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.
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.
Символ | Значение |
A1 | Температура, при которой аустенитферрит, цементит или карбид сосуществуют в равновесии |
A3 | Самая высокая температура сосуществования аустенит и феррит в гипоэвтектоидной стали в равновесном состоянии |
Ac1 | Температура, при которой при нагревании стали начинает образовываться аустенит |
Ac3 | Температура, при которой весь феррит превращается в аустенит при нагреве гипоэвтектоидной стали. |
Ar1 | Температура, при которой аустенит распадается на феррит и перлит в процессе высокотемпературной аустенизации и охлаждения стали. |
Ar3 | Температура, при которой из остывающего аустенита начинает выпадать свободный феррит. |
Acm | Самая высокая температура, при которой аустенит и цементит или карбид сосуществуют в гиперэвтектоидной стали в равновесном состоянии, является верхней критической точкой гиперэвтектоидной стали. |
Accm | Конечная температура, при которой весь вторичный цементит растворяется в аустените во время нагрева. |
Arcm | Температура, 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.
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.
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.
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.
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.
Сталь деформируется в стабильной зоне переохлажденного аустенита (500~600 ℃), а затем закаливается и отпускается.
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.
(a) Деформация происходит как до, так и во время температурного интервала перлитного превращения стали.
(b) Деформация может происходить и после превращения перлита.
(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.
Деформация осуществляется в диапазоне температур Ms ~ Md стали.
Повышение прочности при условии обеспечения пластичности.
Применяется для аустенитной нержавеющей стали и стали с индуцированной пластичностью (сталь TRIP).
После обработки раствором сталь или сплав подвергают холодной или тепловой обработке перед старением.
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.
Процесс начинается с холодной деформации при комнатной температуре, затем следует промежуточный отпуск. После этого проводится вторичный быстрый нагрев и закалка, а затем окончательный отпуск.
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.