Principales tipos de tratamiento térmico para el acero
Fecha:2025-06-04
1. Recocido
Propósito: reducir la dureza, mejorar la plasticidad y la dureza; eliminar el estrés interno; refinar los granos; mejorar la maquinabilidad; prepararse para el tratamiento térmico posterior (como el enfriamiento).
Proceso: Calentar el acero a una temperatura apropiada en o por debajo del punto crítico (por encima de Ac1 o Ac3), mantenerlo caliente durante un tiempo suficiente y luego enfriarlo lentamente (generalmente con el horno).
Tipos principales:
Recocido completo: Calentar a 30-50 ° C por encima de Ac3, mantenerlo caliente y enfriarlo con el horno. Se utiliza principalmente para el acero hipoeutectoide para recristalizar completamente la estructura, refinar los granos y suavizarla completamente.
Recocido esferoidizante: Calentar a alrededor de Ac1 (ligeramente por encima o por debajo), mantenerlo caliente durante mucho tiempo o enfriarlo lentamente para esferoidizar los carburos en el acero. Se utiliza principalmente para acero hipereutectoide (como acero para herramientas, acero para rodamientos), reduce la dureza, mejora la tenacidad y mejora la maquinabilidad.
Recocido de alivio de tensión: Calentamiento por debajo de Ac1 (generalmente 500-650 ° C), manteniéndose caliente y luego enfriando lentamente. El objetivo principal es eliminar la tensión interna residual en piezas fundidas, piezas forjadas, soldaduras o piezas trabajadas en frío, estabilizar el tamaño y evitar la deformación y el agrietamiento.
Recocido de recristalización: calentamiento por encima de la temperatura de recristalización (generalmente 650-700 ° C), manteniendo caliente y luego enfriamiento por aire o enfriamiento del horno. Se utiliza para el acero después de la deformación en frío para eliminar el endurecimiento por trabajo y restaurar la plasticidad y la tenacidad.
Cambio de organización: obtener una estructura cercana al equilibrio (como perlita, ferrita esferoidal cementita).
2. Normalización
Propósito: Refinar los granos y hacer que la estructura sea uniforme; mejorar las propiedades mecánicas integrales (resistencia, tenacidad); eliminar los carburos de red en el acero hipereutectoide para prepararse para el recocido o enfriamiento esferoidizante; mejorar la maquinabilidad del acero con bajo contenido de carbono; a veces se puede utilizar como el tratamiento térmico final.
Proceso: Calentar el acero a 30-50 ° C por encima de Ac3 (acero hipoeutectoide) o Accm (acero hipereutectoide), mantenerlo caliente durante un tiempo apropiado y luego enfriarlo en aire quieto o ligeramente fluido.
Características: La velocidad de enfriamiento es más rápida que el recocido y más lenta que el enfriamiento. La estructura obtenida es más fina que el recocido (sorbita), y la resistencia y la dureza son ligeramente más altas que el recocido.
Aplicación: Ampliamente utilizado en acero estructural, forjados de acero de bajo y medio carbono, piezas fundidas, como tratamiento térmico preliminar o tratamiento térmico final.
3. Quenching
Propósito: Obtener la estructura de martensita (o bainita), mejorar en gran medida la dureza y la resistencia del acero.
Proceso: Calentar el acero a una temperatura por encima del punto crítico (Ac3 o Ac1) (acero hipoeutectoide: Ac3 30-50 ° C; acero hipereutectoide: Ac1 30-50 ° C), mantenerlo caliente para homogeneizar la austenita, y luego enfriarlo rápidamente a una velocidad mayor que la velocidad de enfriamiento crítica (generalmente en agua, Baño de aceite o sal.
Puntos clave:
Velocidad de enfriamiento: debe ser lo suficientemente rápido para evitar que la austenita se descomponga en perlita o bainita durante el enfriamiento.
La capacidad del acero para obtener profundidad de martensita durante el enfriamiento depende de su contenido de elementos de aleación.
Tensión de enfriamiento y agrietamiento por deformación: el enfriamiento rápido producirá un gran estrés térmico y estrés organizativo, lo que puede causar deformación o incluso agrietamiento de la pieza de trabajo. Se requiere un estricto control del proceso y la selección del medio de enfriamiento apropiado (agua, aceite, solución de polímero, enfriamiento gradual/isotérmico).
Organización: principalmente martensita, una solución sólida sobresaturada de carbono en α-Fe, con dureza y resistencia extremadamente altas, pero muy frágil y alta tensión interna.
4. Tempering
Propósito: ¡debe llevarse a cabo inmediatamente después del enfriamiento! Eliminar o reducir el estrés interno causado por el enfriamiento; reducir la fragilidad; mejorar la plasticidad y la dureza; obtener la combinación requerida de resistencia, dureza y tenacidad (plasticidad); estabilizar la organización y el tamaño.
Proceso: Recaliente el acero templado a una temperatura predeterminada (baja, media o alta) por debajo de Ac1, manténgalo caliente durante un tiempo suficiente y luego enfríelo a una velocidad adecuada (generalmente enfriamiento por aire).
Tipos principales (por temperatura):
Templado a baja temperatura (150-250 ° C): elimina principalmente cierta tensión interna y fragilidad, y la dureza no disminuye mucho. La estructura es martensita templada. Se utiliza para herramientas, medidores, rodamientos, piezas carburadas, etc. que requieren alta dureza y alta resistencia al desgaste.
Templado a temperatura media (350-500 ° C): reduce significativamente el estrés interno y la fragilidad, y mejora la elasticidad y la resistencia al rendimiento. La estructura es de troostita templado. Utilizado para resortes, troqueles de forja, herramientas de impacto, etc.
Templado a alta temperatura (500-650 ° C): obtenga propiedades mecánicas integrales con una buena combinación de resistencia, plasticidad y tenacidad (buena resistencia y tenacidad). La estructura es de troostita templado. Por lo general, el "templado a alta temperatura" se conoce colectivamente como tratamiento de templado y templado, que se usa ampliamente en partes estructurales importantes (como ejes, bielas, pernos, engranajes, etc.).
Función central: transformar la martensita apagada inestable en una estructura más estable y precipitar carburos.
