El propósito del tratamiento de recocido para acero inoxidable endurecido por precipitación:
(1) Reducir la dureza del acero, mejorar la plasticidad y facilitar el mecanizado y el procesamiento de deformación en frío;
(2) Uniformar la composición química y la estructura del acero, refinar los granos, mejorar las propiedades del acero o preparar la estructura para el enfriamiento;
(3) Eliminar la tensión interna y el endurecimiento por trabajo para evitar la deformación y el agrietamiento.
El recocido y la normalización se utilizan principalmente para el tratamiento térmico preliminar. Para piezas con requisitos de baja tensión y bajo rendimiento, el recocido y la normalización también se pueden utilizar como tratamiento térmico final.
Clasificación de métodos de recocido para Acero inoxidable endurecido por precipitación
Los métodos de recocido comúnmente utilizados se dividen: según la temperatura de calentamiento:
- Recristalización por cambio de fase, recocido por encima de la temperatura crítica (Ac1 o Ac3): recocido completo, recocido por difusión, recocido incompleto, recocido esferoidizante.
- Recocido por debajo de la temperatura crítica (Ac1 o Ac3): recocido por recristalización, recocido con alivio de tensiones.
Tratamiento de recocido de endurecimiento por precipitación de acero inoxidable Siete tipos de métodos de recocido
1. Totalmente recocido
Proceso: calentar el acero a 20 ~ 30 °C por encima de Ac3, mantenerlo caliente durante un período de tiempo y luego enfriarlo lentamente (con el horno) para obtener un proceso de tratamiento térmico de una estructura equilibrada (austenitización completa).
El recocido completo se utiliza principalmente para acero hipereutectoide (c=0.3~0%), generalmente acero de medio carbono y acero de aleación de bajo y medio carbono, piezas forjadas y perfiles laminados en caliente, y en ocasiones se utiliza para sus soldaduras. La dureza del acero con bajo contenido de carbono es baja después del recocido completo, lo que no favorece el corte; Cuando el acero hipereutectoide se calienta a un estado de austenita por encima de Accm y se enfría y recoce lentamente, el Fe6C3 precipitará en una red a lo largo de los límites de los granos, reduciendo la resistencia, dureza y plasticidad del acero. Y la tenacidad se reduce notablemente, dejando peligros ocultos para el tratamiento térmico final.
Propósito: refinar el grano, uniformar la estructura, eliminar la tensión interna, reducir la dureza y mejorar la maquinabilidad del acero. La estructura del acero hipoeutectoide después del recocido completo es F+P. En la producción real, para mejorar la productividad, el recocido se enfría a aproximadamente 500 °C y luego se enfría con aire.
2. Recocido isotérmico
Se necesita mucho tiempo para completar el recocido, especialmente para aceros aleados que son relativamente estables en austenitización sobreenfriada. Por ejemplo, si el acero austenitizado se enfría rápidamente a una temperatura isotérmica ligeramente inferior a Ar1, A se transforma en P y luego se enfría con aire a temperatura ambiente, el tiempo de recocido se puede acortar considerablemente. Este método de recocido se llama recocido isotérmico.
Proceso: Calentar el acero a una temperatura superior a AC3 (o Ac1), mantenerlo durante un período de tiempo adecuado, enfriarlo rápidamente a una temperatura determinada en la zona de perlita y mantenerlo isotérmicamente para transformar la austenita en perlita, y luego aire. enfriar a temperatura ambiente. proceso de tratamiento térmico
Propósito: Igual que el recocido completo, la transformación es más fácil de controlar.
Aplicable a un acero relativamente estable: acero con alto contenido de carbono (wc>0.6%), acero aleado para herramientas, acero con alto contenido de aleación (cantidad total de elementos de aleación>10%). El recocido isotérmico también es beneficioso para obtener estructuras y propiedades uniformes. Sin embargo, no es adecuado para piezas de acero de gran sección transversal y grandes lotes de carga, porque el recocido isotérmico no es fácil para hacer que el interior de la pieza de trabajo o el lote de piezas de trabajo alcance la temperatura isotérmica.
3. Recocido incompleto
Proceso: Calentar el acero a ACI~Ac3 (acero hipereutectoide) o AcI~Accm (acero hipereutectoide) después de la conservación del calor y luego enfriar lentamente para obtener un proceso de tratamiento térmico cercano a la estructura de equilibrio.
Se utiliza principalmente en acero hipereutectoide para obtener una estructura de perlita esférica para eliminar la tensión interna, reducir la dureza y mejorar la maquinabilidad. El recocido esferoidal es un tipo de recocido incompleto.
4. Recocido esferoidal
Un proceso de tratamiento térmico que esferoidiza los carburos del acero para obtener perlita granular.
Proceso: Calentar a una temperatura de 2030C por encima de AC1, el tiempo de mantenimiento no debe ser demasiado largo, generalmente de 2 a 4 horas. El método de enfriamiento suele ser enfriamiento en horno o comparación a aproximadamente 20 ° C por debajo de Ar1 isotérmico durante un tiempo prolongado.
