¿Y si se pudieran reforzar los metales combinando calor y presión en un único proceso sin fisuras? El tratamiento termomecánico lo consigue. Esta técnica no sólo mejora la durabilidad y tenacidad de los metales, sino que también optimiza sus propiedades estructurales. En este artículo, desvelaremos los siete tipos esenciales de tratamientos termomecánicos y sus aplicaciones, proporcionando información que puede mejorar su comprensión de las innovaciones metalúrgicas. Prepárese para explorar cómo este proceso transformador puede elevar sus proyectos de ingeniería de materiales.
El tratamiento termomecánico es un proceso de tratamiento térmico de metales que combina el procesamiento a presión con el tratamiento térmico para utilizar eficazmente el refuerzo por deformación y el refuerzo por transformación de fase en materiales metálicos.
Al combinar el procesado por presión con las operaciones de tratamiento térmico, este proceso unifica el proceso de conformado con la obtención de las propiedades finales.
Exploremos ahora las categorías y aplicaciones del tratamiento termomecánico.
| Símbolo | Significado |
| A1 | Temperatura a la que austenitacoexisten en equilibrio la ferrita, la cementita o el carburo |
| A3 | La temperatura de coexistencia más alta de austenita y ferrita en acero hipoeutectoide en equilibrio |
| Ac1 | Temperatura a la que comienza a formarse la austenita cuando se calienta el acero. |
| Ac3 | Temperatura a la que toda la ferrita se transforma en austenita al calentar un acero hipoeutectoide. |
| Ar1 | Temperatura a la que la austenita se descompone en ferrita y perlita durante la austenización a alta temperatura y el enfriamiento del acero. |
| Ar3 | Temperatura a la que la austenita en enfriamiento comienza a precipitar ferrita libre. |
| Acm | La temperatura máxima a la que coexisten austenita y cementita o carburo en el acero hipereutectoide en estado de equilibrio es el punto crítico superior del acero hipereutectoide. |
| Accm | Temperatura final a la que toda la cementita secundaria se disuelve en austenita durante el calentamiento. |
| Arcm | Temperatura a la que la austenita comienza a precipitar cementita secundaria durante el enfriamiento. |
Termomecánica tratamiento
Se trata de un proceso de refuerzo integral que combina el refuerzo por deformación y el refuerzo por transformación de fase. Implica dos procesos, a saber, la deformación plástica y la transformación en fase sólida de materiales metálicosque se integran para influir en el proceso de transformación de fases y en los productos. Utilizando los cambios en la estructura de materiales metálicos durante la deformación, este proceso tiene por objeto obtener la estructura y las propiedades deseadas.
La deformación se realiza por encima de la temperatura de transformación Ar3 del acero, o entre el intervalo de temperaturas Ar1 y Ar3. Alternativamente, puede llevarse a cabo por encima de la temperatura de tratamiento térmico en solución de las aleaciones. Tras la deformación, el material se templado y revenido.
La eliminación de los procesos de recalentamiento y enfriamiento puede aumentar la resistencia del acero en 10-30%, mejorar su tenacidad y resistencia a la fatiga y disminuir el riesgo de fragilidad del temple. Esta técnica también es eficaz para mejorar la resistencia y la plasticidad de las aleaciones no ferrosas.
El método se emplea comúnmente en la producción de chapas, flejes, tubos, alambres y barras de acero al carbono, de baja y media temperatura. acero aleadoasí como piezas mecánicas de formas sencillas.
El acero se deforma por encima de Ar3 o entre Ar1 y Ar3. A continuación, se enfría con aire o agua hasta que supera los 550 ℃ y, posteriormente, se enfría con aire para obtener una estructura de ferrita-pearlita o de bainita.
Al aumentar la límite elásticoCon el acero inoxidable, es posible obtener una excelente tenacidad a baja temperatura, lo que lo hace adecuado para fabricar una gama de productos que incluye acero con bajo contenido en carbono, chapa de acero soldable, fleje, alambrón y otros artículos que contengan Nb, V y Ti. Estos productos no se templan ni revenen.
El acero se deforma en la zona estable de austenita subenfriada (500~600 ℃) y, a continuación, se templa y revenido.
Con la condición de garantizar la plasticidad del acero, se puede aumentar significativamente su resistencia. Esto es aplicable a componentes fabricados con acero de alta resistencia de aleación media que requieren alta resistencia, alambres de acero de alta resistencia de sección pequeña, así como moldes de acero de alta aleación, herramientas de acero de alta velocidad, etc.
(a) La deformación se produce tanto antes como durante el intervalo de temperaturas de transformación de la perlita del acero.
(b) También puede producirse deformación tras la transformación en perlita.
(a) Los subgranos finos de ferrita y los carburos esféricos pueden mejorar varias veces la tenacidad al impacto del acero y son adecuados para producir pequeñas piezas de acero estructural aleado.
(b) Este proceso puede acortar significativamente el tiempo de esferoidización, reducir la temperatura de esferoidización y mejorar la estructura de esferoidización. Se suele utilizar en acero para herramientas y acero para rodamientos fabricación.
La deformación se lleva a cabo en el rango de temperatura Ms ～ Md del acero.
Mejorar la resistencia bajo la condición de garantizar la plasticidad.
Es aplicable al acero inoxidable austenítico y al acero de plasticidad inducida por transformación (acero TRIP).
Tras el tratamiento de disolución, el acero o la aleación se trabajará en frío o en caliente antes del envejecimiento.
La resistencia mejora notablemente y se puede seguir garantizando la plasticidad necesaria.
Se utiliza para calidades de acero o aleaciones que requieren refuerzo, como el acero austenítico, el acero martensítico envejecido, la superaleación a base de níquel, la aleación de aluminio, la aleación de cobre, etc.
El proceso comienza con una deformación en frío a temperatura ambiente, seguida de un revenido intermedio. A continuación, se realiza un calentamiento rápido secundario y un enfriamiento rápido, seguidos de un revenido final.
Puede conservar el efecto de refuerzo de la deformación, por lo que es adecuado para producir tubos de acero laminados en frío, alambres de acero de alta resistencia estirados en frío o piezas pequeñas con formas sencillas que pueden conformarse en frío.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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