atmosphère contrôlée ou protectrice, du sel fondu et du vide. Ils peuvent également être chauffés avec la protection de la peinture ou de l'emballage. La température de chauffage est l'un des paramètres technologiques importants du processus de traitement thermique. La sélection et le contrôle de la température de chauffage sont la clé pour garantir la qualité du traitement thermique. La température de chauffage varie avec le matériau métallique et le but du traitement thermique, mais est généralement chauffée au-dessus de la température de changement de phase pour obtenir le tissu à haute température. En outre, la transformation prend un certain temps. Ainsi, lorsque la température de la surface de la pièce à usiner atteint les conditions requises, elle doit conserver un certain temps à cette température pour assurer la cohérence des températures interne et externe et rendre la microstructure complètement transformée. Cette période de temps s'appelle le temps de maintien. Lorsque le chauffage à haute densité d'énergie et le traitement thermique de surface sont adoptés, la vitesse de chauffage est extrêmement rapide et il n'y a généralement pas de temps de conservation de la chaleur, tandis que le temps de conservation de la chaleur du traitement thermique chimique est généralement plus long.

Le refroidissement est également une étape indispensable du processus de traitement thermique. La méthode de refroidissement varie selon les processus, contrôlant la vitesse de refroidissement. En général, la vitesse de refroidissement du recuit est la plus lente, la vitesse de refroidissement de la normalisation est plus rapide et la vitesse de refroidissement de la trempe est plus rapide. Cependant, il existe différentes exigences pour différents types d'acier. Par exemple, un acier dur creux peut être durci à une vitesse de refroidissement normale.

Classification de processus

Le processus de traitement thermique des métaux peut être divisé en trois catégories principales: traitement thermique intégral, traitement thermique de surface et traitement thermique chimique. Selon le milieu de chauffage, la température de chauffage et le procédé de refroidissement, chaque catégorie peut être divisée en plusieurs processus de traitement thermique différents. Le même type de métal utilise un processus de traitement thermique différent, peut obtenir un tissu différent, ainsi la pièce a des performances différentes. Le fer et l'acier est le métal le plus utilisé dans l'industrie. La microstructure en acier étant également la plus complexe, il existe une grande variété de processus de traitement thermique de l'acier. Le traitement thermique intégré est un processus de traitement thermique des métaux dans lequel la pièce est chauffée dans son ensemble, puis refroidie à une vitesse appropriée pour obtenir la structure métallographique requise pour modifier ses propriétés mécaniques globales. De manière générale, il existe quatre processus de base: le recuit, la normalisation, la trempe et le revenu.

Technologie signifie

Le recuit consiste à chauffer la pièce à la température appropriée, à adopter un temps de conservation de la chaleur différent en fonction du matériau et de la taille de la pièce, puis à refroidir lentement la pièce. L’objectif est de faire en sorte que la structure interne du métal atteigne ou se rapproche de l’état d’équilibre et d’obtenir de bonnes performances techniques et de service, ou de préparer le tissu à une trempe supplémentaire. La normalisation consiste à refroidir la pièce dans l'air après l'avoir chauffée à une température appropriée. L'effet de la normalisation est similaire à celui du recuit, mais le tissu obtenu est plus fin. Il est souvent utilisé pour améliorer les performances de coupe des matériaux et parfois pour le traitement thermique final de certaines pièces moins exigeantes. La trempe fait référence au refroidissement rapide de la pièce dans de l'eau, de l'huile, un sel inorganique, une solution aqueuse organique et tout autre moyen de trempe après chauffage et maintien de la pièce. Après trempe, l'acier devient dur, mais devient en même temps fragile. Pour éliminer la fragilité dans le temps, il faut généralement le tempérer. Afin de réduire la fragilité de l'acier, maintenez l'acier trempé à une certaine température entre la température ambiante et 650 ° C pendant une longue période, puis refroidissez-le à nouveau. Ce processus s'appelle le revenu.

