Le traitement thermique des pièces moulées en acier est basé sur le diagramme de phases Fe-Fe3C pour contrôler la microstructure des pièces moulées en acier afin d'atteindre les performances requises. Le traitement thermique est l'un des processus importants dans la production de pièces moulées en acier. La qualité et l'effet du traitement thermique sont directement liés aux performances finales des pièces moulées en acier.
La structure telle que coulée des pièces moulées en acier dépend de la composition chimique et du processus de solidification. Généralement, il existe une ségrégation dendritique relativement importante, une structure très inégale et des grains grossiers. Par conséquent, les pièces moulées en acier doivent généralement être traitées thermiquement pour éliminer ou réduire l'impact des problèmes ci-dessus, de manière à améliorer les propriétés mécaniques des pièces moulées en acier. De plus, en raison de la différence de structure et d'épaisseur de paroi des pièces moulées en acier, différentes parties d'une même pièce moulée ont des formes d'organisation différentes et génèrent des contraintes internes résiduelles considérables. Par conséquent, les pièces moulées en acier (en particulier les pièces moulées en acier allié) doivent généralement être livrées dans un état traité thermiquement.
1. Les caractéristiques du traitement thermique des pièces moulées en acier
1) Dans la structure brute de coulée des pièces moulées en acier, il existe souvent des dendrites grossières et une ségrégation. Lors du traitement thermique, le temps de chauffage doit être légèrement supérieur à celui des pièces en acier forgé de même composition. Dans le même temps, le temps de maintien de l'austénitisation doit être prolongé de manière appropriée.
2) En raison de la ségrégation importante de la structure brute de coulée de certaines pièces moulées en acier allié, afin d'éliminer son influence sur les propriétés finales des pièces moulées, des mesures doivent être prises pour homogénéiser pendant le traitement thermique.
3) Pour les pièces moulées en acier présentant des formes complexes et de grandes différences d'épaisseur de paroi, les effets de section transversale et les facteurs de contrainte de coulée doivent être pris en compte lors du traitement thermique.
4) Lorsqu'un traitement thermique est effectué sur des pièces moulées en acier, il doit être raisonnable en fonction de ses caractéristiques structurelles et essayer d'éviter la déformation des pièces moulées.
2. Les principaux facteurs de processus du traitement thermique des pièces moulées en acier
Le traitement thermique des pièces moulées en acier comprend trois étapes : chauffage, conservation de la chaleur et refroidissement. La détermination des paramètres du processus doit être basée sur le but de garantir la qualité du produit et de réduire les coûts.
1) Chauffage
Le chauffage est le processus le plus consommateur d’énergie du processus de traitement thermique. Les principaux paramètres techniques du processus de chauffage consistent à sélectionner une méthode de chauffage, une vitesse de chauffage et une méthode de chargement appropriées.
(1) Méthode de chauffage. Les méthodes de chauffage des pièces moulées en acier comprennent principalement le chauffage par rayonnement, le chauffage par bain de sel et le chauffage par induction. Le principe de sélection de la méthode de chauffage est rapide et uniforme, facile à contrôler, à haut rendement et à faible coût. Lors du chauffage, la fonderie prend généralement en compte la taille structurelle, la composition chimique, le processus de traitement thermique et les exigences de qualité de la pièce moulée.
(2) Vitesse de chauffage. Pour les pièces moulées en acier générales, la vitesse de chauffage ne peut pas être limitée et la puissance maximale du four est utilisée pour le chauffage. L'utilisation du chargement d'un four chaud peut réduire considérablement le temps de chauffage et le cycle de production. En fait, dans des conditions de chauffage rapide, il n’y a pas d’hystérésis de température évident entre la surface de la pièce moulée et le noyau. Un chauffage lent entraînera une efficacité de production réduite, une consommation d'énergie accrue et une oxydation et une décarburation importantes à la surface de la pièce moulée. Cependant, pour certaines pièces moulées aux formes et structures complexes, aux parois de grande épaisseur et aux contraintes thermiques importantes pendant le processus de chauffage, la vitesse de chauffage doit être contrôlée. Généralement, une basse température et un chauffage lent (inférieur à 600 °C) ou un maintien à basse ou moyenne température peuvent être utilisés, puis un chauffage rapide peut être utilisé dans les zones à haute température.
