[Resumo] Tratamento térmico 30 perguntas e respostas

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quais são os métodos de têmpera comumente usados ​​e explicam o princípio de seleção de diferentes métodos de têmpera?

Método de extinção:

1. Têmpera com líquido único - processo de resfriamento em um meio de têmpera, tensão da microestrutura de têmpera com líquido único e tensão térmica são relativamente grandes, a deformação da têmpera é grande.

2. Têmpera líquida dupla - finalidade: resfriamento rápido entre 650 ℃ ~ Ms, de modo que V> Vc, esfrie lentamente abaixo de Ms para reduzir o estresse do tecido.

3. Têmpera fracionada - a peça é retirada e permanece em uma determinada temperatura para que a temperatura interna e externa da peça seja consistente e, em seguida, o processo de resfriamento do ar.A têmpera fracionada é a transformação da fase M no resfriamento do ar e a tensão interna é pequena.

4. Têmpera isotérmica - refere-se à transformação da bainita que ocorre na região de temperatura da bainita isotérmica, com tensão interna reduzida e pequena deformação. O princípio da seleção do método de têmpera não deve apenas atender aos requisitos de desempenho, mas também reduzir a tensão de têmpera na medida em que possível evitar deformações e rachaduras.

 

Qual é a diferença entre a deposição química de vapor e a deposição meteorológica física e suas principais aplicações?

A deposição meteorológica química é principalmente o método CVD.O meio de reação contendo elementos do material de revestimento é vaporizado a uma temperatura mais baixa e, em seguida, enviado para uma câmara de reação de alta temperatura para entrar em contato com a superfície da peça para produzir uma reação química em alta temperatura.Liga ou metal e seus compostos são precipitados e depositados na superfície da peça para formar o revestimento.

Principais características do método CVD:

1. Pode depositar uma variedade de materiais de filme inorgânico cristalino ou amorfo.

2. Alta pureza e forte força de ligação coletiva.

3. Camada sedimentar densa e com poucos poros.

4. Boa uniformidade, equipamento e processo simples.

5. Alta temperatura de reação.

Aplicação: para preparar vários tipos de filmes na superfície de materiais como ferro e aço, ligas duras, metais não ferrosos e não metálicos inorgânicos, principalmente filmes isolantes, filmes semicondutores, filmes condutores e supercondutores e filmes de resistência à corrosão.

Deposição física e meteorológica: processo no qual substâncias gasosas são depositadas diretamente na superfície da peça em filmes sólidos, conhecido como método PVD.Existem três métodos básicos, a saber, evaporação a vácuo, pulverização catódica e revestimento iônico.Aplicação: revestimento resistente ao desgaste, calor revestimento resistente, revestimento resistente à corrosão, revestimento lubrificante, revestimento funcional revestimento decorativo.


A microestrutura e a morfologia macroscópica da fratura por fadiga são explicadas

Microscópico: padrões de tira observados sob um microscópio eletrônico microscópico, conhecidos como bandas de fadiga ou estrias de fadiga. A tira de fadiga tem dois tipos dúcteis e frágeis, a tira de fadiga tem um certo espaçamento, sob certas condições, cada faixa corresponde a um ciclo de tensão.

Macroscópico: na maioria dos casos apresenta características de fratura frágil sem deformação macroscópica visível a olho nu.A fratura por fadiga típica consiste em zona de origem de trinca, zona de propagação de trinca e zona de fratura transitória final. A área de fonte de fadiga é menos plana, às vezes um espelho brilhante, a área de propagação de trinca é um padrão de praia ou casca, algumas das fontes de fadiga com espaçamento desigual são paralelas arcos do centro do círculo.A morfologia microscópica da zona de fratura transitória é determinada pelo modo de carga característico e tamanho do material, e pode ser ondulação ou quase dissociação, fratura intergranular de dissociação ou forma mista.

 

Aponte três tipos de problemas peculiares que ocorrem frequentemente na têmpera por aquecimento por indução e tente analisar suas causas

1. rachaduras: a temperatura de aquecimento é muito alta e a temperatura é irregular; Seleção inadequada do meio de têmpera e da temperatura; O revenido não é oportuno e insuficiente; projetado.

2. Dureza superficial irregular: estrutura de indução irracional; Aquecimento irregular; Resfriamento irregular; Má organização do material (estrutura em faixas, descarbonização parcial.

3. Derretimento da superfície: a estrutura do indutor não é razoável;

 

quais são as características do novo processo de alto revenido para fundo de HSS?

