Le processus de traitement thermique par déformation est communément appelé "traitement thermomécanique". Dans le domaine de la fabrication de machines, la combinaison de techniques de traitement sous pression (telles que le laminage, le forgeage et le laminage) et de traitement thermique peut entraîner un renforcement à la fois linéaire et par traitement thermique, ce qui permet d'obtenir des propriétés mécaniques complètes qui ne peuvent pas être obtenues par un seul [...]
Le processus de traitement thermique par déformation est communément appelé "traitement thermomécanique".
Dans le domaine de la fabrication de machines, la combinaison de techniques de traitement sous pression (telles que le laminage, le forgeage et le laminage) et de traitement thermique peut entraîner un renforcement à la fois linéaire et par traitement thermique, ce qui permet d'obtenir des propriétés mécaniques globales qui ne peuvent pas être obtenues par une seule méthode de renforcement.
Ce processus de renforcement combiné est appelé traitement thermomécanique.
Outre l'obtention de propriétés mécaniques exceptionnelles, le traitement thermomécanique élimine également la nécessité d'un chauffage à haute température pendant le traitement thermique, ce qui se traduit par des économies d'énergie significatives, une réduction de l'utilisation des équipements de chauffage et de l'espace de l'atelier, ainsi qu'une diminution des défauts de traitement thermique tels que l'oxydation, la décarburation et la déformation du matériau.
Par conséquent, le processus de traitement thermomécanique offre non seulement d'excellents effets de renforcement, mais aussi des avantages économiques significatifs.
À titre de référence, les 36 exemples suivants de méthodes de traitement thermomécanique sont énumérés.
Une aléseuse avec un diamètre de corps de 4 mm, un diamètre de tête de 6 mm et une longueur totale de 40 mm est immédiatement trempée après le forgeage et rapidement revenue. Il en résulte une augmentation de la durée de vie de plus de 30% par rapport aux traitements conventionnels.
Une utilisation autonome outil de tournage en acier M2 provenant d'une usine locale de fabrication de machines-outils électriques est trempé dans l'huile immédiatement après le forgeage et revenu à 550°C. Il en résulte une durée de vie plus d'une fois supérieure à celle des outils de tour du marché.
L'acier 9341 à 12 cases à usage unique outil de tournage de Jialong Company est refroidi à l'huile après avoir été forgé librement, ce qui lui confère une durée de vie relativement longue.
Le forgeage à chaud processus de trempe pour un marteau de concasseur de 355 mm x 98 mm x 33 mm en acier 65Mn est la suivante :
La température initiale de forgeage est de 1050°C, et la température finale de forgeage varie de 840°C à 860°C. Après le forgeage final, le marteau doit être refroidi à l'air pendant 2 à 3 secondes, puis trempé dans de l'eau courante. Il doit ensuite être trempé à une température comprise entre 180°C et 200°C, ce qui permet d'obtenir une dureté superficielle de 50 à 55 HRC dans un rayon de 10 mm autour de la surface.
Ce processus de trempe par forgeage à chaud augmente la durée de vie du marteau de plus de 50% par rapport au traitement thermique conventionnel.
Une clé à douille en acier 40Cr provenant d'une usine nationale d'outils de quincaillerie utilise la trempe par forgeage au lieu de la trempe traditionnelle. bain de sel trempe. Cette méthode est non seulement économe en énergie et respectueuse de l'environnement, mais elle permet également d'obtenir des résultats de grande qualité.
Le burin en acier 55MnSi est forgé à l'aide d'un marteau pneumatique de 2500N et d'une matrice spécialisée. La température optimale de déformation se situe entre 920 et 950℃, avec un taux de déformation d'environ 75%. La température finale de forgeage est d'environ 900℃.
Pour maintenir une dureté et une ténacité optimales, la pièce doit être rapidement trempée dans l'eau et refroidie dans l'huile dans les 30 secondes suivant la déformation (en fonction de la couleur de la surface de la pièce). Le ciseau doit ensuite être trempé à une température comprise entre 220 et 270℃.
Après avoir subi un traitement thermomécanique, le burin présente une dureté et une ténacité accrues, ce qui se traduit par une durée de vie plus longue.