(3) Méthode de chargement. Le principe selon lequel les pièces moulées en acier doivent être placées dans le four est d'utiliser pleinement l'espace efficace, d'assurer un chauffage uniforme et de placer les pièces moulées pour qu'elles se déforment.
2) Isolation
La température de maintien pour l'austénitisation des pièces moulées en acier doit être choisie en fonction de la composition chimique de l'acier moulé et des propriétés requises. La température de maintien est généralement légèrement supérieure (environ 20 °C) à celle des pièces en acier forgé de même composition. Pour les pièces moulées en acier eutectoïde, il convient de garantir que les carbures peuvent être rapidement incorporés dans l'austénite et que l'austénite peut conserver des grains fins.
Deux facteurs doivent être pris en compte pour le temps de conservation de la chaleur des pièces moulées en acier : le premier facteur est d'uniformiser la température de la surface de la pièce moulée et du noyau, et le deuxième facteur est d'assurer l'uniformité de la structure. Par conséquent, le temps de maintien dépend principalement de la conductivité thermique de la pièce moulée, de l’épaisseur de paroi de la section et des éléments d’alliage. D'une manière générale, les pièces moulées en acier allié nécessitent un temps de maintien plus long que les pièces moulées en acier au carbone. L'épaisseur de paroi de la pièce moulée constitue généralement la principale base de calcul du temps de maintien. Pour le temps de maintien du traitement de revenu et du traitement de vieillissement, des facteurs tels que l'objectif du traitement thermique, la température de maintien et le taux de diffusion des éléments doivent être pris en compte.
3) Refroidissement
Les pièces moulées en acier peuvent être refroidies à différentes vitesses après conservation de la chaleur, afin de compléter la transformation métallographique, d'obtenir la structure métallographique requise et d'atteindre les indicateurs de performance spécifiés. D'une manière générale, augmenter la vitesse de refroidissement peut aider à obtenir une bonne structure et à affiner les grains, améliorant ainsi les propriétés mécaniques de la pièce moulée. Cependant, si la vitesse de refroidissement est trop rapide, il est facile de provoquer des contraintes plus importantes dans la pièce moulée. Cela peut provoquer une déformation ou une fissuration des pièces moulées aux structures complexes.
Le fluide de refroidissement pour le traitement thermique des pièces moulées en acier comprend généralement de l'air, de l'huile, de l'eau, de l'eau salée et du sel fondu.
3. Méthode de traitement thermique des pièces moulées en acier
Selon différentes méthodes de chauffage, temps de maintien et conditions de refroidissement, les méthodes de traitement thermique des pièces moulées en acier comprennent principalement le recuit, la normalisation, la trempe, le revenu, le traitement en solution, le durcissement par précipitation, le traitement de soulagement des contraintes et le traitement d'élimination de l'hydrogène.
1) Recuit.
Le recuit consiste à chauffer l'acier dont la structure s'écarte de l'état d'équilibre jusqu'à une certaine température prédéterminée par le procédé, puis à le refroidir lentement après conservation de la chaleur (généralement refroidissement au four ou enfouissement dans la chaux) pour obtenir un procédé de traitement thermique proche du état d'équilibre de la structure. Selon la composition de l'acier et le but et les exigences du recuit, le recuit peut être divisé en recuit complet, recuit isotherme, recuit sphéroïdisant, recuit de recristallisation, recuit de détente, etc.
(1) Recuit complet. Le processus général de recuit complet consiste à : chauffer l'acier moulé à 20 °C-30 °C au-dessus de Ac3, le maintenir pendant un certain temps, de sorte que la structure de l'acier soit complètement transformée en austénite, puis refroidir lentement (généralement refroidissement avec le four) à 500 ℃ - 600 ℃, et finalement refroidi dans l'air. Ce qu'on appelle complet signifie qu'une structure austénitique complète est obtenue lorsqu'elle est chauffée.
