Recocido y endurecimiento de duraluminio

El recocido del duraluminio se lleva a cabo para reducir su dureza. La pieza o pieza de trabajo se calienta a aproximadamente 360 ​​° C, como en el enfriamiento rápido, se mantiene durante algún tiempo y luego se enfría al aire. La dureza del duraluminio recocido es casi la mitad que la del duraluminio endurecido. Aproximadamente, la temperatura de calentamiento de una pieza de duraluminio se puede determinar de la siguiente manera. A una temperatura de 350--360 ° C, un soplete de madera, que se lleva a lo largo de la superficie caliente de la pieza, se carboniza y deja una marca oscura. Con bastante precisión, la temperatura de una pieza se puede determinar utilizando un pequeño trozo de lámina de cobre (del tamaño de la cabeza de una cerilla), que se coloca en su superficie. A 400°C, aparece una pequeña llama verdosa sobre la lámina. El duraluminio recocido tiene una dureza baja, se puede estampar y doblar por la mitad sin temor a agrietarse. endurecimiento. El duraluminio se puede endurecer. Durante el endurecimiento, las piezas hechas de este metal se calientan a 360-400 ° C, se mantienen durante algún tiempo, luego se sumergen en agua a temperatura ambiente y se dejan allí hasta que se enfríen por completo. Inmediatamente después de esto, el duraluminio se vuelve suave y dúctil, fácil de doblar y forjar. Adquiere mayor dureza después de tres o cuatro días. Su dureza (y al mismo tiempo su fragilidad) aumenta tanto que no puede resistir la flexión en un ángulo pequeño. El duraluminio adquiere su mayor resistencia después del envejecimiento. El envejecimiento a temperatura ambiente se denomina natural y, a temperaturas elevadas, artificial. La resistencia y dureza del duraluminio recién endurecido, dejado a temperatura ambiente, aumenta con el tiempo, alcanzando el nivel más alto después de cinco a siete días. Este proceso se llama envejecimiento de duraluminio.

Recocido de miel y latón

Recocido de cobre. El cobre también se somete a un tratamiento térmico. En este caso, el cobre puede hacerse más blando o más duro. Sin embargo, a diferencia del acero, el cobre se endurece al enfriarse lentamente en el aire y adquiere suavidad al enfriarse rápidamente en el agua. Si un alambre o tubo de cobre se calienta al rojo vivo (600°) sobre un fuego y luego se sumerge rápidamente en agua, el cobre se volverá muy blando. Después de darle la forma deseada, el producto se puede volver a calentar al fuego a 400 ° C y dejar que se enfríe al aire. El alambre o tubo se solidificará. Si es necesario doblar el tubo, se llena bien con arena para evitar que se aplaste y se agriete. El recocido del latón mejora su ductilidad. Después del recocido, el latón se ablanda, se dobla fácilmente, se golpea y se estira bien. Para el recocido, se calienta a 500°C y se deja enfriar al aire a temperatura ambiente.

Azulado y "azulado" del acero

Azulado. Después del bruñido, las piezas de acero se vuelven negras o azul oscuro en varios tonos, conservan un brillo metálico y se forma una película de óxido resistente en su superficie; protegiendo las piezas de la corrosión. Antes del azulado, el producto se muele y pule cuidadosamente. Su superficie se desengrasa lavando en álcalis, después de lo cual el producto se calienta a 60--70 ° C. Luego se coloca en un horno y se calienta a 320--325 ° C. Un color uniforme de la superficie del producto es obtenido sólo con su calentamiento uniforme. El producto tratado de esta manera se limpia rápidamente con un paño humedecido en aceite de cáñamo. Después de la lubricación, el producto se vuelve a calentar ligeramente y se seca. "Acero azul. A las piezas de acero se les puede dar un hermoso color azul. Para ello se elaboran dos soluciones: 140 g de hiposulfito por 1 litro de agua y 35 g de acetato de plomo (“azúcar de plomo”) también por 1 litro de agua. Antes de usar, las soluciones se mezclan y se calientan hasta que hiervan. Los productos se limpian previamente, se pulen hasta que brillan, luego se sumergen en un líquido hirviendo y se mantienen hasta que se obtiene el color deseado. Luego, la pieza se lava con agua caliente y se seca, después de lo cual se limpia ligeramente con un paño humedecido con aceite de ricino o puro para máquinas. Las piezas tratadas de esta manera son menos susceptibles a la corrosión.

Recocido y normalización de acero

El recocido es un proceso de tratamiento térmico de metales en el que el metal se calienta y luego se enfría lentamente. Transición de una estructura de un estado de no equilibrio a uno más equilibrado. Recocido del primer tipo, sus tipos: retorno (también es resto de metal), recocido de recristalización (también se llama recristalización), recocido para aliviar tensiones internas, recocido por difusión (también llamado homogeneización). El recocido del segundo tipo es un cambio en la estructura de la aleación por recristalización cerca de puntos críticos para obtener estructuras de equilibrio. Recocido del segundo tipo, sus tipos: recocido completo, incompleto, isotérmico.

A continuación se considera el recocido, sus tipos, en relación con el acero.