La pièce brute en acier CrMn de 230 mm x 120 mm, pesant environ 40 kg, est forgée en barres carrées de 90 mm x 90 mm x 600 mm. L'ébauche est ensuite découpée en fonction de la taille de l'anneau.
L'ébauche est chauffée à une température de 1050 à 1150 ℃ avec une isolation appropriée. Elle sera ensuite soumise à un formage rapide par refoulement-extrusion dans la zone de déformation à haute température.
La variation de forme sera comprise entre 35% et 40%, avec une température finale de forgeage de 920 à 900 ℃.
Immédiatement après le forgeage, la barre carrée est refroidie dans l'huile à une température de 40 à 70 ℃ pendant 40 à 60 secondes.
Après refroidissement à l'air jusqu'à environ 100 ℃, la barre carrée sera trempée.
La dureté de la surface de l'anneau doit être ≥62HRC.
La température initiale de forgeage est comprise entre 1070 et 1150°C, tandis que la température finale de forgeage est fixée à 850°C. La variable de déformation va de 35% à 75%. La température de revenu peut varier de 200 à 350°C.
Par rapport au chauffage et à la trempe dans un four à boîte à feu à bain de sel, la résistance a augmenté d'environ 30%, et la résistance à l'usure a augmenté de 26% à 30%.
La température de déformation varie de 930 à 970°C, avec une variable de déformation de 30%. Le refroidissement se fait à l'huile et la température de revenu est comprise entre 150 et 180°C.
Par rapport aux méthodes de traitement thermique conventionnelles, ce procédé permet d'augmenter la résistance de près de 20% et la résistance à la fatigue par contact de 23%.
La température initiale de forgeage est comprise entre 1150 et 1180℃ avec le forgeage de la bande de roulement, et le temps de déformation est compris entre 13 et 17 secondes, avec un taux de déformation d'environ 40%.
Ensuite, la pièce est immédiatement ébarbée sur une presse à manivelle de 2150N, suivie d'une trempe immédiate (la température de la pièce est alors comprise entre 900 et 950℃), puis d'un revenu à 650℃.
Lorsque l'on travaille avec des billes d'acier 45Mn2 d'un diamètre de 70 à 100 mm, la température initiale de forgeage doit être d'environ 1200°C. La température finale de forgeage doit être maintenue entre 1000°C et 1050°C. La température finale de forgeage doit être maintenue entre 1000°C et 1050°C.
Le temps de pré-refroidissement approprié après trempe à l'eau peut être sélectionnée en fonction des spécifications des billes d'acier. Le revenu des billes d'acier à une température comprise entre 150°C et 180°C permet d'obtenir une dureté superficielle d'au moins 57 HRC, avec une profondeur de couche durcie de plus de 20 mm et une dureté supérieure à 50 HRC. Cela répond aux exigences des billes d'acier de grande taille.
La température de chauffage par induction à fréquence intermédiaire est comprise entre 1100°C et 1200°C. Au cours du processus de forgeage, du début de la déformation jusqu'à 20 secondes avant la trempe, la déformation des différentes parties du soc varie de 56% à 83%. Après la déformation, la densité de chaleur de trempe est comprise entre 1,30g/cm3 à 1,35g/cm3 dans une solution aqueuse de CaCl2.
Après la trempe, le soc est revenu à une température de 460°C à 480°C pendant 3 heures, ce qui lui confère une dureté de 40 à 45 HRC.
Par rapport au processus traditionnel de traitement thermique des socs, le nombre de cycles de chauffage a été réduit de 4 à 5 fois à seulement deux fois, ce qui a entraîné une augmentation de l'efficacité de la production d'environ 4 fois. La qualité du produit répond à des exigences de premier ordre, ce qui se traduit par des avantages économiques significatifs.
Pour les Acier 40Cr La mâchoire de direction avec un diamètre de 60mm, il est forgé en le chauffant à une gamme de température de 1150 à 1200℃. La température finale de forgeage est ensuite réduite à 900 à 850℃ et un refroidissement à l'huile est effectué. Le joint est trempé à une température de 600℃ pendant 2 heures.