Recuit, normalisation, trempe et revenu sont les "quatre torches" de tout le traitement thermique, parmi lesquelles la trempe et le revenu sont étroitement liés et souvent utilisés ensemble. Avec une température de chauffage et un mode de refroidissement différents, les "quatre torches" ont mis au point un processus de traitement thermique différent. Afin de donner à la pièce une certaine résistance et ténacité, le processus de combinaison de trempe et de revenu à haute température est appelé revenu. Une fois certains alliages durcis en une solution solide sursaturée, ils sont maintenus à température ambiante ou à une température légèrement plus élevée pour améliorer la dureté, la résistance ou le magnétisme électrique, etc. Ce processus de traitement thermique est appelé traitement de vieillissement. La déformation par usinage sous pression et le traitement thermique sont combinés efficacement et étroitement, de sorte que la pièce à travailler puisse obtenir une bonne combinaison de résistance et de ténacité. Ce procédé de traitement thermique est appelé traitement thermique de déformation. Le traitement thermique dans l'atmosphère sous vide ou sous vide est appelé traitement thermique sous vide, ce qui permet non seulement de ne pas oxyder la pièce, de ne pas décarboniser, de maintenir la surface de la pièce propre et d'améliorer les performances de la pièce, mais également de réaliser un traitement thermique chimique. l'agent infiltrant. Le traitement thermique de surface est un processus de traitement thermique des métaux qui chauffe uniquement la surface de la pièce à usiner pour en modifier les propriétés mécaniques. Afin de chauffer uniquement la surface de la pièce sans y apporter trop de chaleur, la source de chaleur utilisée doit avoir une densité d'énergie élevée, c'est-à-dire qu'elle doit donner une plus grande quantité d'énergie thermique à la pièce par unité de surface, de sorte que la pièce l'énergie de surface ou locale peut atteindre une température élevée pendant une courte période ou de manière instantanée. Les principales méthodes de traitement thermique de surface sont la trempe à la flamme et le traitement thermique par induction. Les sources de chaleur couramment utilisées sont l'oxyacétylène ou l'oxypropane, les courants d'induction, les faisceaux laser et électronique, etc.

Le traitement thermique chimique est un processus de traitement thermique des métaux qui modifie la composition chimique, la structure et les performances de la surface de la pièce. Le traitement thermique chimique diffère du traitement thermique de surface en ce que le premier modifie la composition chimique de la surface de la pièce. Le traitement thermique chimique consiste à placer la pièce dans un milieu contenant du carbone, du sel ou d’autres éléments en alliage (gaz, liquide, solide) et à conserver la chaleur afin que la surface de la pièce puisse être infiltrée dans le carbone, l’azote, le bore, le chrome et autres. éléments. Après avoir infiltré des éléments, d'autres processus de traitement thermique, tels que la trempe et le revenu, sont parfois nécessaires. Les principales méthodes de traitement thermique par voie chimique sont la cémentation, la nitruration et la cémentation des métaux. Le traitement thermique est l’un des processus importants de la fabrication de pièces mécaniques et de moules. D'une manière générale, il peut garantir et améliorer diverses propriétés de la pièce, telles que la résistance à l'usure, la résistance à la corrosion. La structure et l'état de contrainte de l'ébauche peuvent également être améliorés pour faciliter divers traitements à froid et à chaud. Par exemple, la fonte blanche peut être rendue malléable après un recuit prolongé et sa plasticité peut être améliorée. Engrenage avec un processus de traitement thermique correct, la durée de vie peut être doublée ou des dizaines de fois que l’engrenage sans traitement thermique. De plus, les aciers au carbone bon marché ont les propriétés de certains aciers alliés de valence en infiltrant certains éléments d'alliage. De cette manière, les aciers au carbone bon marché peuvent remplacer certains aciers résistant à la chaleur et les aciers inoxydables. De plus, presque tous les moules doivent être soumis à un traitement thermique avant utilisation.


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