El temple es un proceso de tratamiento térmico diseñado para reforzar las piezas de acero mediante un enfriamiento rápido. El temple del acero es un proceso de tratamiento térmico en el que el acero se calienta a una temperatura crítica de Ac3 (acero subeutéctico) o Ac1 (acero pereutéctico) o superior, se mantiene durante un período de tiempo para austenizar todo o parte del acero y luego se enfría más rápido que la velocidad de enfriamiento crítica por debajo de Ms (o isotérmica cerca de Ms) para llevar a cabo la transformación martensítica (o bainítica).
Proceso:calentar, mantener, enfriar.
- Calentamiento: el acero se calienta hasta la temperatura crítica Ac3 (acero subeutéctico) o Ac1 (acero sobreeutéctico) anterior.
- Tiempo de mantenimiento: mantener un tiempo determinado, para que todo o parte del acero se austenice.
- Enfriamiento: enfriamiento rápido por debajo de Ms a una velocidad de enfriamiento mayor que la velocidad de enfriamiento crítica para la transformación martensítica o bainítica.
La esencia del enfriamiento:Es la transformación de austenita sobreenfriada en martensita o bainita, para obtener la organización de martensita o bainita.
El propósito del enfriamiento:
(1) Mejorar sustancialmente la rigidez, dureza, resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga y tenacidad del acero, a fin de satisfacer los diferentes requisitos para el uso de diversas piezas y herramientas mecánicas;
(2) a través del temple para lograr algunas propiedades ferromagnéticas especiales del acero, resistencia a la corrosión y otras propiedades físicas y químicas especiales.
Las piezas de acero de temple tienen las siguientes características:
- Se obtienen organizaciones desequilibradas como martensita, bainita y austenita residual.
- La existencia de grandes tensiones internas.
- Las propiedades mecánicas no cumplen con los requisitos, por lo que el acero, después del temple, generalmente debe someterse a un tratamiento de revenido.
Ámbito de aplicación:El proceso de temple es el más ampliamente utilizado, como herramientas, calibres, moldes, cojinetes, resortes y automóviles, tractores, motores diésel, máquinas herramienta de corte, herramientas neumáticas, maquinaria de perforación, implementos agrícolas, maquinaria petrolera, maquinaria química, maquinaria textil, aviones y otras partes utilizan el proceso de temple.
Medios de extinción
El medio de enfriamiento utilizado para el temple de la pieza de trabajo se denomina medio de enfriamiento de temple (o medio de temple). El medio de temple ideal debe tener la condición de que la pieza de trabajo pueda templarse hasta convertirse en martensita, pero que no provoque demasiada tensión de temple.
Los medios de enfriamiento comúnmente utilizados son agua, solución acuosa, aceite mineral, sal fundida, álcali fundido, etc.
Agua
El agua es un medio de enfriamiento con una fuerte capacidad de enfriamiento.
Ventajas: amplia fuente, precio bajo, composición estable que no se deteriora fácilmente.
Desventajas: la capacidad de enfriamiento no es estable, es fácil que la pieza de trabajo se deforme o agriete. En la curva C del área de la "nariz" (500 ~ 600 grados aproximadamente), el agua en la etapa de película de vapor, el enfriamiento no es lo suficientemente rápido, formará un "punto blando"; y en la zona de temperatura de transformación de martensita (100 ~ 300 grados), el agua está en la etapa de ebullición, el enfriamiento es demasiado rápido, es fácil que la tasa de transformación de martensita sea demasiado rápida y produzca mucha tensión interna, lo que resulta en la deformación de la pieza de trabajo o incluso en el agrietamiento. Cuando la temperatura del agua aumenta, el agua contiene más gas o agua mezclada con impurezas insolubles (como aceite, jabón, barro, etc.), lo que reducirá significativamente su capacidad de enfriamiento.
Aplicación: Es adecuado para enfriar y templar piezas de acero al carbono con sección transversal pequeña y forma simple.
Agua salada y agua alcalina
Agregue una cantidad adecuada de sal y álcali en el agua, de modo que la pieza de trabajo de alta temperatura se sumerja en el medio de enfriamiento, en la etapa de película de vapor, la precipitación de cristales de sal y álcali y estalle inmediatamente, la película de vapor se destruye, la superficie de la piel de oxidación de la pieza de trabajo también estalla, de modo que puede mejorar el medio en la zona de alta temperatura de la capacidad de enfriamiento, la desventaja es que el medio de la naturaleza corrosiva de la grande.
Aplicación: En general, la concentración de salmuera es del 10 por ciento y la concentración de solución acuosa de soda cáustica es del 10 al 15 por ciento. Se puede utilizar como medio de temple para piezas de trabajo de acero al carbono y acero estructural de baja aleación, la temperatura de uso no debe superar los 60 grados, el temple debe limpiarse a tiempo después del temple y el tratamiento antioxidante.
Aceite
El medio de enfriamiento generalmente utiliza aceite mineral (aceite mineral), como aceite de motor, aceite de transformador y combustible diésel. El aceite de motor generalmente se usa en cantidades de 10, 20, 30, cuanto mayor sea la cantidad de aceite, mayor será la viscosidad, mayor será el punto de inflamación, menor será la capacidad de enfriamiento y la temperatura de uso aumentará en consecuencia.
Método de extinción
Enfriamiento con un solo líquido
El temple es una operación en la que las piezas austeníticas se sumergen en un medio de temple y se enfrían a temperatura ambiente. Los medios de temple de un solo líquido incluyen agua, salmuera, agua alcalina, aceite y agentes de temple especialmente formulados.
Temple martensítico de temple graduado
Las partes químicas austeníticas se sumergen primero en una temperatura ligeramente superior o ligeramente inferior al punto de martensita del acero en un medio líquido (baño de sal o baño alcalino), para mantener el tiempo adecuado, para que las partes de acero de las capas internas y externas del medio hayan alcanzado la temperatura del aire enfriado, con el fin de obtener la organización de martensita del proceso de temple, también conocido como temple del temple graduado.
Temple isotérmico de bainita
El temple es la austenización de piezas de acero, de modo que el enfriamiento rápido al rango de temperatura de transformación de bainita (260 ~ 400 grados) se mantiene isotérmico, de modo que el proceso de transformación de austenita a temple de bainita, a veces también llamado temple isotérmico, tiempo de mantenimiento general de 30 ~ 60 min.
Temple compuesto
La pieza de trabajo se enfría bruscamente por debajo de Ms para obtener entre un 10% y un 20% de martensita, y luego se aplica isotérmicamente en la zona de temperatura de bainita más baja. Este método de enfriamiento puede hacer que la sección más grande de la pieza de trabajo obtenga la organización M + B. La martensita formada durante el pre-temple promueve la transformación de bainita, y la martensita se templa durante el templado isotérmico. El temple compuesto se utiliza para piezas de trabajo de acero para herramientas de aleación para evitar la fragilidad del temple de tipo I y para reducir la cantidad de austenita residual, es decir, la tendencia al agrietamiento por deformación.
