La tempra è un processo di trattamento termico progettato per rafforzare le parti in acciaio mediante un rapido raffreddamento. La tempra dell'acciaio è un processo di trattamento termico in cui l'acciaio viene riscaldato a una temperatura critica di Ac3 (acciaio subeutettico) o Ac1 (acciaio pereutettico) o superiore, mantenuto per un periodo di tempo per austenitizzare tutto o parte dell'acciaio, e quindi raffreddato più velocemente della velocità di raffreddamento critica al di sotto di Ms (o isotermica vicino a Ms) per eseguire la trasformazione martensitica (o bainitica).
Processi: riscaldamento, mantenimento, raffreddamento.
- Riscaldamento: l'acciaio viene riscaldato fino alla temperatura critica Ac3 (acciaio subeutettico) o Ac1 (acciaio sovraeutettico) superiore.
- Tempo di mantenimento: rispettare un tempo determinato affinché tutto o parte dell'acciaio si austenitizzi.
- Raffreddamento: raffreddamento rapido al di sotto di Ms a una velocità di raffreddamento superiore alla velocità di raffreddamento critica per la trasformazione martensitica o bainitica.
L'essenza del Quenching:è l'austenite sottoraffreddata per la trasformazione della martensite o della bainite, per ottenere l'organizzazione della martensite o della bainite.
Lo scopo della tempra:
(1) Migliorare sostanzialmente la rigidità, la durezza, la resistenza all'usura, la resistenza alla fatica e la tenacità dell'acciaio, in modo da soddisfare i diversi requisiti per l'uso di varie parti meccaniche e utensili;
(2) mediante tempra per soddisfare particolari proprietà ferromagnetiche dell'acciaio, resistenza alla corrosione e altre proprietà fisiche e chimiche speciali.
Le parti in acciaio temprato presentano le seguenti caratteristiche:
- Si ottengono organizzazioni non bilanciate come martensite, bainite e austenite residua.
- L'esistenza di un elevato stress interno.
- Le proprietà meccaniche non possono soddisfare i requisiti. Pertanto, l'acciaio dopo la tempra deve generalmente passare attraverso un trattamento di rinvenimento.
Campo di applicazione:Il processo di tempra è ampiamente utilizzato in utensili, calibri, stampi, cuscinetti, molle, automobili, trattori, motori diesel, macchine utensili da taglio, utensili pneumatici, macchinari per perforazione, attrezzi agricoli, macchinari per l'industria petrolifera, macchinari chimici, macchinari tessili, aeromobili e altre parti che utilizzano il processo di tempra.
Mezzi di tempra
Il mezzo di raffreddamento per tempra del pezzo in lavorazione utilizzato è chiamato mezzo di raffreddamento per tempra (o mezzo di tempra). Il mezzo di tempra ideale dovrebbe avere la condizione che il pezzo in lavorazione possa essere temprato in martensite, ma non causi troppa sollecitazione di tempra.
I mezzi di tempra comunemente utilizzati sono acqua, soluzione acquosa, olio minerale, sale fuso, alcali fusi e così via.
Acqua
L'acqua ha una forte capacità di raffreddamento del mezzo di tempra.
Vantaggi: ampia disponibilità, prezzo basso, composizione stabile e non facilmente deteriorabile.
Svantaggi: la capacità di raffreddamento non è stabile, è facile deformare o incrinare il pezzo. Nella curva C dell'area del "naso" (circa 500 ~ 600 gradi), l'acqua nella fase del film di vapore, il raffreddamento non è abbastanza veloce, formerà un "punto debole"; e nella zona di temperatura di trasformazione della martensite (100 ~ 300 gradi), l'acqua è nella fase di ebollizione, il raffreddamento è troppo veloce, è facile che la velocità di trasformazione della martensite sia troppo veloce e produca molto stress interno, con conseguente deformazione o addirittura incrinatura del pezzo. Quando la temperatura dell'acqua aumenta, l'acqua contiene più gas o acqua mescolata con impurità insolubili (come olio, sapone, fango, ecc.), ridurrà significativamente la sua capacità di raffreddamento.
Applicazione: Adatto per la tempra e il raffreddamento di pezzi lavorati in acciaio al carbonio con sezione trasversale piccola e forma semplice.
Acqua salata e acqua alcalina
Aggiungere una quantità appropriata di sale e alcali in acqua, in modo che il pezzo ad alta temperatura immerso nel mezzo di raffreddamento, nella fase di precipitazione del film di vapore di cristalli di sale e alcali e immediatamente scoppino, il film di vapore viene distrutto, anche la superficie della pelle di ossidazione del pezzo viene fatta saltare, in modo da poter migliorare il mezzo nella zona ad alta temperatura della capacità di raffreddamento, lo svantaggio è che il mezzo della natura corrosiva del grande.
Applicazione: In generale, la concentrazione di salamoia è del 10 percento e la concentrazione della soluzione acquosa di soda caustica è del 10-15 percento. Può essere utilizzato come mezzo di tempra per pezzi lavorati in acciaio al carbonio e acciaio strutturale bassolegato, l'uso della temperatura non deve superare i 60 gradi, la tempra deve essere pulita in tempo dopo la tempra e il trattamento antiruggine.
Olio
Il mezzo di raffreddamento generalmente utilizza olio minerale (olio minerale), come olio motore, olio per trasformatori e gasolio. L'olio motore è generalmente utilizzato olio motore 10, 20, 30, maggiore è il numero di olio, maggiore è la viscosità, maggiore è il punto di infiammabilità, minore è la capacità di raffreddamento, l'uso della temperatura aumenta di conseguenza.
Metodo di tempra
Tempra a liquido singolo
La tempra è un'operazione di tempra in cui le parti austenitiche vengono immerse in un mezzo di tempra e raffreddate a temperatura ambiente. I mezzi di tempra a liquido singolo includono acqua, salamoia, acqua alcalina, olio e agenti di tempra appositamente formulati.
Tempra martensitica graduata tempra
Le parti chimiche austenitiche vengono prima immerse in una temperatura leggermente superiore o leggermente inferiore al punto di martensite dell'acciaio nel mezzo liquido (bagno di sale o bagno alcalino), per mantenere il tempo appropriato, affinché le parti in acciaio degli strati interni ed esterni del mezzo raggiungano la temperatura di raffreddamento ad aria, al fine di ottenere l'organizzazione martensitica del processo di tempra, noto anche come tempra della tempra graduata.
Tempra isotermica della bainite
La tempra è l'austenitizzazione delle parti in acciaio, in modo che il raffreddamento rapido alla temperatura di trasformazione della bainite (260 ~ 400 gradi) mantenga isotermica, in modo che la trasformazione dell'austenite in processo di tempra della bainite, a volte chiamata anche tempra isotermica, abbia un tempo di mantenimento generale di 30 ~ 60 minuti.
Tempra composita
Il pezzo viene raffreddato bruscamente al di sotto di Ms per ottenere dal 10% al 20% di martensite, quindi isotermico nella zona di temperatura inferiore della bainite. Questo metodo di raffreddamento può rendere la sezione più grande del pezzo per ottenere un'organizzazione M + B. La martensite formata durante la pre-tempra promuove la trasformazione della bainite e la martensite viene temprata durante la tempra isotermica. La tempra composita viene utilizzata per i pezzi in acciaio per utensili legato per evitare la fragilità da tempra di tipo I e per ridurre la quantità di austenite residua, ovvero la tendenza alla criccatura per deformazione.
