Recocido: alivie el estrés interno y optimice el rendimiento del procesamiento
El recocido es el proceso de calentar el mango de acero al carbón a una temperatura apropiada, manteniéndolo durante un cierto período de tiempo, y luego enfriándolo lentamente. Este proceso está diseñado para permitir que los átomos dentro del mango obtengan suficiente energía para reorganizarse, eliminando así el estrés residual generado durante el procesamiento anterior. La presencia de estrés residual hará que el mango se deforme o incluso se rompa durante el uso posterior, y el recocido puede reducir efectivamente este riesgo.
En funcionamiento, la temperatura de recocido es diferente para las manijas de acero al carbono con diferentes contenidos de carbono. La determinación del tiempo de retención debe considerar de manera integral factores como el tamaño, la forma y la composición del mango para garantizar que el calor pueda penetrar uniformemente todas las partes del mango. El proceso de enfriamiento generalmente adopta el método de enfriamiento del horno. Este enfriamiento lento permite que la organización interna se transforme completamente en un estado equilibrado.
El mango de acero al carbono que ha sido recocido tiene una dureza más baja y una plasticidad significativamente mejorada. Esto hace que el mango sea más suave durante el procesamiento mecánico posterior, como el giro, la fresado, la perforación, etc., y el desgaste de la herramienta se reducirá en consecuencia, y la precisión del procesamiento se puede mejorar. El recocido es un proceso de pretratamiento esencial para algunos mangos que requieren una alta precisión dimensional y la calidad de la superficie. Por ejemplo, al fabricar manijas de acero de carbono para instrumentos de precisión, el recocido puede proporcionar una buena base para el procesamiento posterior de alta precisión, garantizar la estabilidad dimensional del mango y evitar el procesamiento de la deformación causada por el estrés interno.
Normalización: refinar la estructura, mejorar la fuerza y la dureza
La normalización es similar al recocido, pero hay una diferencia significativa en la velocidad de enfriamiento. La normalización es calentar el mango de acero al carbono a 30-50 ℃ por encima de AC3 o ACCM, mantenerlo caliente y luego enfriarlo en el aire. Debido a la velocidad de enfriamiento de aire relativamente rápida, el espacio de la lámina de perlita formado en el mango durante el proceso de enfriamiento es menor y la estructura es más fina.
La etapa de calentamiento también requiere un control de temperatura preciso para garantizar que la estructura interna del mango de acero al carbono esté completamente austenitizada. El control del tiempo de retención debe asegurarse de que la austenita esté homogeneizada, estableciendo las bases para la formación de una estructura ideal en el enfriamiento posterior. Al enfriar, se enfría naturalmente en el aire. Este método de enfriamiento es relativamente simple y de bajo costo.
La resistencia y la dureza del mango de acero al carbono después de la normalización mejoran significativamente. Esta característica hace que la normalización se use ampliamente en el procesamiento de acero bajo en carbono y manijas de acero a mediano carbono. Para las manijas de acero baja en carbono, la normalización puede aumentar adecuadamente su dureza, mejorar el rendimiento de corte, hacerlas más fáciles de cortar durante el procesamiento y mejorar la eficiencia del procesamiento. En el procesamiento de las manijas de acero de carbono medio, la normalización a veces puede reemplazar el enfriamiento y el temple (apagado de temperamento de alta temperatura) para preparar la organización para el enfriamiento de alta frecuencia. Al mismo tiempo, la normalización puede reducir la deformación de las piezas de acero y reducir los costos de procesamiento. Es especialmente adecuado para algunos escenarios de aplicación que tienen ciertos requisitos para un rendimiento integral pero que no necesitan lograr la inversión de alto costo de enfriamiento y templado. Por ejemplo, en la fabricación de manijas de acero al carbono para algunas herramientas manuales ordinarias, la normalización no solo puede cumplir con los requisitos de resistencia y dureza del mango durante el uso, sino también garantizar la economía de producción.
Enfriamiento: mejorar en gran medida la dureza y la resistencia al desgaste
El enfriamiento es un proceso de calentar un mango de acero al carbono por encima de la temperatura crítica, mantenerlo caliente durante un cierto período de tiempo y luego enfriarlo rápidamente. Este proceso puede transformar la austenita dentro del mango en martensita, que tiene una dureza extremadamente alta, mejorando significativamente la dureza y la resistencia al desgaste del mango.