Veja o W18Cr4V, por exemplo, por que ele é melhor do que as propriedades mecânicas temperadas comuns? O aço W18Cr4V é aquecido e temperado a 1275 ℃ +320 ℃ * 1h + 540 ℃ a 560 ℃ * 1h * 2 vezes revenido.

Em comparação com o aço rápido temperado comum, os carbonetos M2C são mais precipitados, e os carbonetos M2C, V4C e Fe3C têm maior dispersão e melhor uniformidade, e existe cerca de 5% a 7% de bainita, que é um importante fator de microestrutura para alta velocidade temperada em alta temperatura desempenho do aço melhor do que o aço rápido temperado comum.

Que tipos de atmosfera controlável são comumente usados? Descrever as características e aplicações de cada atmosfera.

Existem atmosfera endotérmica, atmosfera de gotejamento, atmosfera de corpo reto, outra atmosfera controlável (atmosfera de máquina de nitrogênio, atmosfera de decomposição de amônia, atmosfera exotérmica).

1. Atmosfera endotérmica é o gás bruto misturado com o ar em uma certa proporção, através do catalisador em alta temperatura, reação gerada principalmente contendo CO, H2, N2 e vestígios de atmosfera de CO2, O2 e H2O, porque a reação para absorver calor, chamada atmosfera endotérmica ou gás RX. Usado para cementação e carbonitretação.

2. Na atmosfera de gotejamento, o metanol é apontado diretamente para o forno para rachar, e o transportador contendo CO e H2 é gerado e, em seguida, um agente rico é adicionado para cementação; carbonitretação em baixa temperatura, proteção de aquecimento, têmpera brilhante, etc.

3. O agente de infiltração, como gás natural e ar misturado em uma certa proporção diretamente no forno, em alta temperatura, reação de 900 ℃, gerou diretamente a atmosfera de cementação. O gás de decomposição de amônia é usado para nitretação de gás de arraste, aço ou metal não ferroso de baixa temperatura atmosfera de proteção de aquecimento.A atmosfera à base de nitrogênio para aço de alto carbono ou efeito de proteção de aço de rolamento é boa.A atmosfera exotérmica é usada para tratamento térmico brilhante de aço de baixo carbono, cobre ou recozimento de descarbonetação de ferro fundido maleável.

Qual é a finalidade da têmpera isotérmica do ferro fundido nodular? Quais são as estruturas isotérmicas e isotérmicas temperadas?

Objetivo: Boas propriedades mecânicas e pequena distorção do ferro dúctil podem ser obtidas por têmpera isotérmica na zona de transição da bainita após a austenitização. Temperatura isotérmica: estrutura de bainita de 260 ~ 300 ℃;

Descreva resumidamente as principais características do processo de tratamento térmico químico comum (cementação, nitretação, cementação e nitrocarbonetação), a estrutura e as características de desempenho após o tratamento térmico, a quais materiais ou peças são aplicados principalmente?

Carburização: principalmente para a superfície da peça no processo de átomos de carbono, martensita de têmpera superficial, residual A e carboneto, o objetivo do centro é melhorar o teor de carbono superficial, com alta dureza e alta resistência ao desgaste, o centro tem A Certa resistência e alta tenacidade, de modo que suporta grande impacto e fricção, aço de baixo carbono, como 20CrMnTi, engrenagem e pino de pistão comumente usados.

Nitretação: para a superfície da infiltração de átomos de nitrogênio, é a dureza superficial, resistência ao desgaste, resistência à fadiga e resistência à corrosão e melhoria da dureza térmica, a superfície é nitreto, o coração do sorbsita de têmpera, nitretação a gás, nitretação líquida, comumente usado 38CrMoAlA , 18CrNiW.

Carbonitretação: a carbonitretação é de baixa temperatura, velocidade rápida, pequena deformação das peças. A microestrutura da superfície é martensita temperada com agulha fina + carbono granular e composto de nitrogênio Fe3 (C, N) + um pouco de austenita residual. resistência à compressão e tem certa resistência à corrosão. Freqüentemente usado em engrenagens de carga pesada e média feitas de liga de aço de baixo e médio carbono.

Nitrocarbonetação: o processo de nitrocementação é mais rápido, a dureza superficial é ligeiramente menor que a nitretação, mas a resistência à fadiga é boa. É usado principalmente para usinagem de moldes com pequena carga de impacto, alta resistência ao desgaste, limite de fadiga e pequena deformação. como aço estrutural de carbono, aço estrutural de liga, aço para ferramentas de liga, ferro fundido cinzento, ferro fundido nodular e metalurgia do pó, podem ser nitrocarbonetados

 

Descreva resumidamente os princípios do projeto do processo de tratamento térmico

1. Tecnologia avançada.

2. O processo é confiável, razoável e viável.

3. Economia do processo.

4. Segurança do processo.

5. Procure utilizar equipamentos de processo com procedimentos de alta mecanização e automação.

 

Que problemas devem ser considerados no projeto de otimização do processo de tratamento térmico?