L'utilisation de la chaleur résiduelle du processus de forgeage pour la trempe permet non seulement d'économiser de l'énergie et de réduire les coûts, mais aussi d'améliorer de manière significative la structure organisationnelle et l'efficacité de la production. performance des matériauxLes produits de l'industrie automobile sont de plus en plus performants, notamment en termes de résistance aux chocs, ce qui est essentiel pour la sécurité des véhicules.
Les dimensions totales de la matrice sont de 70 mm x 20 mm x 10 mm.
Il y a 20 petits trous sur le plan de 20 mm de largeur, avec des diamètres de 1,5 mm, 2,5 mm et 3 mm. Ces trous nécessitent un traitement thermique avec une tolérance d'espacement de ±0,006 mm, une planéité inférieure à 0,01 mm et une dureté comprise entre 56 et 60 HRC.
En raison de la forte ségrégation des carbures eutectiques dans l'acier Cr12MoV, il existe un risque important de fissuration après le laminage des billettes. Le matériau est toujours réparti en bandes le long de la direction de laminage, le noyau étant réparti en mailles, blocs et piles, qui deviennent des concentrations de contraintes et des sources de fissures. Cela entraîne une anisotropie du matériau et une distorsion accrue du traitement thermique.
La déformation thermique par forgeage est une meilleure solution pour résoudre ces problèmes.
Le processus spécifique est le suivant :
La température initiale de forgeage est comprise entre 1050°C et 1160°C, la température finale de forgeage étant comprise entre 850°C et 950°C.
Le matériau subit un refroidissement à l'huile lorsqu'il est chaud, suivi de deux processus de trempe à 780°C pendant 3 heures chacun.
La structure métallographique finale se compose de martensite, de bainite inférieure, de poudre de carbure dispersée et de petites quantités de résidus. austénite.
Le volume spécifique est similaire à celui de la sorbite thermiquement tempérée.
La micro-déformation ne nécessite pas de redressage après le traitement thermique, et toutes les déformations répondent aux exigences techniques avec une plage de dureté de 58 à 60 HRC et un taux de qualification de 99,99%.
Ce processus de traitement thermique permet d'obtenir une résistance élevée à la chaleur, une dureté thermique, une résistance à l'usure et une longue durée de vie de la matrice.
Les matrices d'étirage hexagonales sont des exemples de trempe avec la chaleur résiduelle du forgeage et de revenu à haute température, filières d'emboutissageet les matrices de poinçonnage à froid, entre autres, mais ils ne sont pas mentionnés ici.
Les objets et outils métalliques divers, tels que les clés, tournevis, pinces et ciseaux, ont été parmi les premiers à être trempés grâce à la chaleur résiduelle générée lors du forgeage. Cela peut être considéré comme le premier prototype de traitement thermomécanique.
Les pièces d'outillage étaient chauffées puis trempées dans un four à coke, où la couleur du feu était observée, un processus connu sous le nom de forgeage en ligne. Certaines ont nécessité plusieurs cycles de chauffage pour atteindre la taille souhaitée, tandis que l'étape finale de forgeage après le formage n'a pas nécessité de refroidissement à l'air.
Le liquide de refroidissement approprié doit être sélectionné en fonction du matériau, puis appliqué sur le côté du four ou trempé en utilisant sa chaleur résiduelle. Un four de trempe spécial est rarement utilisé.
Après le forgeage libre, les outils de travail du bois tels que les rabots, les haches et les ciseaux sont généralement trempés à l'aide de la chaleur résiduelle. Cette méthode est rentable, car elle permet d'économiser de l'électricité et du temps, et elle est également très efficace en termes de production.
Dans certaines villes rurales, les fours à coke sont encore utilisés.
Les machines agricoles refroidies par la chaleur résiduelle du forgeage comprennent les faucilles, les pelles, les râteaux, les marteaux-pilons, ainsi que les ustensiles de cuisine tels que les cuillères, les spatules et les couteaux.