Retorno (resto) de acero: calentamiento hasta 200 - 400o, recocido para reducir o eliminar el endurecimiento por trabajo. De acuerdo con los resultados del recocido, se observa una disminución de las distorsiones de la red cristalina en los cristalitos y una restauración parcial de las propiedades fisicoquímicas del acero.

recocido de recristalización del acero (recristalización) - calentamiento a temperaturas de 500 - 550o; recocido para aliviar tensiones internas - calentamiento hasta temperaturas de 600 - 700o. Estos tipos de recocidos alivian las tensiones internas en el metal de las piezas fundidas por el enfriamiento desigual de sus piezas, también en piezas procesadas por presión (laminado, embutición, estampación) utilizando temperaturas por debajo de las críticas. Como resultado del recocido de recristalización, nuevos cristales crecen a partir de granos deformados, más cerca del equilibrio, por lo tanto, la dureza del acero disminuye y aumentan la ductilidad y la resistencia al impacto. Para eliminar por completo las tensiones internas del acero, se necesita una temperatura de al menos 600o.

El enfriamiento después del mantenimiento a una temperatura determinada debe ser bastante lento: debido al enfriamiento acelerado del metal, reaparecen las tensiones internas.

El recocido por difusión del acero (homogeneización) se utiliza cuando el acero tiene segregación intracristalina. La alineación de la composición en los granos de austenita se logra mediante la difusión del carbono y otras impurezas en estado sólido, junto con la autodifusión del hierro. De acuerdo con los resultados del recocido, el acero se vuelve homogéneo en composición (homogéneo), por lo tanto, el recocido por difusión también se denomina homogeneización.

La temperatura de homogeneización debe ser lo suficientemente alta, pero no se debe permitir que los granos se quemen demasiado ni se derritan. Si se permite una quemadura, entonces el oxígeno del aire oxida el hierro, penetrando en su espesor, se forman cristalitos, separados por capas de óxido. El exceso de quemado no se puede eliminar, por lo tanto, los espacios en blanco quemados son el matrimonio final.

El recocido por difusión del acero generalmente conduce a un engrosamiento de grano demasiado fuerte, que debe corregirse mediante un recocido completo posterior (a granos finos).

El recocido completo del acero está asociado con la recristalización de fase, el refinamiento del grano a las temperaturas de los puntos AC1 y AC2. Su finalidad es mejorar la estructura del acero para facilitar su posterior procesado por corte, estampación o temple, así como obtener una estructura perlítica de equilibrio de grano fino de la pieza acabada. Para el recocido completo, el acero se calienta 30-50° por encima de la temperatura de la línea GSK y se enfría lentamente.

Después del recocido, el exceso de cementita (en los aceros hipereutectoides) y la cementita eutectoide quedan en forma de placas, por lo que la perlita también se denomina lamelar.

Cuando el acero se recoce a perlita laminar, los espacios en blanco se dejan en el horno hasta que se enfríen, la mayoría de las veces con calentamiento parcial del horno con combustible para que la velocidad de enfriamiento no supere los 10-20o por hora.

Arroz. 1.

El recocido también logra el refinamiento del grano. Una estructura de grano grueso, por ejemplo, acero hipoeutectoide (Fig. 1), se obtiene durante la solidificación debido al libre crecimiento de los granos (si el enfriamiento de las piezas fundidas es lento), y también como resultado del sobrecalentamiento del acero. Esta estructura se llama Widmanstette (en honor al astrónomo austriaco A. Widmanstetten, quien descubrió una estructura de este tipo en el hierro meteórico en 1808). Tal estructura le da poca resistencia a la pieza de trabajo.La estructura se caracteriza por el hecho de que las inclusiones de ferrita (áreas claras) y perlita (áreas oscuras) están dispuestas en forma de placas alargadas en diferentes ángulos entre sí. En los aceros hipereutectoideos, la estructura de Widmanstat se caracteriza por una disposición discontinua del exceso de cementita.

Arroz. 2.

El refinamiento del grano está asociado con la recristalización del hierro alfa en hierro gamma; debido al enfriamiento y la transición inversa de hierro gamma a hierro alfa, se conserva la estructura de grano fino.

Así, uno de los resultados del recocido a perlita laminar es una estructura de grano fino.

El recocido incompleto del acero está asociado con la recristalización de fase solo a la temperatura del punto A C1; el recocido incompleto se utiliza después del trabajo en caliente cuando la pieza de trabajo tiene una estructura de grano fino.

El acero de recocido para perlita granular se usa generalmente para aceros eutectoides e hipereutectoides, para aumentar la ductilidad, la tenacidad del acero y reducir su dureza. Para obtener perlita granular, el acero se calienta por encima del punto AC1 y luego se mantiene durante un tiempo breve para que la cementita no se disuelva completamente en la austenita. Luego, el acero se enfría a una temperatura ligeramente inferior a Ar1, manteniéndose a esta temperatura durante varias horas. En este caso, las partículas de la cementita restante sirven como núcleos de cristalización para toda la cementita precipitada, que crece como cristalitos redondeados (globulares) dispersos en la ferrita (Fig. 2).