1. A conexão entre a tecnologia de processamento a frio e a quente deve ser totalmente considerada e a organização do procedimento de tratamento térmico deve ser razoável.

2. Adote novas tecnologias na medida do possível, descreva resumidamente o processo de tratamento térmico, encurte o ciclo de produção. Sob a condição de garantir a estrutura e o desempenho exigidos das peças, tente fazer diferentes processos ou processos tecnológicos combinados entre si.

3. Às vezes, para melhorar a qualidade do produto e prolongar a vida útil da peça, é necessário aumentar o processo de tratamento térmico.

 

Descreva resumidamente os princípios a serem seguidos no projeto de indutores

1. A distância de acoplamento entre o indutor e a peça de trabalho deve ser a mais próxima possível.

2. A peça de trabalho aquecida pela parede externa da bobina deve ser acionada por um ímã de fluxo.

3. Design do sensor da peça de trabalho com cantos afiados para evitar efeitos pontiagudos.

4. O fenômeno de deslocamento das linhas do campo magnético deve ser evitado.

5. O design do sensor deve tentar atender à possibilidade de a peça de trabalho girar quando aquecida.

Que princípios básicos os designers devem considerar ao selecionar materiais?

1. Selecionar materiais de acordo com as condições de trabalho das peças, incluindo tipo e tamanho de carga, condições ambientais e principais modos de falha;

2. Considerando a estrutura, forma, tamanho e outros fatores das peças, o material com boa temperabilidade pode ser processado por têmpera em óleo ou meio de têmpera solúvel em água para fácil têmpera, distorção e rachaduras;

3. Compreender a estrutura e propriedades dos materiais após tratamento térmico.Algumas classes de aço desenvolvidas para vários métodos de tratamento térmico terão melhor estrutura e propriedades após o tratamento;

4. Com a premissa de garantir o desempenho do serviço e a vida útil das peças, os procedimentos de tratamento térmico devem ser simplificados ao máximo, principalmente os materiais que podem ser economizados.

Quais propriedades do processo devem ser consideradas ao escolher materiais metálicos para fabricação de peças?

1. Desempenho de fundição.

2. Desempenho de usinagem de pressão.

3. Desempenho de usinagem.

4. Desempenho de soldagem.

5. Desempenho do processo de tratamento térmico.

Qual é o processo básico de tratamento térmico químico do aço?Quais são as principais formas de acelerar o tratamento de cura química? Quais são as vantagens da tecnologia de controle de subseção de cementação? Em circunstâncias normais, qual é a estrutura da superfície e do aço de baixo carbono após a cementação e têmpera?

Decomposição, adsorção, difusão em três etapas. A aplicação do método de controle segmentar, tratamento de infiltração de compostos, difusão em alta temperatura, uso de novos materiais para acelerar o processo de difusão, infiltração química, infiltração física; de modo que os três processos sejam totalmente coordenados, reduzam a superfície da peça para formar o processo de negro de fumo, acelerem o processo de cementação, para garantir que a camada de transição seja uma camada de infiltração de qualidade mais ampla e mais suave; hipereutetóide, eutetóide, hiperhipoeutetóide, hipoeutetóide primordial.

Quantos tipos de falhas por desgaste existem? Como prevenir todos os tipos de desgaste e falhas de peças?

Tipo de desgaste:

Desgaste por adesão, desgaste abrasivo, desgaste por corrosão, fadiga de contato.

Métodos de prevenção:

Para desgaste adesivo, escolha razoável do material do par de fricção;Usando tratamento de superfície para reduzir o coeficiente de atrito ou melhorar a dureza da superfície;Reduzir a tensão compressiva de contato;Reduzir a rugosidade da superfície.Para desgaste abrasivo, além de reduzir a pressão de contato e a distância de fricção deslizante no projeto do dispositivo de filtragem de óleo lubrificante para remover abrasivos, mas também uma seleção razoável de materiais de alta dureza; A dureza superficial dos materiais do par de fricção foi melhorada pelo tratamento térmico de superfície e pelo endurecimento do trabalho de superfície. materiais resistentes à corrosão;Proteção eletroquímica;A concentração de tensão de tensão de tração pode ser reduzida quando o inibidor de corrosão é adicionado.Recozimento de alívio de tensão;Selecione materiais que não são sensíveis à corrosão sob tensão;Mude a condição média.Para fadiga de contato, melhore a dureza do material;Melhore a pureza do material, reduz a inclusão;Melhorar a resistência do núcleo e a dureza das peças;Reduzir a rugosidade da superfície das peças;Melhorar a viscosidade do óleo lubrificante para reduzir a ação da cunha.