L'acier a tendance à développer des carbures en forme de chaîne après un refroidissement lent pendant le forgeage, ce qui entraîne une rupture fragile de la matrice, une fissuration ou une rupture par fissuration thermique.
Le chauffage à des températures normales peut dissoudre le M6C.
Lorsqu'il est refroidi à l'air à une vitesse supérieure à 15 ℃/min, qui dépasse la vitesse de refroidissement critique pour la formation de carbures en chaîne, il élimine les carbures en chaîne et recuit l'acier par sphéroïdisation. recuit pour obtenir une distribution fine et uniforme des carbures.
La température de normalisation recommandée est de 1130 ℃. Cette modification entraîne une réduction de la résilience de normalisation du forgeage de 26J/cm2 à 23J/cm2 et une augmentation de la durée de vie de 1500 à 2000 pièces.
Le processus de normalisation par déformation à haute température consiste à chauffer la pièce à sa température finale de forgeage d'environ 850°C, puis à la laisser refroidir à l'air. Ce procédé permet non seulement d'accroître la résistance de l'acier, mais aussi d'améliorer considérablement sa résistance aux chocs, à l'usure et à la fatigue, et de réduire sa température de transition vers la fragilité.
Le 20CrMnTi forgeage de l'acier Les dimensions de l'ébauche sont de 80 mm x 80 mm x 40 mm.
Après le forgeage, la pièce est refroidie à l'air et la vitesse de refroidissement est soigneusement contrôlée afin d'améliorer ses propriétés mécaniques et de faciliter son découpage.
Certaines entreprises nationales produisant des engrenages automobiles en acier 20CrMnTi utilisent la chaleur résiduelle générée lors du forgeage pour procéder à la normalisation. Ce processus permet d'économiser plus de 300 kWh d'électricité par tonne d'engrenages produite.
Certaines unités nationales placent immédiatement l'acier rapide dans le four Ac1 (20-30°C) pendant 2 à 3 heures après le forgeage, ce qui permet au four de refroidir à 550°C, puis de refroidir à l'air. Cela simplifie le processus, raccourcit le cycle de production et permet d'économiser 70-90% d'électricité, réduisant ainsi les coûts de production et améliorant les conditions de travail. En outre, ce processus améliore la qualité des pièces forgées et facilite les opérations mécanisées.
Pour les pièces en acier rapide traitées par laminage, matriçage et traitement isotherme, il n'est pas nécessaire de suivre le processus de recuit traditionnel. Cet exemple peut servir de référence.
Les dimensions de la matrice sont de 250 mm x 200 mm x 42 mm. La température de départ du forgeage est comprise entre 1150-1100°C et la température finale du forgeage est comprise entre 900-850°C.
Le processus de recuit consiste à chauffer la matrice à 800-820°C pendant 4-6 heures, puis à laisser le four refroidir à 500°C en utilisant un refroidissement à l'air.
Dans l'industrie de transformation du bois, certains couteaux rotatifs et rabots sont fabriqués à l'aide de la technologie bridage méthode. La lame de ces couteaux est fabriquée à partir d'un acier à outils allié, tel que le 5Cr8W2MoVSi, tandis que le corps ou le dos est fabriqué à partir d'un acier 45 Q235A. Le corps est chauffé à la température de forgeage de l'acier de la lame, puis les deux sont soudés ensemble à l'aide d'un laminoir.
Ce processus est connu sous le nom de soudage en phase solide, et la lame est laminée à la taille souhaitée avant d'être contrôlée à la température finale de laminage, puis rapidement trempée et refroidie.
Les lames produites selon cette méthode sont de grande qualité, avec une dureté élevée et une longue durée de vie, et offrent l'avantage supplémentaire d'économiser du temps et de l'électricité au cours du processus de fabrication.
La trempe à chaud par laminage est un processus de traitement thermique qui utilise la chaleur résiduelle générée par le laminage de divers profils pour les tremper. Ce processus produit le même effet de renforcement que la trempe à chaud par forgeage.
Par exemple, l'acier M2 peut être laminé à une température de 1220°C (laminoir 250, 50r/min) jusqu'à la taille souhaitée, puis trempé directement, ce qui permet d'obtenir une dureté de 65HRC ou plus. Il en résulte une durée de vie plus longue pour les outils de tournage par rapport à la trempe en bain de sel.