Las propiedades de la perlita granular difieren significativamente de las propiedades de la perlita laminar en la dirección de menor dureza, pero mayor lamelaridad y viscosidad. Esto es especialmente cierto para el acero hipereutectoide, donde toda la cementita (tanto eutectoide como en exceso) se obtiene en forma de glóbulos.

Recocido isotérmico: después de calentar y mantener, el acero se enfría rápidamente a una temperatura ligeramente por debajo del punto A 1 (Fig. 3), luego se mantiene a esta temperatura hasta que la austenita se desintegra por completo en perlita, después de lo cual se enfría en el aire. El uso de recocido isotérmico reduce significativamente el tiempo y también aumenta la productividad. Por ejemplo, el recocido ordinario de acero aleado dura de 13 a 15 horas, y el recocido isotérmico, solo de 4 a 7 horas.El esquema de recocido isotérmico se muestra en la fig. 7.

Arroz. 3.

Una variación del recocido completo es la normalización, que consiste en calentar el acero entre 30 y 50 °C por encima de la línea GSE, manteniéndolo a estas temperaturas, y luego enfriándolo al aire. El propósito de la normalización es la eliminación de tensiones residuales en el metal y la alineación de su estructura.

El tratamiento térmico de metales no ferrosos se refiere al calentamiento a cierta temperatura, seguido de enfriamiento a cierta velocidad. La eficiencia global del tratamiento térmico de metales no ferrosos depende de su procesamiento previo, de la temperatura y velocidad de calentamiento, la duración de la exposición a esta temperatura y la velocidad de enfriamiento.

Los procesos de tratamiento térmico de los metales no ferrosos se pueden dividir en dos grupos principales: el tratamiento térmico, cuyo objetivo es obtener una estructura lo más cercana posible al estado de equilibrio, y el tratamiento térmico, cuyo objetivo, por el contrario , es alcanzar un estado de no equilibrio. En algunos casos, ambos grupos de procesos mencionados se superponen mutuamente.

El primer grupo incluye recocido de recristalización material deformado, además recocido de alivio de tensión y finalmente recocido de homogeneización fundición El segundo grupo, que a veces se considera tratamiento térmico en el sentido estricto de la palabra, incluye el tratamiento térmico para obtener un estado de no equilibrio, es decir, el llamado curado por dispersión

Recocido blando o de recristalización

El recocido blando es el tratamiento térmico de piezas de trabajo que han sido trabajadas en frío. Se produce calentando el producto a una temperatura determinada, manteniéndolo durante un tiempo determinado y, por regla general, con un enfriamiento posterior lento. El nivel de temperatura, el tiempo de mantenimiento, así como las velocidades de calentamiento y enfriamiento, dependen tanto del método de procesamiento previo como de las propiedades requeridas del producto. Por tanto, el proceso de este recocido se caracteriza por el grado de reducción previa, la temperatura y duración del recocido, y la estructura deseada del producto. Se puede explicar brevemente con los siguientes ejemplos.

Metal endurecido como resultado tratamiento a presión sufre varios cambios mutuamente superpuestos durante el calentamiento. En primer lugar, se produce la denominada “recuperación”, caracterizada por la eliminación de las tensiones internas, es decir, la eliminación de las perturbaciones de la red cristalina provocadas en el material por el tratamiento a presión. En esta región, las propiedades mecánicas cambian muy poco, aunque ya se observan cambios en algunas propiedades físicas. Al calentarse más, comienzan a formarse embriones estructura de nueva formación, y se produce el crecimiento de estos embriones. Juntos, estos dos procesos se denominan recristalización. Las propiedades mecánicas y físicas adquiridas por el material como resultado del tratamiento a presión se pierden durante la recristalización y el material adquiere las propiedades que tenía antes del endurecimiento. A esto le sigue una etapa de crecimiento de grano en la que los cristales se unen; mientras que algunos cristales crecen a expensas de los cristales vecinos, y la estructura cristalina se vuelve más grande

El proceso de cambio de las propiedades mecánicas del cobre libre de oxígeno durante el recocido de endurecimiento y recristalización se explica en los siguientes gráficos.

Dependencia de las propiedades mecánicas durante el endurecimiento del grado de compresión.

Dependencia de las propiedades mecánicas durante el recocido de recristalización de la temperatura.

Curvas de dureza en función de la reducción previa y de la temperatura, así como del crecimiento del grano en función de la temperatura después de la recristalización

Recocido de alivio de tensión

Este tipo de recocido se llama estabilización, y en relación con piezas de trabajo deformadas - vacaciones. El recocido consiste en calentar a baja temperatura y mantenerla durante un breve tiempo a esta temperatura hasta que el producto esté completamente caliente, seguido de un enfriamiento lento. Para piezas de trabajo procesadas por presión, esta es la temperatura de la región de recuperación, es decir, por debajo de la temperatura de recristalización. Este recocido elimina las tensiones internas causadas, por ejemplo, en las piezas fundidas por un enfriamiento y un tratamiento térmico desiguales, y en las piezas forjadas: tratamiento por presión en frío, tratamiento térmico o corte con grandes secciones de viruta. La cristalización anterior se conserva durante este calentamiento. Las propiedades mecánicas tampoco cambian significativamente, incluso después de un almacenamiento a largo plazo.

