7 основных видов термомеханического лечения

Что, если бы вы могли укреплять металлы, сочетая тепло и давление в едином, бесшовном процессе? Термомеханическая обработка именно так и поступает. Эта технология не только повышает долговечность и прочность металлов, но и оптимизирует их структурные свойства. В этой статье мы расскажем о семи основных видах термомеханической обработки и их применении, а также о том, что поможет вам лучше понять инновации в области металлообработки. Приготовьтесь узнать, как этот преобразующий процесс может повысить эффективность ваших проектов в области материаловедения.

Оглавление

Термомеханическая обработка - это процесс термической обработки металлов, сочетающий обработку давлением и термическую обработку для эффективного использования деформационного упрочнения и упрочнения фазовых превращений в металлических материалах.

Сочетая обработку давлением с термообработкой, этот процесс позволяет объединить процесс формования с получением конечных свойств.

Теперь давайте рассмотрим категории и области применения термомеханического лечения.

1. Обзор фазовой диаграммы железо-углерод

СимволЗначение
A1Температура, при которой аустенитферрит, цементит или карбид сосуществуют в равновесии
A3Самая высокая температура сосуществования аустенит и феррит в гипоэвтектоидной стали в равновесном состоянии
Ac1Температура, при которой при нагревании стали начинает образовываться аустенит
Ac3Температура, при которой весь феррит превращается в аустенит при нагреве гипоэвтектоидной стали.
Ar1Температура, при которой аустенит распадается на феррит и перлит в процессе высокотемпературной аустенизации и охлаждения стали.
Ar3Температура, при которой из остывающего аустенита начинает выпадать свободный феррит.
AcmСамая высокая температура, при которой аустенит и цементит или карбид сосуществуют в гиперэвтектоидной стали в равновесном состоянии, является верхней критической точкой гиперэвтектоидной стали.
AccmКонечная температура, при которой весь вторичный цементит растворяется в аустените во время нагрева.
ArcmТемпература, при которой аустенит начинает осаждать вторичный цементит при охлаждении.

Термомеханический лечение

Это комплексный процесс упрочнения, сочетающий деформационное упрочнение и упрочнение фазовыми превращениями. Он включает в себя два процесса, а именно пластическую деформацию и твердофазное превращение металлические материалы, которые комплексно влияют на процесс фазовых превращений и продукты. Используя изменения в структуре металлические материалы во время деформации, этот процесс направлен на получение желаемой структуры и свойств.

2. Высокотемпературная деформационная закалка

Характеристики процесса

Деформация осуществляется либо выше температуры превращения стали Ar3, либо в диапазоне температур Ar1 и Ar3. В качестве альтернативы она может проводиться выше температуры термической обработки раствора для сплавов. После деформации материал закалка и отпуск.

Эффект и применение

Отказ от процессов повторного нагрева и закалки позволяет повысить прочность стали 10-30%, улучшить ее вязкость и усталостную прочность, а также снизить риск возникновения отпускной хрупкости. Эта технология также эффективна для повышения прочности и пластичности цветных сплавов.

Этот метод широко используется при производстве листов, полос, труб, проволоки и прутков из углеродистой стали, низко- и среднеуглеродистой стали. легированная стальа также механические детали простой формы.

3. Контролируемая прокатка

Характеристики процесса

Сталь деформируется либо при температуре выше Ar3, либо между Ar1 и Ar3. Затем она охлаждается воздухом или водой до температуры выше 550 ℃, а затем охлаждается на воздухе для получения феррито-перлитной или бейнитной структуры.

Эффект и применение

Увеличивая предел текучестиЭто позволяет получить превосходную низкотемпературную вязкость, что делает его пригодным для производства ряда изделий, включая низкоуглеродистую сталь, свариваемый стальной лист, полосу, катанку и другие изделия, содержащие Nb, V и Ti. Эти изделия не подвергаются закалке или отпуску.

4. Низкотемпературное деформационное упрочнение

Характеристики процесса

Сталь деформируется в стабильной зоне переохлажденного аустенита (500~600 ℃), а затем закаливается и отпускается.

Эффект и применение

При условии обеспечения пластичности стали ее прочность может быть значительно повышена. Это применимо к деталям из среднелегированной высокопрочной стали, требующим высокой прочности, высокопрочной стальной проволоке малого сечения, а также к пресс-формам из высоколегированной стали, инструментам из быстрорежущей стали и т. д.

5. Изотермическая деформационная термообработка

Характеристики процесса

(a) Деформация происходит как до, так и во время температурного интервала перлитного превращения стали.

(b) Деформация может происходить и после превращения перлита.

Эффект и применение

(a) Мелкие субзерна феррита и сферические карбиды могут в несколько раз повысить ударную вязкость стали и подходят для производства мелких деталей из легированной конструкционной стали.

(b) Этот процесс может значительно сократить время сфероидизации, снизить температуру сфероидизации и улучшить структуру сфероидизации. Он широко используется в производстве инструментальной стали и подшипниковая сталь производство.

6. Деформационная термообработка, индуцирующая мартенситное превращение

Характеристики процесса

Деформация осуществляется в диапазоне температур Ms ~ Md стали.

Эффект и применение

Повышение прочности при условии обеспечения пластичности.

Применяется для аустенитной нержавеющей стали и стали с индуцированной пластичностью (сталь TRIP).

7. Деформационно-старительная обработка пересыщенного твердого раствора

Характеристики процесса

После обработки раствором сталь или сплав подвергают холодной или тепловой обработке перед старением.

Эффект и применение

Прочность значительно повышается, но при этом обеспечивается необходимая пластичность.

Используется для марок стали или сплавов, требующих упрочнения, таких как аустенитная сталь, мартенситно-стареющая сталь, суперсплав на никелевой основе, алюминиевый сплав, медный сплав и т.д.

8. Предварительная термомеханическая обработка

Характеристики процесса

Процесс начинается с холодной деформации при комнатной температуре, затем следует промежуточный отпуск. После этого проводится вторичный быстрый нагрев и закалка, а затем окончательный отпуск.

Эффект и применение

Он может сохранять эффект усиления при деформации, что делает его пригодным для производства холоднокатаных стальных труб, холоднотянутой высокопрочной стальной проволоки или небольших деталей простой формы, которые можно подвергать холодной штамповке.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Вам также может понравиться
Мы выбрали их специально для вас. Читайте дальше и узнавайте больше!

Изучение 36 видов термомеханического лечения

Как в производственных процессах сочетаются тепло и давление для создания превосходных материалов? Термомеханическая обработка - метод, сочетающий деформацию и термообработку, - повышает механические свойства и экономит энергию. В этой статье рассматривается...

Руководство профессионала по анализу тепловых свойств материалов

Как материалы реагируют на тепло? Понимание тепловых свойств имеет решающее значение для инженерных приложений, влияя на все - от выбора материала до прогнозирования эксплуатационных характеристик. В этой статье рассматриваются различные методы, используемые в тепловых...

Механические свойства материалов при высоких температурах

Представьте, что двигатель вашего автомобиля вышел из строя посреди палящей пустыни, потому что материалы не выдержали жары. Этот сценарий подчеркивает жизненную важность понимания того, как высокие температуры...

Высокопрочные болтовые материалы: Тенденции и последние разработки

Что делает высокопрочные болты столь важными в современном машиностроении? По мере того как машины и конструкции становятся все более мощными и сложными, требования к болтам растут в геометрической прогрессии. В этой статье мы рассмотрим материалы,...
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.