Le but du recuit complet comprend principalement : le premier est d’améliorer la structure grossière et inégale provoquée par le travail à chaud ; la seconde consiste à réduire la dureté des pièces moulées en acier au carbone et en acier allié au-dessus du carbone moyen, améliorant ainsi leurs performances de coupe (en général, lorsque la dureté de la pièce est comprise entre 170 HBW-230 HBW, il est facile de couper. Lorsque la dureté est supérieure ou inférieure à cette plage, cela rendra la coupe difficile) ; la troisième consiste à éliminer les contraintes internes de la pièce moulée en acier.
La gamme d'utilisation du recuit complet. Le recuit complet convient principalement aux pièces moulées en acier au carbone et en acier allié avec une composition hypoeutectoïde avec une teneur en carbone allant de 0,25 % à 0,77 %. L'acier hypereutectoïde ne doit pas être complètement recuit, car lorsque l'acier hypereutectoïde est chauffé au-dessus d'Accm et refroidi lentement, la cémentite secondaire précipitera le long de la limite des grains d'austénite sous la forme d'un réseau, ce qui rend la résistance, la plasticité et la résistance aux chocs de l'acier significatives. déclin.
(2) Recuit isotherme. Le recuit isotherme fait référence au chauffage des pièces moulées en acier à 20 °C - 30 °C au-dessus de Ac3 (ou Ac1), après un maintien pendant un certain temps, un refroidissement rapide jusqu'à la température maximale de la courbe de transformation isotherme de l'austénite sous-refroidie, puis un maintien pendant une période. du temps (zone de transformation Perlite). Une fois l’austénite transformée en perlite, elle refroidit lentement.
(3) Recuit sphéroïdisant. Le recuit sphéroïdisant consiste à chauffer les pièces moulées en acier à une température légèrement supérieure à Ac1, puis après une longue période de conservation de la chaleur, la cémentite secondaire dans l'acier se transforme spontanément en cémentite granulaire (ou sphérique), puis à vitesse lente. Traitement thermique processus pour refroidir à température ambiante.
Le but du recuit sphéroïdisant comprend : la réduction de la dureté ; uniformiser la structure métallographique ; améliorer les performances de coupe et préparer la trempe.
Le recuit sphéroïdisant s'applique principalement aux aciers eutectoïdes et aux aciers hypereutectoïdes (teneur en carbone supérieure à 0,77 %) tels que l'acier à outils au carbone, l'acier à ressorts allié, l'acier à roulements et l'acier à outils allié.
(4) Recuit de détente et recuit de recristallisation. Le recuit de détente est également appelé recuit à basse température. Il s'agit d'un processus dans lequel les pièces moulées en acier sont chauffées en dessous de la température Ac1 (400 °C - 500 °C), puis conservées pendant un certain temps, puis lentement refroidies à température ambiante. Le but du recuit de détente est d’éliminer les contraintes internes de la pièce moulée. La structure métallographique de l'acier ne changera pas pendant le processus de recuit de détente. Le recuit de recristallisation est principalement utilisé pour éliminer la structure déformée causée par le traitement de déformation à froid et pour éliminer l'écrouissage. La température de chauffage pour le recuit de recristallisation est de 150 °C à 250 °C au-dessus de la température de recristallisation. Le recuit de recristallisation peut reformer les grains de cristal allongés en cristaux équiaxes uniformes après déformation à froid, éliminant ainsi l'effet d'écrouissage.
2) Normalisation
La normalisation est un traitement thermique dans lequel l'acier est chauffé à 30 °C - 50 °C au-dessus de Ac3 (acier hypoeutectoïde) et Acm (acier hypereutectoïde), et après une période de conservation de la chaleur, il est refroidi à température ambiante dans l'air ou dans air pulsé. méthode. La normalisation a une vitesse de refroidissement plus rapide que le recuit, de sorte que la structure normalisée est plus fine que la structure recuite, et sa résistance et sa dureté sont également supérieures à celles de la structure recuite. En raison du cycle de production court et de l’utilisation élevée des équipements de normalisation, la normalisation est largement utilisée dans diverses pièces moulées en acier.