Para productos, especialmente configuraciones complejas, este proceso asegura la estabilidad dimensional. En la Tabla 1 se da un ejemplo de temperaturas de revenido para algunas aleaciones de cobre y aluminio forjado.

Temperaturas de revenido para el alivio de tensión en algunos metales y aleaciones forjadas

recocido de homogeneización

El recocido de homogeneización es un tratamiento térmico que consiste en calentar a una temperatura alta y mantener esa temperatura durante un cierto tiempo hasta que se logre una composición uniforme y una estructura uniforme. A esto le sigue, por regla general, un enfriamiento lento. Encontrado en aleaciones fundidas desigualdad (heterogeneidad) de dos tipos. Este - segregación de impurezas, acumulándose en aquellas partes de la fundición que solidifican al final, y delaminación (capas) cada cristal de solución sólida individual. Las irregularidades dentro del cristal se alinean fácilmente difusión si funciona a una temperatura suficientemente alta y durante un tiempo suficientemente largo. Por el contrario, las impurezas acumuladas en lugares individuales de la fundición se disipan por recocido mucho peor. Son capaces de difusión solo si se disuelven en el metal base a altas temperaturas. Pero incluso en este caso, el proceso de homogeneización es difícil debido al largo camino que deben recorrer las partículas individuales.

El recocido de homogeneización también se puede aplicar a metales deformados si se requiere mejorar algunas de sus propiedades mecánicas, especialmente viscosidad Y resistencia química aleación. Al calentar a una temperatura alta, ciertos elementos de aleación se transfieren a una solución sólida hasta que la aleación se vuelve homogénea y luego se suprime la segregación mediante un enfriamiento rápido. Sin embargo, este proceso ya se está moviendo hacia el área del tratamiento térmico para obtener estados de no equilibrio.

curado por dispersión

Para el endurecimiento por dispersión de una aleación, un requisito previo es que los cristales principales contengan una fase parcialmente soluble, cuya solubilidad disminuye al disminuir la temperatura. Con el enfriamiento lento, ocurre la segregación, como resultado de lo cual, dependiendo de la forma del diagrama, se puede separar un metal puro, una solución sólida de compuestos o alguna otra fase. El enfriamiento rápido de la región de la solución sólida puede en muchos casos suprimir la segregación, y la aleación así apagada puede llevarse a un estado de no equilibrio de una solución sólida sobresaturada. Con un calentamiento moderado adicional o temperatura normal, la aleación tiende a llegar a un estado estable. Este complejo proceso aún no se ha dilucidado por completo, aunque en la práctica ya se utilizan varias aleaciones endurecibles. El proceso procede de manera diferente para diferentes aleaciones endurecibles, y en muchos casos no es el mismo incluso para la misma aleación. Por lo tanto, nos limitaremos a una breve descripción de este proceso.

El curado consta principalmente de tres pasos. Primero, la aleación se calienta a la temperatura adecuada. Esta temperatura está entre línea solidus y línea de solubilidad de estado sólido lo más cerca posible de la temperatura solidus. Lo mejor es mantener esta temperatura, dado su estrecho rango, especialmente para las aleaciones de aluminio (490-535 ° C), en una solución salina, y por lo tanto, son precisamente estas soluciones las que se utilizan con mayor frecuencia. El propósito de este tipo de recocido es obtener una solución sólida rica. La exposición a esta temperatura depende del tipo de aleación y del tipo de pieza de trabajo. A esto le sigue un enfriamiento rápido (templado en aceite o agua). La aleación pasa por diferentes etapas, acercándose al estado de equilibrio, y los átomos de la solución sólida sobresaturada cada vez se organizan de manera diferente. Este proceso se realiza a temperatura normal o elevada; a veces se le llama envejecimiento. En algunos casos, el trabajo en frío se realiza entre el temple y el envejecimiento. El envejecimiento a temperatura normal se llama natural, y a temperaturas elevadas artificial

Durante el curado, las propiedades mecánicas cambian. Después del enfriamiento, la resistencia disminuye un poco con un aumento de la tenacidad y, con el envejecimiento, la resistencia aumenta nuevamente y la tenacidad y la ductilidad disminuyen ligeramente. Estos cambios durante el envejecimiento siguen ciertas regularidades en función de la temperatura, la duración del envejecimiento y el tipo de aleación. Al llegar al máximo, la resistencia de la aleación vuelve a disminuir con el calentamiento adicional. como resultado de tal exceso de envejecimiento» la aleación pasa de un estado solidificado inestable a un estado de equilibrio, y el material adquiere sus propiedades mecánicas anteriores. Por supuesto, la resistencia en el estado endurecido es siempre mayor que la que se puede obtener de la misma aleación mediante endurecimiento por trabajo y, en general, las aleaciones endurecidas tienen la resistencia más alta en comparación con otros metales de este grupo. Durante el proceso de curado, algunas propiedades físicas también cambian.