Se utiliza principalmente para acero eutectoide y acero hipereutectoide, como acero para herramientas al carbono, acero para herramientas de aleación, acero para rodamientos, etc. La estructura del acero hipereutectoide enfriado por aire después de laminar y forjar es perlita laminar y cementita reticular. Esta estructura es dura y quebradiza, lo que no solo es difícil de cortar sino que también es propensa a deformarse y agrietarse durante el proceso de enfriamiento posterior. El recocido esférico da como resultado perlita esférica. En la perlita esférica, la cementita se encuentra en forma de finas partículas esféricas dispersas sobre la matriz de ferrita.
En comparación con la perlita escamosa, la perlita esférica no sólo es menos cómoda sino también más fácil de procesar. Sin embargo, durante el enfriamiento y el calentamiento, es menos probable que los granos de austenita se vuelvan gruesos y tengan menos tendencia a deformarse y agrietarse durante el enfriamiento. Si existe cementita reticular en acero hipereutectoide, debe eliminarse mediante el proceso de normalización antes del recocido esferoidal para garantizar el progreso normal del recocido esferoidizado.
Propósito: Reducir la dureza y uniformar la estructura, mejorar la procesabilidad del corte y preparar la estructura para el enfriamiento. Existen muchos métodos de proceso de recocido esferoidal, los principales son:
- a) Proceso de recocido esferoidal de una sola vez: calentar el acero a 20 ″ 30 ° C por encima de Ac1, mantenerlo caliente durante un tiempo adecuado y luego enfriarlo lentamente en el horno. Se requiere que la estructura original antes del recocido sea perlita laminar fina y no se permita que exista una red de cementita.
- b) Proceso de recocido isotérmico por esferoidización: después de calentar el acero y mantenerlo caliente, se enfría en el horno a una temperatura ligeramente inferior a Ar1 para el tratamiento isotérmico (normalmente 1030 °C por debajo de Ar1). Después de la finalización isotérmica, se enfría lentamente en el horno a aproximadamente 500 ″ C y luego sale del horno para enfriarlo con aire. Tiene las ventajas de un tiempo de ciclo corto, una estructura de esferoidización uniforme y un control de calidad sencillo.
- c) Proceso de recocido esferoidizante alternativo.
5. Recocido por difusión (recocido por homogeneización)
Proceso: proceso de tratamiento térmico en el que lingotes de acero, piezas fundidas o piezas forjadas se calientan a una temperatura ligeramente inferior a la línea solidus y se mantienen calientes durante un largo tiempo y luego se enfrían lentamente para eliminar la composición química desigual.
Finalidad: Eliminar la segregación dendrítica y regional producida durante el proceso de solidificación de la cadena fundida, y homogeneizar la composición y estructura. La temperatura de calentamiento del recocido por difusión es muy alta, generalmente Ac3 o Accm o superior a 100-200 °C. La temperatura específica depende del grado de segregación y del tipo de acero. El tiempo de espera es generalmente de 10 a 15 horas. Después del recocido por difusión, se requiere un recocido y una normalización completos para refinar la estructura.
Se utiliza en algunas piezas fundidas de acero aleado y lingotes de acero con segregación importante.
6. Recocido para aliviar tensiones
Proceso: Las piezas de acero se calientan a una cierta temperatura inferior a Ac1 (generalmente 500 ~ 650 °C), se mantienen calientes y luego se enfrían en el horno.
La temperatura de recocido para aliviar tensiones es inferior a A1, por lo que el recocido para aliviar tensiones no provoca cambios estructurales.
Finalidad: Eliminar tensiones internas residuales.
7. Recristalización Recocido
El recocido por recristalización, también conocido como recocido intermedio, es un proceso de tratamiento térmico que calienta el metal deformado en frío por encima de la temperatura de recristalización durante un tiempo apropiado para transformar los granos deformados en granos equiaxiales uniformes y eliminar el endurecimiento por trabajo y la tensión residual.
Para que se produzca el fenómeno de recristalización, en primer lugar, debe producirse una cierta cantidad de deformación plástica en frío y, en segundo lugar, debe calentarse por encima de una determinada temperatura. La temperatura más baja a la que se produce la recristalización se denomina temperatura de recristalización más baja. La temperatura mínima de recristalización de materiales metálicos en general es:
T re = 0.4 T de fusión
La temperatura de calentamiento para el recocido por recristalización debe ser entre 100 y 200 °C más alta que la temperatura de recristalización baja (la temperatura mínima de recristalización del acero es de aproximadamente 450 °C) y debe enfriarse lentamente después de una adecuada conservación del calor.
Selección del método de recocido
La selección de métodos de recocido generalmente sigue los siguientes principios:
(1) Varios aceros con estructura hipoeutectoide generalmente están completamente recocidos. Para acortar el tiempo de recocido, se puede utilizar recocido isotérmico;
(2) El acero hipereutectoide generalmente adopta un recocido esferoidal. Cuando los requisitos no son elevados, se puede utilizar un recocido incompleto. El recocido esferoidal se utiliza a menudo para acero para herramientas y acero para rodamientos. Las piezas extruidas en frío y las piezas pagadas en frío de acero con bajo contenido de carbono o acero con medio carbono a veces se recocen esferoidalmente;
(3) Para eliminar el endurecimiento por trabajo, se puede utilizar recocido por recristalización;
(4) Para eliminar la tensión interna causada por diversos procesos de procesamiento, se puede utilizar el recocido con alivio de tensión: para algunas piezas fundidas de acero grandes de acero aleado de alta calidad, para mejorar la falta de homogeneidad de la estructura organizativa y la composición química, difusión se utiliza a menudo. recocido.