L’objectif de la normalisation est divisé en trois catégories :
(1) Normalisation comme traitement thermique final
Pour les pièces moulées en métal ayant de faibles exigences de résistance, la normalisation peut être utilisée comme traitement thermique final. La normalisation peut affiner les grains, homogénéiser la structure, réduire la teneur en ferrite de l'acier hypoeutectoïde, augmenter et affiner la teneur en perlite, améliorant ainsi la résistance, la dureté et la ténacité de l'acier.
(2) Normalisation comme traitement de préchauffage
Pour les pièces moulées en acier de plus grandes sections, la normalisation avant la trempe ou la trempe et le revenu (trempe et revenu à haute température) peut éliminer la structure de Widmanstatten et la structure en bandes et obtenir une structure fine et uniforme. Pour la cémentite en réseau présente dans les aciers au carbone et les aciers à outils alliés avec une teneur en carbone supérieure à 0,77%, la normalisation peut réduire la teneur en cémentite secondaire et l'empêcher de former un réseau continu, préparant ainsi l'organisme au recuit sphéroïdisant.
(3) Améliorer les performances de coupe
La normalisation peut améliorer les performances de coupe de l'acier à faible teneur en carbone. La dureté des pièces moulées en acier à faible teneur en carbone est trop faible après le recuit et il est facile de coller au couteau pendant la coupe, ce qui entraîne une rugosité de surface excessive. Grâce au traitement thermique normalisant, la dureté des pièces moulées en acier à faible teneur en carbone peut être augmentée jusqu'à 140 HBW - 190 HBW, ce qui est proche de la dureté de coupe optimale, améliorant ainsi les performances de coupe.
3) Trempe
La trempe est un processus de traitement thermique dans lequel les pièces moulées en acier sont chauffées à une température supérieure à Ac3 ou Ac1, puis rapidement refroidies après un certain temps de maintien pour obtenir une structure martensitique complète. Les pièces moulées en acier doivent être trempées à temps après la température la plus chaude pour éliminer la contrainte de trempe et obtenir les propriétés mécaniques complètes requises.
(1) Température de trempe
La température de chauffage de trempe de l'acier hypoeutectoïde est de 30 ℃ à 50 ℃ au-dessus de Ac3 ; la température de chauffage de trempe de l'acier eutectoïde et de l'acier hypereutectoïde est de 30 ℃ à 50 ℃ au-dessus de Ac1. L'acier au carbone hypoeutectoïde est chauffé à la température de trempe mentionnée ci-dessus afin d'obtenir de l'austénite à grains fins, et une structure martensite fine peut être obtenue après trempe. L'acier eutectoïde et l'acier hypereutectoïde ont été sphéroïdisés et recuits avant la trempe et le chauffage, donc après chauffage à 30 ℃ - 50 ℃ au-dessus de Ac1 et incomplètement austénitisé, la structure est austénitique et partiellement non dissoute. Particules de corps de carbone d'infiltration à grains fins. Après trempe, l'austénite est transformée en martensite et les particules de cémentite non dissoutes sont retenues. En raison de la dureté élevée de la cémentite, non seulement elle ne réduit pas la dureté de l'acier, mais améliore également sa résistance à l'usure. La structure normale trempée de l'acier hypereutectoïde est une fine martensite lamellaire, et une cémentite granulaire fine et une petite quantité d'austénite retenue sont uniformément réparties sur la matrice. Cette structure a une résistance élevée et une résistance à l'usure, mais possède également un certain degré de ténacité.
(2) Milieu de refroidissement pour le processus de traitement thermique de trempe
Le but de la trempe est d'obtenir une martensite complète. Par conséquent, la vitesse de refroidissement de l'acier moulé pendant la trempe doit être supérieure à la vitesse de refroidissement critique de l'acier moulé, sinon la structure martensite et les propriétés correspondantes ne peuvent pas être obtenues. Cependant, une vitesse de refroidissement trop élevée peut facilement conduire à une déformation ou à une fissuration de la pièce moulée. Afin de répondre simultanément aux exigences ci-dessus, le fluide de refroidissement approprié doit être sélectionné en fonction du matériau de la pièce moulée, ou la méthode de refroidissement par étapes doit être adoptée. Dans la plage de température de 650 ℃ à 400 ℃, le taux de transformation isotherme de l'austénite d'acier surfondue est le plus élevé. Par conséquent, lorsque la pièce moulée est trempée, un refroidissement rapide doit être assuré dans cette plage de température. En dessous du point Ms, la vitesse de refroidissement doit être plus lente pour éviter toute déformation ou fissuration. Le milieu de trempe adopte généralement de l’eau, une solution aqueuse ou de l’huile. Dans l'étape de trempe ou de trempe, les médias couramment utilisés comprennent l'huile chaude, le métal fondu, le sel fondu ou l'alcali fondu.