La figura 5 muestra el efecto de la temperatura y la duración del envejecimiento artificial sobre las propiedades mecánicas de la aleación de AlMgSi forjada.

El diagrama general de la dependencia de la temperatura y la duración del recocido para varios métodos de tratamiento térmico de la aleación AlMgSi forjada se muestra en la Fig. 6

En algunas aleaciones no ferrosas, durante el tratamiento térmico hasta un estado de no equilibrio, los procesos de recristalización se desarrollan de la misma manera que en el acero. Por ejemplo, en algunos bronces al aluminio, los llamados transformaciones de fase γ - α, en relación con el cual todo el proceso, que consiste en endurecimiento y revenido, puede llamarse mejora térmica. Los cambios en las propiedades mecánicas durante el revenido son diferentes de los que acompañan al curado: después del templado, la resistencia aumenta con una disminución simultánea de la tenacidad, y en el revenido, la resistencia vuelve a disminuir, mientras que la tenacidad aumenta ligeramente.

Los valores de las propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio forjado sometidas a diversos tratamientos térmicos.

en estado solido

en estado curado

Modos de tratamiento térmico y valores de propiedades mecánicas de aleaciones de aluminio fundido.

Nota: Los valores de las propiedades mecánicas son valores mínimos y se refieren a barras de prueba especialmente fundidas.

Modos de tratamiento térmico de aleaciones de aluminio forjado.

conformado en caliente

recocido completo

Curación

Los valores de las propiedades mecánicas de las aleaciones de cobre forjado sometidas a diversos tratamientos térmicos.

Suave o después de la formación en caliente

en estado solido

TRATAMIENTO TÉRMICO DE COBRE Y LATÓN

Cobre.

El cobre se utiliza para la producción de láminas, cintas, alambres por deformación en frío. En el proceso de deformación, pierde plasticidad y adquiere elasticidad. La pérdida de plasticidad dificulta el endurecimiento, el brochado y el estirado y, en algunos casos, hace imposible seguir procesando el metal.

Para eliminar el endurecimiento o el endurecimiento por trabajo y restaurar las propiedades plásticas del cobre, el recocido de recristalización se lleva a cabo según el régimen: calentamiento a una temperatura de 450–500 ° C a una velocidad de 200–220 ° C / h, exposición, dependiendo de la configuración y el peso del producto, de 0,5 a 1,5 h, enfriamiento en aire quieto. La estructura del metal después del recocido consiste en cristales equiaxiales, resistencia σv = 190 MPa, alargamiento relativo δ = 22%.

Latón.

Una aleación de cobre y zinc se llama latón. Hay latones de dos componentes (simples), que consisten únicamente en cobre, zinc y algunas impurezas, y latones de varios componentes (especiales), en los que se introducen uno o más elementos de aleación (plomo, silicio, estaño) para dar a la aleación cierta propiedades.

Los latones de dos componentes, según el método de procesamiento, se dividen en forjados y de fundición.

los latones forjados de dos componentes (L96, L90, L80, L63, etc.) tienen alta ductilidad y son bien procesados ​​por presión, se utilizan para la fabricación de láminas, cintas, tiras, tubos, alambres y barras de diversos perfiles.

El latón de fundición se utiliza para fundir piezas moldeadas. En el proceso de trabajo en frío por presión, los latones de dos componentes, como el cobre, reciben un endurecimiento por trabajo, como resultado de lo cual aumenta la resistencia y disminuye la ductilidad. Por lo tanto, dicho latón se somete a un tratamiento térmico: recocido de recristalización según el régimen: calentamiento a 450-650 ° C, a una velocidad de 180-200 ° C / h, exposición 1,5-2,0 h y enfriamiento en aire quieto. Resistencia del latón después del recocido σ Β = 240-320 MPa, alargamiento relativo δ = 49-52 %

Los productos de latón con alta tensión interna en el metal son propensos a agrietarse. Durante el almacenamiento a largo plazo en el aire, se forman grietas longitudinales y transversales en ellos. Para evitar esto, los productos se someten a recocido a baja temperatura a 250-300 °C antes del almacenamiento a largo plazo.

Disponibilidad en multicomponente(especial)latunyah elementos de aleación (manganeso, estaño, níquel, plomo y silicio) les da mayor resistencia, dureza y alta resistencia a la corrosión en condiciones atmosféricas y agua de mar. Los latones aleados con estaño, por ejemplo, LO70-1, LA77-2 y LAN59-3-2, llamados latones marinos, tienen la mayor estabilidad en el agua de mar, se utilizan principalmente para la fabricación de piezas para embarcaciones marinas.

Según el método de procesamiento, los latones especiales se dividen en forjados y de fundición. El latón forjado se utiliza para producir productos semiacabados (láminas, tubos, cintas), resortes, relojes y piezas de instrumentos. Los latones fundidos multicomponente se utilizan para la fabricación de productos semiacabados y piezas moldeadas por fundición (hélices, palas, herrajes, etc.). Las propiedades mecánicas requeridas del latón especial son proporcionadas por su tratamiento térmico, cuyos modos se dan en la tabla. Para obtener granos finos, antes de la embutición profunda, los latones deformables para láminas, tiras y tiras se someten a un recocido a una temperatura de 450-500°C.