L'auteur a exécuté avec succès un processus de traitement thermomécanique en utilisant la technologie forets hélicoïdaux d'une entreprise d'outillage domestique pour l'utilisation de machines.
Le dispositif de chauffage à haute fréquence a été utilisé pour effectuer un laminage à chaud à quatre rouleaux.
La température d'austénitisation a été fixée entre 950°C et 1000°C, et la température de déformation entre 880°C et 950°C, avec un taux de déformation d'environ 30%. Le cycle de trempe a été effectué à l'aide d'une solution aqueuse à deux nitrates, la température de l'eau étant maintenue en dessous de 70°C.
La dureté obtenue après la trempe était ≥54 HRC, et après le revenu à une température de 240°C à 260°C pendant 1 heure, la dureté était ≥50 HRC, ce qui répond aux exigences techniques et dépasse les exigences de déformation pour plus de 95%.
Les barres renforcées en acier 20MnSi doivent être laminées à chaud et doivent répondre aux exigences de performance suivantes : résistance à la traction ≥ 510MPa, résistance à la flexion ≥ 335MPa et allongement ≥ 16%.
Une billette de 60 mm x 60 mm est laminée en une barre renforcée de 16 mm de diamètre. La température initiale de laminage est comprise entre 1100 et 1200°C et entraîne une réduction de la forme de laminage d'environ 93%. La température finale de laminage se situe entre 950 et 900°C, ce qui correspond à la température des barres à faible teneur en carbone. martensite trempe de l'acier.
Après le laminage, la barre est refroidie à l'eau en 1 à 1,26 secondes. Elle subit ensuite un auto-trempage à des températures comprises entre 550 et 600°C.
La barre renforcée qui a subi le processus de laminage, de trempe et de revenu ci-dessus possède des propriétés mécaniques qui dépassent celles spécifiées dans la norme GB1499 et qui dépassent également les propriétés mécaniques spécifiées dans la norme britannique BS4449.
La température de déformation par extrusion est comprise entre 1100 et 1200℃, et la température de revenu est comprise entre 570 et 580℃.
La dureté du matériau est comprise entre 300 et 335HBW, avec une résistance à la traction de ≥ 1068MPa, une résistance à la flexion de ≥ 960MPa et un allongement de ≥ 14,5%, ce qui satisfait aux normes fixées par le ministère des normes.
L'expérience montre que pour les grandes pièces d'extrusion de trempe à la chaleur perdue telles que les joints, il est crucial de sélectionner soigneusement la température de déformation, le temps écoulé avant la trempe après déformation, le milieu de trempe, le temps de refroidissement de la pièce dans le milieu de trempe et la température de revenu, parmi d'autres paramètres du processus.
Le but du refroidissement à l'huile à 840°C x 2h et du processus de trempe à 200°C x 2h est d'obtenir un double raffinement du tissu.
Ensuite, pendant le processus de déformation superplastique à 800°C, la vitesse de déformation est de 2,5 x 10s et la variable de déformation à la traction est de 250%. Après la déformation, le refroidissement dans l'huile est effectué.
Les résultats de l'essai de déformation superplastique sur l'acier, y compris la résistance à la flexion, la durée de vie à plusieurs reprises et les indicateurs de dureté, ont montré que la résistance à la flexion était supérieure de 28% à celle obtenue avec le traitement conventionnel. La durée de vie à plusieurs temps a augmenté de 38,6%, et la dureté était ≥ 60 HRC, équivalente à celle obtenue par la trempe conventionnelle.
La résistance à la flexion de l'acier H11 est de 1852 MPa, et après avoir subi deux cycles de trempe à 482°C en trempe conventionnelle, son taux d'allongement est de 12,5%.
En effectuant une trempe de déformation à basse température et deux revenus à 482°C, suivis d'un vieillissement de déformation de 2% à environ 316°C et d'un revenu final à 482°C, la résistance à la flexion de l'acier passe à 2548 MPa, soit une augmentation de 37,5%, tandis que sa vitesse d'allongement reste inchangée.