La capacité de refroidissement de l'eau dans la zone à haute température de 650 ℃ à 550 ℃ est forte, et la capacité de refroidissement de l'eau dans la zone à basse température de 300 ℃ à 200 ℃ est très forte. L'eau est plus adaptée à la trempe et au refroidissement des pièces moulées en acier au carbone de formes simples et de grandes sections. Lorsqu'elle est utilisée pour la trempe et le refroidissement, la température de l'eau ne dépasse généralement pas 30°C. Par conséquent, il est généralement adopté de renforcer la circulation de l’eau afin de maintenir la température de l’eau dans une plage raisonnable. De plus, chauffer du sel (NaCl) ou un alcali (NaOH) dans l’eau augmentera considérablement la capacité de refroidissement de la solution.
Le principal avantage de l'huile comme fluide de refroidissement est que la vitesse de refroidissement dans la zone de basse température de 300 ℃ à 200 ℃ est bien inférieure à celle de l'eau, ce qui peut réduire considérablement la contrainte interne de la pièce trempée et réduire le risque de déformation. et fissuration du moulage. Dans le même temps, la capacité de refroidissement de l'huile dans la plage de températures élevées de 650 ℃ à 550 ℃ est relativement faible, ce qui constitue également le principal inconvénient de l'huile en tant que milieu de trempe. La température de l'huile de trempe est généralement contrôlée entre 60 ℃ et 80 ℃. L'huile est principalement utilisée pour la trempe des pièces moulées en acier allié de formes complexes et pour la trempe des pièces moulées en acier au carbone de petites sections et de formes complexes.
De plus, le sel fondu est également couramment utilisé comme agent de trempe, qui devient alors un bain de sel. Le bain de sel se caractérise par un point d’ébullition élevé et sa capacité de refroidissement se situe entre l’eau et l’huile. Le bain de sel est souvent utilisé pour la trempe et la trempe par étapes, ainsi que pour le traitement de pièces moulées aux formes complexes, aux petites dimensions et aux exigences de déformation strictes.
4) Trempe
La trempe fait référence à un processus de traitement thermique dans lequel les pièces moulées en acier trempées ou normalisées sont chauffées à une température sélectionnée inférieure au point critique Ac1, et après un maintien pendant un certain temps, elles sont refroidies à une vitesse appropriée. Le traitement thermique de trempe peut transformer la structure instable obtenue après trempe ou normalisation en une structure stable pour éliminer les contraintes et améliorer la plasticité et la ténacité des pièces moulées en acier. Généralement, le processus de traitement thermique de trempe et de revenu à haute température est appelé traitement de trempe et de revenu. Les pièces moulées en acier trempé doivent être trempées dans le temps et les pièces moulées en acier normalisées doivent être trempées si nécessaire. Les performances des pièces moulées en acier après revenu dépendent de la température de revenu, de la durée et du nombre de fois. L'augmentation de la température de revenu et l'extension du temps de maintien à tout moment peuvent non seulement soulager la contrainte de trempe des pièces moulées en acier, mais également transformer la martensite trempée instable en martensite, troostite ou sorbite gâchée. La résistance et la dureté des pièces moulées en acier sont réduites et la plasticité est considérablement améliorée. Pour certains aciers moyennement alliés avec des éléments d'alliage qui forment fortement des carbures (tels que le chrome, le molybdène, le vanadium et le tungstène, etc.), la dureté augmente et la ténacité diminue lors du revenu à 400 ℃-500 ℃. Ce phénomène est appelé durcissement secondaire, c'est-à-dire que la dureté de l'acier moulé à l'état revenu atteint son maximum. Dans la production réelle, l'acier moulé moyennement allié avec des caractéristiques de durcissement secondaire doit être revenu plusieurs fois.