Modos de tratamiento térmico para latón especial *

* Medio refrigerante - aire.

REFUERZO TÉRMICO DEL BRONCE

El bronce es una aleación de cobre con estaño, plomo, silicio, aluminio, berilio y otros elementos. Según el elemento de aleación principal, los bronces se dividen en estaño y sin estaño (especial), según las propiedades mecánicas, en forjado y fundición.

Deformable estaño bronce Los grados Br.OF8-0.3, Br.OTs4-3, Br.OTsS4-4-2.5 se producen en forma de varillas, cintas, alambre para resortes. La estructura de estos bronces consiste en una solución α-sólida. El principal tipo de tratamiento térmico de los bronces es el alto recocido según el régimen: calentamiento a 600-650 ° C, mantenimiento a esta temperatura durante 1-2 horas y enfriamiento rápido. Resistencia después del recocido σ en - 350-450 MPa, alargamiento relativo b = 18-22%, dureza HB 70-90.

Fundición estaño bronce Los grados Br.OTs5-5-5, Br.OSNZ-7-5-1, Br.OTsSZ,5-7-5 se utilizan para la fabricación de piezas antifricción (bujes, cojinetes, revestimientos, etc.). Los bronces al estaño fundidos se recocen a 540-550°C durante 60-90 minutos.

sin estaño bronce Br.5, Br.7, Br.AMts9-2, Br.KN1-3 y otras marcas tienen alta resistencia, buenas propiedades anticorrosión y antifricción. De estos bronces se fabrican engranajes, bujes, membranas y otras piezas. Para facilitar el tratamiento a presión, los bronces se someten a una homogeneización a 700-750°C, seguida de un enfriamiento rápido. Las piezas fundidas con tensiones internas se recocen a 550 °C con un tiempo de mantenimiento de 90 a 120 minutos.

Más comúnmente utilizado en la industria. doble - aluminio bronce grados Br.A5, Br.A7 y bronce, adicionalmente aleado con níquel, manganeso, hierro y otros elementos, por ejemplo Br.AZhN10-4-4. Estos bronces se utilizan para una variedad de casquillos, bridas, guías de asiento, engranajes y otras piezas pequeñas con mucha carga.

Los bronces dobles al aluminio se someten a temple y revenido según el régimen: calentamiento para temple hasta 880-900 °C a una velocidad de 180-200 °C/h, mantenimiento a esta temperatura durante 1,5-2 horas, enfriamiento en agua; revenido a 400-450°C durante 90-120 minutos. La estructura de la aleación después del templado consiste en martensita, después del revenido, a partir de una fina mezcla mecánica; resistencia del bronce σ in = 550 MPa, δ = 5%, dureza HB 380-400.

berilio bronce Br.B2 es una aleación de cobre con berilio. Propiedades únicas: alta resistencia y elasticidad con resistencia química simultánea, no magnetismo y la capacidad de endurecerse por calor, todo esto hace que el bronce de berilio sea un material indispensable para la fabricación de resortes de relojes e instrumentos, membranas, contactos elásticos y otras partes. La alta dureza y el no magnetismo permiten utilizar el bronce como un instrumento de percusión (martillos, cinceles) que no genera chispas al golpear la piedra y el metal. Tal herramienta se usa cuando se trabaja en ambientes explosivos. El bronce Br.B2 se endurece a 800-820 ° C con enfriamiento en agua y luego se somete a un envejecimiento artificial a 300-350 ° C. En este caso, la resistencia de la aleación σ Β = 1300 MPa, dureza HRC37-40.

REFUERZO TÉRMICO DE ALEACIONES DE ALUMINIO

Deformable aluminio aleaciones dividido en no endurecido por tratamiento térmico y endurecido. A aleaciones de aluminio endurecido incluyen aleaciones de grado AMts2, AMg2, AMgZ, que tienen baja resistencia y alta ductilidad; se utilizan para productos obtenidos por embutición profunda, endurecidos por tratamiento de presión en frío (endurecimiento).

Las aleaciones más comunes curtido tratamiento térmico. Estos incluyen los grados de duraluminio D1, D16, D3P, que incluyen aluminio, cobre, magnesio y manganeso. Los principales tipos de endurecimiento térmico del duraluminio son el endurecimiento y el envejecimiento. El endurecimiento se lleva a cabo a 505-515 ° C, seguido de enfriamiento en agua fría. Se utiliza crianza tanto natural como artificial. Con envejecimiento natural, la aleación se mantiene durante 4-5 días, con envejecimiento artificial: 0,8-2,0 horas; temperatura de envejecimiento - no inferior a 100-150°C; resistencia después del procesamiento σ Β = 490 MPa, 6=14%. Las aleaciones D1 y D16 se utilizan para la fabricación de piezas y elementos de estructuras de edificios, así como productos para aeronaves.

Avial (AB, AVT, AVT1) es una aleación deformable con mayor ductilidad, soldabilidad y resistencia a la corrosión que el duraluminio; sometido a enfriamiento en agua a 515-525 ° C y envejecimiento: aleaciones AB y AVT - natural, aleación AVT1 - artificial a 160 ° C con una exposición de 12-18 horas La aviación se utiliza para la producción de láminas, tuberías, cuchillas de hélices de helicóptero y así sucesivamente.