Ce traitement thermomécanique composé est un processus dans lequel la trempe par déformation à haute température est suivie d'une petite déformation et d'un revenu à une température spécifique.
Le vieillissement par déformation de la martensite après trempe par déformation à haute température peut permettre à l'acier d'obtenir des propriétés de résistance beaucoup plus élevées que tout autre traitement thermique.
Par exemple, les propriétés mécaniques du 50CrVA après une trempe conventionnelle et un revenu à 200°C sont une résistance à la traction de 2119 MPa, une résistance à la flexion de 1497 MPa et une réduction de section de 41,7%.
Après avoir subi une trempe par déformation à haute température, un revenu à 200°C, une déformation 3% et un revenu à 200°C, les propriétés mécaniques du 50CrVA sont une résistance à la traction de 2597 MPa et une résistance à la flexion de 2254 MPa.
Ce traitement thermique thermomécanique composite, combinant la trempe par déformation à haute température et le vieillissement par déformation martensitique, a augmenté la résistance à la traction et la résistance à la flexion de l'acier 50CrVA de 22,6% et 50,7%, respectivement.
L'entreprise Jialong chauffe et trempe des lames mécaniques, telles que des couteaux à raboter et des couteaux rotatifs d'une longueur supérieure à 2 mètres, dans un four à atmosphère protectrice à une température d'environ 500℃.
Une fois la pièce refroidie à environ 200℃, elle est roulée d'avant en arrière sur une presse à rouleaux à plusieurs reprises, en utilisant le principe de superplasticité à changement de phase. Ce processus permet d'ajuster immédiatement les rectitude à ≤0,30mm après une flexion de 10-15mm.
Ce renforcement de la déformation permet non seulement de redresser une plaquette précédemment courbée, mais aussi de créer une contrainte de compression résiduelle d'une profondeur d'environ 5 mm sur la surface laminée. Cela contribue à améliorer la durée de vie de l'outil.
Le processus consiste à cémenter après avoir déformé la pièce à froid, car la déformation à froid crée divers défauts structurels qui peuvent accélérer le processus de cémentation.
Par exemple, après la frappe à froid, la déformation du 20CrNiMo est de 25%. Si la pièce est cémentée au gaz à une température de 930-950°C pendant 2 heures, la profondeur de la couche de cémentation atteindra 0,84 mm. Si la déformation augmente jusqu'à 50%, la profondeur de la couche atteindra 0,88 mm. Plus la déformation est importante, plus la couche de pénétration est profonde.
Il s'agit d'un traitement thermique composite au cours duquel la pièce subit nitruration après avoir été déformé à froid à la température ambiante.
La nitruration par déformation à froid se distingue de la cémentation par déformation à froid.
La déformation à froid diminue le taux de pénétration de l'azote et l'épaisseur de la couche de diffusion, et cette tendance s'accentue à mesure que le niveau de déformation augmente.
Ce phénomène peut être dû au fait que les atomes d'azote empêchent la diffusion d'autres atomes d'azote en épinglant les sites de dislocation ou en piégeant les atomes d'azote disloqués.
Cependant, la nitruration par déformation à froid peut augmenter la ténacité du fer pur.
La température et la durée de la nitruration dépendent de la nature du matériau. type d'acierPar exemple, l'acier 38CrMoAl et l'acier 20 requièrent des températures de 650°C et 550°C, respectivement.
Il s'agit d'un traitement thermique combiné dans lequel la pièce subit une déformation à température ambiante suivie d'une infiltration de bore.
Par exemple, 20 pièces d'acier sont laminées et déformées dans une serre, puis soumises à une période de maintien à 900°C et à une infiltration de bore solide à des vitesses de chauffage variables.
Les tests ont démontré que la déformation à froid augmente significativement la profondeur de la couche d'infiltration du bore.
Le niveau optimal de déformation pour une profondeur de pénétration maximale varie en fonction de la vitesse de chauffage et du temps de maintien pendant le processus d'infiltration du bore.
Ce phénomène est dû à la déformation à froid de la structure de l'acier, qui accélère le processus d'adsorption atomique du bore à la surface de l'acier.