(1) Trempe à basse température
La plage de température de trempe à basse température est de 150 ℃ à 250 ℃. Le revenu à basse température peut obtenir une structure de martensite trempée, qui est principalement utilisée pour tremper l'acier à haute teneur en carbone et pour tremper l'acier hautement allié. La martensite trempée fait référence à la structure de la martensite cryptocristalline et de carbures granulaires fins. La structure de l'acier hypoeutectoïde après revenu à basse température est de la martensite trempée ; la structure de l'acier hypereutectoïde après revenu à basse température est constituée de martensite trempée + carbures + austénite retenue. Le but du revenu à basse température est d'améliorer de manière appropriée la ténacité de l'acier trempé tout en maintenant une dureté élevée (58HRC-64HRC), une résistance élevée et une résistance à l'usure, tout en réduisant considérablement les contraintes de trempe et la fragilité des pièces moulées en acier.
(2) Trempe à température moyenne
La température de revenu à température moyenne est généralement comprise entre 350 ℃ et 500 ℃. La structure après revenu à température moyenne est une grande quantité de cémentite à grains fins dispersée et distribuée sur la matrice de ferrite, c'est-à-dire la structure de troostite trempée. La ferrite dans la structure de troostite trempée conserve toujours la forme de la martensite. La contrainte interne des pièces moulées en acier après revenu est pratiquement éliminée, et elles ont une limite élastique et une limite d'élasticité plus élevées, une résistance et une dureté plus élevées, ainsi qu'une bonne plasticité et ténacité.
(3) Trempe à haute température
La température de revenu à haute température est généralement comprise entre 500°C et 650°C, et le processus de traitement thermique qui combine la trempe et le revenu ultérieur à haute température est généralement appelé traitement de trempe et de revenu. La structure après revenu à haute température est du sorbite trempé, c'est-à-dire de la cémentite et de la ferrite à grains fins. La ferrite contenue dans le sorbite revenu est une ferrite polygonale qui subit une recristallisation. Les pièces moulées en acier après revenu à haute température ont de bonnes propriétés mécaniques complètes en termes de résistance, de plasticité et de ténacité. Le revenu à haute température est largement utilisé dans l’acier au carbone moyen, l’acier faiblement allié et diverses pièces structurelles importantes présentant des forces complexes.
5) Traitement en solution solide
L'objectif principal du traitement en solution est de dissoudre les carbures ou autres phases précipitées en solution solide pour obtenir une structure monophasée sursaturée. Les pièces moulées en acier inoxydable austénitique, en acier austénitique au manganèse et en acier inoxydable à durcissement par précipitation doivent généralement être traitées avec une solution solide. Le choix de la température de la solution dépend de la composition chimique et du diagramme de phases de l'acier moulé. La température des pièces moulées en acier au manganèse austénitique est généralement de 1 000 ℃ à 1 100 ℃ ; la température des pièces moulées en acier inoxydable austénitique au chrome-nickel est généralement de 1 000 ℃ à 1 250 ℃.
Plus la teneur en carbone de l'acier moulé est élevée et plus les éléments d'alliage sont insolubles, plus la température de sa solution solide doit être élevée. Pour les pièces moulées en acier à durcissement par précipitation contenant du cuivre, la dureté des pièces moulées en acier augmente en raison de la précipitation de phases dures riches en cuivre à l'état brut de coulée pendant le refroidissement. Afin d'adoucir la structure et d'améliorer les performances de traitement, les pièces moulées en acier doivent être traitées avec une solution solide. Sa température de solution solide est de 900 ℃ à 950 ℃.
6) Traitement de durcissement par précipitation
Le traitement de durcissement par précipitation est un traitement de renforcement de la dispersion effectué dans la plage de température de revenu, également appelé vieillissement artificiel. L'essence du traitement de durcissement par précipitation est qu'à des températures plus élevées, les carbures, nitrures, composés intermétalliques et autres phases intermédiaires instables sont précipités à partir d'une solution solide sursaturée et dispersés dans la matrice, rendant ainsi l'acier moulé des propriétés mécaniques et une dureté améliorées.