O que é bainita granular?

É composto de ferrita maciça (equiaxial) e região A de alto carbono.

Descreva o tipo, finalidade e uso da regressão de bola

Recuo comum da bola: aumenta a dureza, melhora a usinabilidade, reduz a têmpera de rachaduras por distorção.

Regressão isotérmica de esfera: usada para aços para ferramentas com alto teor de carbono e aços para ferramentas de liga.

Esfera traseira de ciclo: usada para aço carbono para ferramentas, aço para ferramentas de liga.

A temperatura de têmpera do aço hipoeutetóide é geralmente acima de Ac3, mas por que a temperatura de têmpera do aço hipereutetóide é AC1-ACM?Tente analisar teoricamente

1. Devido ao baixo teor de aço hipoeutetóide, a estrutura original P+F, se a temperatura de têmpera for inferior a Ac3, haverá F não dissolvido e haverá um ponto mole após a têmpera. é muito alto, muito K 'dissolve, aumenta a quantidade de chapa M, fácil de causar deformação e rachaduras, aumenta a quantidade de A', muito K 'dissolve e reduz a resistência ao desgaste do aço.

2. A temperatura do aço eutetóide é muito alta, a tendência de oxidação e descarbonização aumenta, de modo que a composição superficial do aço não é uniforme, o nível de Ms é diferente, resultando em trincas de têmpera.

3. Selecionar a temperatura de têmpera Ac1 + (30-50 ℃) pode reter o K 'não dissolvido para melhorar a resistência ao desgaste, reduzir o teor de carbono da matriz e aumentar a plasticidade da resistência e a tenacidade do aço.

O novo processo de revenimento de baixa temperatura e alta temperatura de aço rápido aumentará a vida útil das peças temperadas de aço rápido.

A precipitação uniforme de ε e M3C torna a precipitação de M2C e MC mais uniforme na faixa de temperatura de endurecimento secundário, o que promove a transformação de alguma austenita residual em bainita e melhora a resistência e tenacidade.

Indique os seguintes tipos de liga

ZL104: alumínio fundido, MB2: liga de magnésio deformado, ZM3: magnésio fundido, TA4: liga de titânio α, H68: latão, QSN4-3: latão de estanho, QBe2: latão de berílio, TB2: liga de titânio β.

O que é resistência à fratura?Como avaliar se uma peça tem fratura frágil de baixa tensão de acordo com a tenacidade à fratura K1C, a tensão de trabalho e o raio da trinca?

A tenacidade à fratura é um índice de propriedade que indica a capacidade de um material de resistir à fratura. Se K1 & gt; K1C, ocorre fratura frágil de baixa tensão.

Características de transformação de fase do ferro fundido cinzento em comparação com o aço:

1) O ferro fundido é uma liga ternária fe-C-Si, e a transformação eutetóide ocorre em uma ampla faixa de temperatura, na qual existe ferrita + austenita + grafite;

2) O processo de grafitização do ferro fundido é fácil de realizar, sendo que a matriz de ferrita, a matriz de perlita e a matriz de ferrita + perlita do ferro fundido são obtidas controlando o processo;

3) O teor de carbono de A e produtos de transição pode ser ajustado e controlado em uma faixa considerável, controlando as condições de aquecimento, isolamento e resfriamento da temperatura de austenitização;

4) Comparado com o aço, a distância de difusão dos átomos de carbono é maior;

5) O tratamento térmico do ferro fundido não pode alterar a forma e distribuição do grafite, mas apenas alterar a estrutura e propriedades coletivas.

 

O processo básico de formação de A quando o aço é aquecido? Fatores que afetam o tamanho do grão de A?

Processo de formação: formação do núcleo cristalino A, crescimento do grão A, dissolução da cementita residual, homogeneização do A; Fatores: temperatura de aquecimento, tempo de espera, velocidade de aquecimento, composição do aço, estrutura original.

Quais são as principais formas de acelerar o tratamento químico?

Métodos: método de controle de subseção, tratamento de infiltração composta, difusão em alta temperatura, utilização de novos materiais para acelerar o processo de difusão, infiltração química, infiltração física.

Quais são os três modos básicos de transferência de calor?

Modo de transferência de calor: transferência de calor por condução, transferência de calor por convecção, transferência de calor por radiação (forno a vácuo acima de 700 ℃ é transferência de calor por radiação).

Qual é o tecido preto na carbonitretação?Como isso pode ser evitado?

