I Grietas por tratamiento térmico
Características:
Morfología: las grietas por tratamiento térmico se producen a menudo en la zona de transformación martensítica, por lo que sus grietas pueden agrietarse a lo largo del cristal o agrietarse a través del cristal. Las grietas pueden ser radiales, lineales o en red.
Ubicación: Las grietas generalmente tienden a formarse en las esquinas afiladas de la pieza de trabajo, en cambios repentinos en la sección transversal.
Sección: La sección de una grieta por temple generalmente no está oxidada y puede ser blanca, blanca opaca o roja clara (óxido de agua causado por el temple).
Causas:
El agrietamiento se produce cuando las grandes tensiones generadas durante el temple son mayores que la propia resistencia del material y superan el límite de deformación plástica.
Puede estar relacionado con factores como una temperatura de calentamiento de enfriamiento demasiado alta y un enfriamiento demasiado rápido.
Causas de las grietas por tratamiento térmico
a. Calidad metalúrgica del material:
Problemas metalúrgicos como contracción y defectos graves de laminación pueden provocar inhomogeneidades en el material que aumentan el riesgo de grietas por temple.
Los defectos metalúrgicos como la segregación macroscópica, la segregación de solución sólida, el hidrógeno de solución sólida, los defectos de forjado y laminado, el atrapamiento de escoria, la organización de bandas de ferrita-perlítica y la organización de bandas de carburo pueden actuar solos o junto con tensiones internas macroscópicas o microscópicas para provocar grietas de temple.
b. Contenido de carbono del material y elementos de aleación:
Un aumento en el contenido de carbono reducirá la resistencia a la fractura de la martensita, aumentando así la tendencia a las grietas por temple.
Los elementos de aleación como Mn, Cr, V, Mo, etc. también aumentarán la tendencia a enfriar las grietas con el aumento de su contenido.
Sin embargo, el elemento B puede mejorar eficazmente la templabilidad, mientras que la cantidad adecuada de elementos de tierras raras puede reducir la fricción requerida para el movimiento de dislocación, reduciendo la tendencia a la fractura frágil.
c. Condiciones del proceso de temple:
Un control inadecuado del método de calentamiento de temple y de la velocidad de calentamiento, un calentamiento desigual y una temperatura de temple demasiado alta pueden provocar grietas en el temple.
El método de enfriamiento por temple no es apropiado, la velocidad de enfriamiento es demasiado rápida, el enfriamiento desigual y la selección incorrecta del medio de enfriamiento también son causas comunes.
El temple antes de que la pieza de trabajo no esté preparada para el tratamiento térmico o un tratamiento inadecuado, así como el revenido no oportuno, también pueden provocar grietas en el temple.
d. Tamaño y forma de la pieza de trabajo:
Las esquinas afiladas de la pieza de trabajo y las mutaciones de la sección transversal son propensas a la formación de grietas por temple, porque estos lugares son propensos a la concentración de tensiones.
Las piezas de ejes de gran tamaño son propensas a sufrir grietas inducidas por estrés térmico si no se templan durante el temple.
e. Defectos internos:
Los defectos existentes en el material, como burbujas de vapor, inclusiones, líneas capilares, manchas blancas, etc., pueden convertirse en una fuente de grietas bajo la acción del estrés del tratamiento térmico y expandirse gradualmente.
f. Fragilidad intrínseca de la martensita:
La fragilidad intrínseca de la martensita es la causa interna de las grietas por temple, y su estructura cristalina, composición química, defectos metalúrgicos, etc. tendrán un efecto sobre ella.
Las grietas por temple son el resultado de una combinación de factores y deben considerarse y optimizarse en varios aspectos, como la selección del material, el control del proceso, el diseño de la pieza de trabajo, etc., para reducir el riesgo de grietas por temple.
Características:
Morfología: las grietas de forja se forman a altas temperaturas, las grietas son relativamente gruesas y generalmente se presentan en forma de múltiples tiras, sin punta fina, sin dirección fina. A veces, alrededor de la grieta no está completamente descarburada sino semidescarburada.
Posición: a menudo se produce en la organización gruesa, concentración de tensiones o elementos de aleación en la segregación.
Sección: la sección de la grieta puede ser de color marrón oscuro, o incluso tener la apariencia de una piel de oxígeno, esto se debe a que la grieta en la forja se deforma al expandirse y entrar en contacto con el aire.
Causas:
Defectos de la materia prima:
Contracción residual: Los poros o agujeros incompletamente cerrados en la materia prima pueden provocar una reducción de la resistencia del material durante el proceso de forjado, lo que facilita la producción de grietas.
Inclusiones en acero:
Inclusiones no metálicas, segregación de carburo e inclusiones metálicas heterogéneas en la materia prima pueden debilitar la continuidad del material y promover la formación de grietas.
Proceso de forjado inadecuado:
calentamiento inadecuado:
La temperatura de calentamiento es demasiado alta o demasiado baja, lo que puede provocar una distribución desigual de la tensión dentro del material, lo que a su vez produce grietas durante el forjado.
deformación inadecuada:
La tasa de deformación es demasiado grande, la plasticidad del acero no es suficiente para soportar la forma de la presión, lo que provoca fácilmente la ruptura. Esta grieta a menudo se produce al comienzo de la etapa de forjado y se expande rápidamente.
Enfriamiento inadecuado después de la forja:
La velocidad de enfriamiento es demasiado rápida o demasiado lenta, puede provocar una concentración de tensión interna en el material, provocando grietas.
Tratamiento térmico no oportuno:
Después del forjado, si no se realiza un tratamiento térmico oportuno y apropiado, puede provocar que la tensión interna del material no se libere de manera efectiva, lo que aumenta el riesgo de agrietamiento.
g. control inadecuado de la temperatura:
En el proceso de calentamiento y enfriamiento, si la temperatura no se controla adecuadamente, puede provocar una tensión interna excesiva en el material, lo que desencadena el agrietamiento. Por ejemplo, en el proceso de temple, si el enfriamiento es demasiado rápido, pueden producirse grietas por temple.
h. Concentración de tensión en el material:
Si hay áreas de concentración de tensión en la forja, como esquinas afiladas y mutaciones en la sección transversal, cuando la tensión excede la capacidad del material, puede provocar grietas.