La température du traitement de vieillissement affecte directement les performances finales des pièces moulées en acier. Si la température de vieillissement est trop basse, la phase de durcissement par précipitation précipitera lentement ; si la température de vieillissement est trop élevée, l'accumulation de la phase précipitée provoquera un vieillissement excessif et les meilleures performances ne seront pas obtenues. Par conséquent, la fonderie doit sélectionner la température de vieillissement appropriée en fonction de la qualité de l'acier moulé et des performances spécifiées de la pièce moulée en acier. La température de vieillissement de l'acier moulé austénitique résistant à la chaleur est généralement de 550 ℃ à 850 ℃ ; la température de vieillissement de l'acier moulé à durcissement par précipitation à haute résistance est généralement de 500 ℃.
7) Traitement anti-stress
Le but du traitement thermique de détente est d'éliminer les contraintes de coulée, les contraintes de trempe et les contraintes formées par l'usinage, de manière à stabiliser la taille de la pièce moulée. Le traitement thermique de détente est généralement chauffé à 100°C-200°C en dessous de Ac1, puis conservé pendant un certain temps, et enfin refroidi avec le four. La structure de la pièce moulée en acier n'a pas changé pendant le processus de relaxation des contraintes. Les pièces moulées en acier au carbone, les pièces moulées en acier faiblement allié et les pièces moulées en acier fortement allié peuvent toutes être soumises à un traitement de détente.
4. L'effet du traitement thermique sur les propriétés des pièces moulées en acier
En plus des performances des pièces moulées en acier en fonction de la composition chimique et du processus de coulée, différentes méthodes de traitement thermique peuvent également être utilisées pour leur conférer d'excellentes propriétés mécaniques complètes. L'objectif général du processus de traitement thermique est d'améliorer la qualité des pièces moulées, de réduire leur poids, de prolonger la durée de vie et de réduire les coûts. Le traitement thermique est un moyen important pour améliorer les propriétés mécaniques des pièces moulées ; les propriétés mécaniques des pièces moulées sont un indicateur important pour juger de l'effet du traitement thermique. En plus des propriétés suivantes, la fonderie doit également prendre en compte des facteurs tels que les procédures de traitement, les performances de coupe et les exigences d'utilisation des pièces moulées lors du traitement thermique des pièces moulées en acier.
1) L'influence du traitement thermique sur la résistance des pièces moulées
Dans les conditions de la même composition d'acier moulé, la résistance des pièces moulées en acier après différents processus de traitement thermique a tendance à augmenter. D'une manière générale, la résistance à la traction des pièces moulées en acier au carbone et des pièces moulées en acier faiblement allié peut atteindre 414 Mpa-1 724 MPa après traitement thermique.
2) L'effet du traitement thermique sur la plasticité des pièces moulées en acier
La structure telle que coulée des pièces moulées en acier est grossière et la plasticité est faible. Après traitement thermique, sa microstructure et sa plasticité seront améliorées d'autant. En particulier, la plasticité des pièces moulées en acier après traitement de trempe et de revenu (trempe + revenu à haute température) sera considérablement améliorée.
3) Résistance des pièces moulées en acier
L'indice de ténacité des pièces moulées en acier est souvent évalué par des tests d'impact. Étant donné que la résistance et la ténacité des pièces moulées en acier sont deux indicateurs contradictoires, la fonderie doit prendre en compte toutes les considérations nécessaires pour sélectionner un processus de traitement thermique approprié afin d'obtenir les propriétés mécaniques complètes requises par les clients.
4) L'effet du traitement thermique sur la dureté des pièces moulées
Lorsque la trempabilité de l'acier moulé est la même, la dureté de l'acier moulé après traitement thermique peut refléter approximativement la résistance de l'acier moulé. Par conséquent, la dureté peut être utilisée comme indice intuitif pour estimer les performances de l’acier moulé après traitement thermique. D'une manière générale, la dureté des pièces moulées en acier au carbone peut atteindre 120 HBW - 280 HBW après traitement thermique.
Heure de publication : 12 juillet 2021