Organização negra refere-se a manchas pretas, faixas pretas e teias pretas. Para evitar o aparecimento de tecido preto, o teor de nitrogênio na camada permeável não deve ser alto o suficiente, geralmente superior a 0,5% é propenso a tecido preto manchado; o conteúdo na camada permeável não deve ser muito baixo, caso contrário é fácil formar uma rede de tortenita. Para inibir a rede de torstenita, a quantidade de adição de amônia deve ser moderada.Se o teor de amônia for muito alto e o ponto de orvalho do gás do forno diminuir, aparecerá um tecido preto.

A fim de restringir a aparência da rede de torstenita, a temperatura de aquecimento de têmpera pode ser aumentada adequadamente ou o meio de resfriamento com forte capacidade de resfriamento pode ser usado. Quando a profundidade do tecido preto é inferior a 0,02 mm, o shot peening é usado para remediá-lo.

Descreva resumidamente o princípio de seleção dos parâmetros do processo de têmpera por aquecimento por indução

Método de aquecimento: a têmpera de aquecimento por indução tem dois métodos de têmpera de aquecimento simultâneo e têmpera contínua de aquecimento móvel, dependendo das condições do equipamento e do tipo de peças. A potência específica do aquecimento simultâneo é geralmente de 0,5 ~ 4,0 KW / cm2, e a potência específica do aquecimento móvel é geralmente maior que 1,5 kW/cm2. Peças de eixo mais longas, peças de têmpera de furo interno tubular, engrenagem de módulo médio com dentes largos, peças de tira adotam têmpera contínua;

Parâmetros de aquecimento:

1. Temperatura de aquecimento: Devido à rápida velocidade de aquecimento por indução, a temperatura de têmpera é 30-50°C maior que o tratamento térmico geral, a fim de completar a transformação do tecido;

2. Tempo de aquecimento: de acordo com os requisitos técnicos, materiais, forma, tamanho, frequência de corrente, potência específica e outros fatores.

Método de resfriamento de têmpera e meio de têmpera: O método de resfriamento de têmpera de aquecimento de têmpera geralmente adota resfriamento por spray e resfriamento por invasão.

Quais são os cuidados para temperar?

O revenido deve ser oportuno, após a têmpera das peças dentro de 4 horas de revenido. Os métodos comuns de revenido são auto-revenido, revenido em forno e revenido por indução.

Ajuste dos parâmetros elétricos do aquecimento por indução

O objetivo é fazer com que a fonte de alimentação de alta e média frequência funcione em estado ressonante, para que o equipamento tenha maior eficiência.

1. Ajuste os parâmetros elétricos de aquecimento de alta frequência. Sob a condição de carga de baixa tensão de 7-8kV, ajuste o acoplamento e realimente a posição do volante para fazer a relação entre a corrente da porta e a corrente do ânodo 1:5-1:10, e, em seguida, aumente a tensão do ânodo para a tensão de serviço, ajuste ainda mais os parâmetros elétricos, de modo que a tensão do canal seja ajustada para o valor necessário, a melhor correspondência.

2. Ajuste os parâmetros elétricos de aquecimento de frequência intermediária, selecione a relação de voltas do transformador de têmpera apropriada e a capacitância de acordo com o tamanho das peças, forma o comprimento da zona de endurecimento e a estrutura do indutor, para que possa funcionar em estado de ressonância.

Quais são os meios de resfriamento comumente usados?

Água, água salgada, água alcalina, óleo mecânico, salitre, álcool polivinílico, solução de trinitrato, agente de têmpera solúvel em água, óleo de têmpera especial, etc.

Tente analisar os fatores que afetam a temperabilidade do aço

1. A influência do teor de carbono: com o aumento do teor de carbono no aço hipoeutetóide, a estabilidade de A aumenta e a curva C se move para a direita; Com o aumento do teor de carbono e carbonetos não fundidos no aço eutetóide, a estabilidade de A diminui e o curva de C se desloca para a direita.

2. Influência dos elementos de liga: Exceto o Co, todos os elementos metálicos em estado de solução sólida movem-se para a direita na curva C.

3. Temperatura A e tempo de retenção: Quanto mais alta for a temperatura A, maior será o tempo de retenção, mais completamente o carboneto será dissolvido, mais grosso será o grão A e a curva C se moverá para a direita.

4. Influência do tecido original: Quanto mais fino for o tecido original, mais fácil será obter A uniforme, de modo que a CURVA de C se mova para a direita e Ms se mova para baixo.

5. A influência da tensão e da deformação faz com que a curva C se mova para a esquerda.


Horário da postagem: 15 de setembro de 2021