Las aleaciones de aluminio de alta resistencia (σ in = 550-700 MPa) B95 y B96 tienen menor ductilidad que el duraluminio. El tratamiento térmico de estas aleaciones consiste en el temple a 465–475 ° C con enfriamiento en agua fría o caliente y envejecimiento artificial a 135–145 ° C durante 14–16 horas Las aleaciones se utilizan en la construcción de aeronaves para estructuras cargadas que operan durante un mucho tiempo tiempo a 100-200°C.

Las aleaciones de aluminio para forja de los grados AK1, AK6, AK8 se someten a endurecimiento a 500-575 °C con enfriamiento en agua corriente y envejecimiento artificial a 150-165 °C con una exposición de 6-15 horas; resistencia de la aleación σ Β = 380-460 MPa, elongación relativa δ = 7-10%.

Fundición aluminio aleaciones llamado silumin-nami. Las aleaciones termoendurecibles más comunes son AL4, AL6 y AL 20. Las fundiciones de las aleaciones AL4 y AL6 se templan a 535–545 °C con enfriamiento en agua caliente (60–80 °C) y se someten a envejecimiento artificial a 175 °C. durante 2 a 3 horas; después del tratamiento térmico σ in = 260 MPa, δ = 4-6%, dureza HB 75-80. Para aliviar las tensiones internas, las piezas fundidas de estas aleaciones se recocen a 300 °C durante 5 a 10 h con enfriamiento al aire. Las aleaciones resistentes al calor de los grados AL 11 y AL20, que se utilizan para la fabricación de pistones, culatas, hornos de calderas, que funcionan a 200–300 ° C, se someten a endurecimiento (calentamiento a 535–545 ° C, manteniéndose en este temperatura durante 3-6 h y enfriamiento en agua corriente), así como la estabilización de vacaciones a 175-180 ° C durante 5-10 horas; después del tratamiento térmico σ en =300-350 MPa, δ=3-5%.

TRATAMIENTO TÉRMICO DE ALEACIONES DE MAGNESIO Y TITANIO

aleaciones de magnesio.

Los principales elementos de las aleaciones de magnesio (excepto el magnesio) son el aluminio, el zinc, el manganeso y el circonio. Las aleaciones de magnesio se dividen en forjadas y fundidas.

Deformable magnesio aleaciones los grados MA1, MA8, MA14 se someten a endurecimiento térmico según el régimen: calentamiento para endurecimiento hasta 410-415 °C, mantenimiento durante 15-18 horas, enfriamiento al aire y envejecimiento artificial a 175 °C durante 15-16 horas; después del tratamiento térmico σ Β = 320~430 MPa, δ = 6-14%. Las aleaciones MA2, MAZ y MA5 no se someten a tratamiento térmico; se utilizan para la fabricación de láminas, placas, perfiles y piezas forjadas.

Composición química fundiciones magnesio aleaciones (ML4, ML5, ML12, etc.) está cerca de la composición de las aleaciones deformables, pero la ductilidad y la resistencia de las aleaciones fundidas son mucho menores. Esto se debe a la estructura de fundición rugosa de las aleaciones.El tratamiento térmico de las piezas fundidas con el envejecimiento posterior promueve la disolución del exceso de fases concentradas a lo largo de los límites de grano y un aumento en la plasticidad y la resistencia de la aleación.

Una característica de las aleaciones de magnesio es la baja velocidad de los procesos de difusión (las transformaciones de fase son lentas), lo que requiere una larga exposición para el enfriamiento y el envejecimiento. Por esta razón, las aleaciones solo pueden enfriarse al aire. El envejecimiento de las aleaciones de magnesio fundido se lleva a cabo a 200-300°C; para el endurecimiento se calientan a 380-420 ° C; después del endurecimiento y envejecimiento σ in = 250-270 MPa.

Las aleaciones de magnesio se pueden usar como resistentes al calor, capaces de operar a temperaturas de hasta 400 ° C. Debido a la alta resistencia específica, las aleaciones de magnesio se usan ampliamente en la aviación, la ciencia espacial, la industria automotriz y eléctrica. Una desventaja importante de las aleaciones de magnesio es su baja resistencia a la corrosión en una atmósfera húmeda.

aleaciones de titanio.

El titanio es uno de los materiales estructurales modernos más importantes; tiene alta resistencia, alto punto de fusión (1665° C), baja densidad (4500 kg/m3) y alta resistencia a la corrosión incluso en agua de mar. Sobre la base del titanio, se forman aleaciones de mayor resistencia, que se utilizan ampliamente en aviación y cohetes, ingeniería energética, construcción naval, industria química y otras industrias. Los principales aditivos en las aleaciones de titanio son aluminio, molibdeno, vanadio, manganeso, cromo, estaño y hierro.