La carbonitruration par déformation à froid est un processus de traitement thermique composite dans lequel la carbonitruration à température moyenne est effectuée après un processus de déformation à température ambiante.
L'étape de prétraitement par déformation à froid a un impact significatif sur le processus de carbonitruration de l'acier, car elle augmente la teneur en C et en N à la surface et accroît l'épaisseur de la couche de pénétration.
Par exemple, lorsque la déformation laminée à froid de l'acier 20CrMnTi est 15%, l'épaisseur de la co-infiltration du carbone et de l'azote après 860℃×2h et 860℃×4h processus sont 0,65mm et 0,80mm, respectivement.
La déformation à température ambiante affecte non seulement le processus de diffusion des atomes interstitiels dans l'acier, mais aussi le processus de pénétration des atomes de substitution.
A titre d'illustration, la déformation à froid de l'acier 16Mn a été étudiée pour examiner l'effet sur le processus d'infiltration solide de l'acier 16Mn. titane. Les résultats ont montré que la meilleure température pour l'infiltration du titane était de 900 à 950℃, avec une déformation de 30%.
En outre, lorsque la température de cémentation du titane augmente, le temps de maintien augmente également, ce qui permet d'obtenir une couche de pénétration plus épaisse.
Le processus de traitement thermique thermomécanique consiste à chauffer la pièce brute à la température initiale de forgeage, puis à la cémenter dans un four de cémentation et, enfin, à la tremper directement.
La méthode de cémentation-trempe par forgeage permet d'économiser l'énergie électrique qui serait autrement nécessaire pour chauffer la pièce pendant la cémentation et d'augmenter la vitesse de la cémentation. Il en résulte une amélioration de la dureté de la surface et de la résistance à l'usure, et cette méthode convient aux engrenages de module moyen et à d'autres pièces cémentées.
Une autre forme de cémentation et de traitement thermomécanique combinés est appelée cémentation-forgeage-trempe, qui implique une cémentation suivie d'un forgeage à chaud et d'une trempe.
Ce processus permet d'augmenter considérablement l'épaisseur de la couche durcie effective sur la pièce, d'accroître la contrainte de compression de la surface, d'améliorer la résistance à la rupture et de prolonger la durée de vie du produit.
La dureté d'une filière de vissage circulaire en acier 9SiCr après traitement thermique est généralement comprise entre 62 et 65 HRC. Le processus de traitement thermique conventionnel consiste à chauffer dans un bain de sel à une température de 860 à 880℃, suivi de trempe et revenu de 150 à 180℃.
Pour améliorer la dureté de l'outil et sa résistance à l'usure, un traitement thermique chimique de surface peut être utilisé. Cependant, ce processus nécessite une température d'au moins 400℃, ce qui ne convient pas aux outils en acier 9SiCr. La nitruration, en revanche, peut apporter une solution à ce problème.
Le processus de nitruration consiste à chauffer l'outil dans un four de nitruration ionique LD 60kW, suivi d'un four à bain de sel à température moyenne 100kW, d'un refroidissement à l'huile, d'un traitement à froid et enfin d'un revenu entre 150 et 180°C.
Les essais ont montré que la dureté à une profondeur de 0,10 à 0,80 mm est supérieure à 927HV5, avec une dureté maximale de 974 à 986HV5. La dureté à une profondeur de 0,20 à 0,60 mm est ≥857HV5, ce qui améliore les propriétés anti-trempe de la zone durcie et prolonge la durée de vie du matériau.
Le processus de traitement thermomécanique est largement utilisé.
Du point de vue des matériaux, il convient à une large gamme de matériaux métalliques, y compris divers aciers au carbone, aciers alliés, aciers de construction alliés et alliages à base de nickel.
En termes de méthodes de traitement, il peut combiner les avantages des deux pour répondre à des exigences spécifiques en matière de résistance et de ténacité, ce qui améliore considérablement la qualité et la longévité des composants déformés.
Les perspectives d'avenir du traitement thermomécanique sont positives.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
FR 
EN 
ES 
RU 
DE 