Al calentar, para el acero hipoeutectoide, es necesario calentar a una cierta temperatura por encima de AC3 para garantizar que la ferrita se transforme por completo en austenita; Para el acero hipereutectetoide, se calienta a AC1 por encima de AC1 (la temperatura de inicio de la transformación de perlita a la austenita durante el calentamiento) y por debajo de ACCM, reteniendo un cemento no disuelto para mejorar la resistencia al desgaste del mango. El tiempo de retención debe garantizar la homogeneización de la austenita, pero no debe ser demasiado largo para evitar el crecimiento del grano. Al enfriar, el enfriamiento rápido es crucial. Los medios de enfriamiento de uso común incluyen salmuera, agua, aceite mineral, etc. Los diferentes medios de enfriamiento tienen diferentes velocidades de enfriamiento, que tienen un impacto significativo en el efecto de enfriamiento. Por ejemplo, la salmuera tiene una velocidad de enfriamiento rápida, lo que puede hacer que el mango de acero al carbono tenga una dureza más alta, pero el estrés interno también es grande; La velocidad de enfriamiento del aceite es relativamente lenta, lo que puede reducir el estrés interno, pero el aumento de dureza es relativamente pequeño.
La dureza del mango de acero al carbono después del enfriamiento se mejora enormemente, y la resistencia al desgaste se mejora significativamente. Se usa ampliamente en la fabricación de algunos manijas de herramientas que necesitan resistir fricción y desgaste frecuentes. Los mangos de herramientas como ejes y martillos pueden mantener una buena resistencia al desgaste en el uso a largo plazo después del enfriamiento, reducir la falla del manejo causada por el desgaste y extender la vida útil de las herramientas. Sin embargo, el enfriamiento rápido durante el enfriamiento producirá un gran estrés residual dentro del mango, lo que puede hacer que el mango se deforme o incluso se agrieta, por lo que generalmente se requiere templar después del enfriamiento.
Templing: Balance de la dureza y la tenacidad para estabilizar el rendimiento del manejo
El templamiento es un proceso en el que el mango de acero de carbono enfriado se calienta a una temperatura apropiada por debajo de la temperatura crítica más baja AC1, se mantiene caliente durante un período de tiempo y luego se enfría en aire o agua, aceite y otros medios. Su objetivo principal es eliminar el estrés residual generado por enfriamiento, ajustar el equilibrio entre la dureza y la tenacidad del mango y permitir que el mango obtenga un buen rendimiento integral.
La elección de la temperatura de templado determina el rendimiento del mango final. De acuerdo con el rango de temperatura de templado, se puede dividir en templado de baja temperatura, templado de temperatura media y templado de alta temperatura. El templado de baja temperatura puede mantener la alta dureza y la resistencia al desgaste del mango enfriado, al tiempo que reduce el estrés residual y la fragilidad. A menudo se usa para el tratamiento de los mangos de varios tipos de herramientas de acero de alto carbono, herramientas de corte, herramientas de medición, moldes, etc. El templado de temperatura media puede hacer que el mango obtenga un mayor elasticidad y un punto de rendimiento, así como una dureza adecuada, y es adecuado para la fabricación de manijas con funciones similares como resortes y resortes. El templado de alta temperatura puede hacer que el mango obtenga buenas propiedades mecánicas integrales de resistencia, plasticidad y tenacidad, y se usa ampliamente en las manijas de varias partes estructurales importantes de carga, como bielas, pernos, engranajes y piezas de eje.
Durante el proceso de templado, a medida que aumenta la temperatura, la martensita se descompone gradualmente, los carburos precipitan, transforman, agregan y crecen, y la ferrita también sufre cambios como la recuperación y la recristalización. Estos cambios en la microestructura afectan directamente las propiedades macroscópicas del mango. Por ejemplo, durante el templado de alta temperatura, la martensita se transforma en un troostito templado, y los carburos esféricos finos se distribuyen en la matriz de ferrita interna. Esta forma organizativa hace que el mango tenga una cierta fuerza mientras tiene buena plasticidad y dureza, y puede soportar grandes impactos externos sin romperse fácilmente.