Las aleaciones de titanio de los grados VT5, VT6-S, VT9 y VT16 se someten a recocido, endurecimiento y envejecimiento. Los productos semiacabados (varillas, piezas forjadas, tubos) de una aleación adicionalmente aleado con estaño (VT5-1) se someten a un recocido de recristalización a 700–800 °C para eliminar el endurecimiento. Las aleaciones de láminas de titanio se recocen a 600-650 ° C. La duración del recocido para piezas forjadas, varillas y tuberías es de 25-30 minutos, para láminas, de 50-70 minutos.

Las piezas altamente cargadas fabricadas en aleación VT14, que funcionan a una temperatura de 400 ° C, se endurecen con un envejecimiento posterior según el régimen: temperatura de endurecimiento 820-840 ° C, enfriamiento en agua, envejecimiento a 480-500 ° C durante 12-16 horas; después del endurecimiento y envejecimiento: σ in = 1150-1400 MPa, 6 = 6-10%, dureza HRC56-60.

Templar el metal te permite hacer algunos cambios en su estructura, haciéndolo más suave o viceversa. Cuando se endurece, mucho depende no solo del calentamiento en sí, sino también del proceso y el tiempo de enfriamiento. Básicamente, los fabricantes endurecen el acero, lo que hace que el producto sea más duradero; sin embargo, también se puede endurecer el cobre si surge la necesidad.

Templado de cobre - proceso de fabricación

El cobre se endurece mediante el método de recocido. Durante el tratamiento térmico, el cobre puede volverse más blando o más duro, según el uso que se le vaya a dar. Sin embargo, es importante recordar que la forma en que se apaga el cobre es significativamente diferente de la forma en que se apaga el acero.

El endurecimiento del cobre ocurre durante el enfriamiento lento al aire. Si es necesario obtener una estructura más blanda, el endurecimiento se lleva a cabo enfriando rápidamente el metal en agua inmediatamente después del calentamiento. Si desea obtener un metal muy blando, debe calentar el cobre a rojo (esto es alrededor de 600 °) y luego sumergirlo en agua. Una vez que el producto ha pasado por el proceso de deformación y ha adquirido la forma deseada, se puede volver a calentar a 400 ° y luego dejar que se enfríe al aire.

Planta de endurecimiento de cobre

El endurecimiento del cobre se lleva a cabo en equipos especiales diseñados para esto. Hay varios tipos de máquinas de endurecimiento, pero el equipo de inducción se ha convertido en el más popular en la actualidad. La máquina de inducción es excelente para endurecer el cobre, permitiéndole obtener un producto de alta calidad. Gracias al software automatizado del equipo HDTV, se configura con alta precisión, lo que indica el tiempo de calentamiento, la temperatura, así como el método de enfriamiento del metal.

Si una empresa endurece constantemente los productos metálicos, entonces sería mejor prestar atención a un conjunto especial de equipos diseñados para un endurecimiento rápido y cómodo. El complejo de endurecimiento ELSIT dispone de todo el equipamiento necesario para el endurecimiento por alta frecuencia. El conjunto del complejo de endurecimiento incluye: una unidad de inducción, una máquina de endurecimiento, un manipulador y un módulo de enfriamiento. Si el cliente necesita endurecer productos con diferentes formas, se puede incluir un conjunto de inductores de varios tamaños en el paquete del complejo de endurecimiento.

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Elección de tecnología

Los tipos de tratamiento térmico de latón están determinados por el porcentaje de zinc en la aleación, así como por el tipo de diagrama de estado, a qué tipo de latón pertenece la aleación: monofásica o bifásica. El proveedor Evek GmbH ofrece comprar productos laminados de latón de producción nacional y extranjera a un precio asequible en una amplia gama. Brindamos entrega de productos a cualquier punto del continente. El precio es óptimo.

Tratamiento térmico de latones monofásicos (simples)

Para tales variedades, se utiliza la recristalización o el recocido convencional. El objetivo es aliviar las tensiones internas que puedan aparecer en el proceso de deformación plástica del material. El modo de recocido depende de la concentración de zinc en la aleación: con un aumento en este parámetro, la temperatura de tratamiento térmico requerida disminuye, pero no más de 300 °C. La eficiencia del recocido depende del tamaño de grano final en la microestructura. Se instalan de acuerdo con las lecturas de un microscopio de instrumentos metálicos, o de acuerdo con las estructuras de referencia, que se dan en GOST 5362.

Atmósfera para el recocido

No se recomienda realizar el tratamiento térmico en una atmósfera normal que contenga una cantidad significativa de oxígeno. Esto conduce a una disminución desigual del tamaño del grano, y las manchas de óxido se distinguen claramente en la superficie de la aleación, que deben eliminarse atacando la aleación en una solución de ácido ortofosfórico o bicromato de potasio. Un método más eficiente de tratamiento térmico es el recocido al vacío o el uso de una atmósfera protectora de gases inertes. Al mismo tiempo, también se reduce el desgaste del zinc.

Tratamiento térmico de latones bifásicos

Los latones multifase se obtienen mediante la adición de elementos de aleación distintos del zinc: hierro, aluminio, plomo, etc. Cada uno de los grados de latón tiene su propia temperatura de recocido de recristalización. Los modos más utilizados son:

Comprar. proveedor, precio

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