Heatreatment para el marco principal de la maquinaria de AHYW

Tratamiento térmico para bastidor principal de maquinaria AHYW


En la actualidad, Anhui Yawei adopta el tratamiento térmico para todos los marcos de chapa metálica que pueden eliminar el material con poca deformación durante mucho tiempo utilizando principalmente marcos principales de CNC Synchro Pressbrakes, cnc auto pressbrake backgauges, máquinas de corte por láser de fibra, bastidor principal.

El tratamiento térmico (o tratamiento térmico ) es un grupo de procesos industriales y de trabajo de metales que se utilizan para alterar las propiedades físicas y, en ocasiones , químicas de un material. La aplicación más común es metalúrgica . Los tratamientos térmicos también se usan en la fabricación de muchos otros materiales, como el vidrio . El tratamiento térmico implica el uso de calentamiento o enfriamiento, normalmente a temperaturas extremas, para lograr un resultado deseado tal como el endurecimiento o ablandamiento de un material. Las técnicas de tratamiento térmico incluyen recocido , endurecimiento de la caja , refuerzo de la precipitación , templado , normalización y enfriamiento . Cabe mencionar que si bien el término tratamiento térmico se aplica solo a procesos donde el calentamiento y enfriamiento se realizan con el propósito específico de alterar propiedades intencionalmente, la calefacción y la refrigeración a menudo ocurren incidentalmente durante otros procesos de fabricación como la conformación en caliente o la soldadura.


Los materiales metálicos consisten en una microestructura de pequeños cristales llamados "granos" o cristalitos. La naturaleza de los granos (es decir, tamaño de grano y composición) es uno de los factores más efectivos que pueden determinar el comportamiento mecánico general del metal. El tratamiento térmico proporciona una manera eficiente de manipular las propiedades del metal controlando la velocidad de difusión y la velocidad de enfriamiento dentro de la microestructura. El tratamiento térmico a menudo se usa para alterar las propiedades mecánicas de una aleación metálica, manipulando propiedades tales como la dureza, resistencia, dureza, ductilidad y elasticidad.

Hay dos mecanismos que pueden cambiar las propiedades de una aleación durante el tratamiento térmico: la formación de martensita hace que los cristales se deformen intrínsecamente, y el mecanismo de difusión causa cambios en la homogeneidad de la aleación.

La estructura cristalina consiste en átomos que están agrupados en una disposición muy específica, llamada celosía. En la mayoría de los elementos, este orden se reorganizará a sí mismo, dependiendo de condiciones como la temperatura y la presión. Esta reorganización, llamada alotropía o polimorfismo, puede ocurrir varias veces, a muchas temperaturas diferentes para un metal en particular. En las aleaciones, esta reorganización puede causar que un elemento que normalmente no se disuelva en el metal base se vuelva soluble de repente, mientras que una reversión de la alotropía hará que los elementos sean parcial o completamente insolubles.

Cuando está en estado soluble, el proceso de difusión hace que los átomos del elemento disuelto se dispersen, intentando formar una distribución homogénea dentro de los cristales del metal base. Si la aleación se enfría a un estado insoluble, los átomos de los constituyentes disueltos (solutos) pueden migrar fuera de la solución. Este tipo de difusión, llamada precipitación, conduce a la nucleación, donde los átomos que migran se agrupan en los límites de los granos. Esto forma una microestructura que generalmente consta de dos o más fases distintas. El acero que se ha enfriado lentamente, por ejemplo, forma una estructura laminada compuesta de capas alternas de ferrita y cementita, que se convierte en perlita blanda. Después de calentar el acero a la fase de austenita y luego enfriarlo en agua, la microestructura estará en la fase martensítica. Esto se debe al hecho de que el acero cambiará de la fase de austenita a la fase de martensita después del enfriamiento. Se debe observar que puede haber algo de perlita o ferrita si el enfriamiento no enfrió rápidamente todo el acero.

A diferencia de las aleaciones basadas en hierro, la mayoría de las aleaciones tratables térmicamente no experimentan una transformación de ferrita. En estas aleaciones, la nucleación en los límites de grano a menudo refuerza la estructura de la matriz de cristal. Estos metales se endurecen por la precipitación. Típicamente un proceso lento, dependiendo de la temperatura, esto se conoce como "endurecimiento por envejecimiento".

Muchos metales y no metales exhiben una transformación de martensita cuando se enfrían rápidamente (con medios externos como aceite, polímero, agua, etc.). Cuando un metal se enfría muy rápidamente, es posible que los átomos insolubles no puedan migrar a tiempo fuera de la solución. Esto se llama una "transformación sin difusión". Cuando la matriz cristalina cambia a su disposición de baja temperatura, los átomos del soluto quedan atrapados dentro de la red cristalina. Los átomos atrapados evitan que la matriz cristalina cambie completamente a su alótropo de baja temperatura, creando tensiones de corte dentro de la red cristalina. Cuando algunas aleaciones se enfrían rápidamente, como el acero, la transformación de martensita endurece el metal, mientras que en otras, como el aluminio, la aleación se vuelve más suave.


Efectos del tiempo y la temperatura

Diagrama de transformación de tiempo-temperatura (TTT) para acero. Las curvas rojas representan diferentes velocidades de enfriamiento (velocidad) cuando se enfrían desde la temperatura crítica superior (A3). V1 produce martensita. V2 tiene perlita mezclada con martensita, V3 produce bainita, junto con perlita y matensita.

El tratamiento térmico adecuado requiere un control preciso de la temperatura, el tiempo que se mantiene a una determinada temperatura y la velocidad de enfriamiento. [12]

Con la excepción del alivio del estrés, el revenido y el envejecimiento, la mayoría de los tratamientos térmicos comienzan calentando una aleación más allá de la temperatura de transformación superior (A 3 ). Esta temperatura se denomina "detención" porque a la temperatura A 3 el metal experimenta un período de histéresis. En este punto, toda la energía térmica se utiliza para provocar el cambio de cristal, por lo que la temperatura deja de aumentar durante un breve período de tiempo (detenciones) y luego continúa subiendo una vez que se completa el cambio. [13] Por lo tanto, la aleación debe calentarse por encima de la temperatura crítica para que se produzca una transformación. Por lo general, la aleación se mantendrá a esta temperatura el tiempo suficiente para que el calor penetre completamente en la aleación, llevándola así a una solución sólida completa.

Debido a que un tamaño de grano más pequeño generalmente mejora las propiedades mecánicas, tales como resistencia, resistencia al corte y resistencia a la tracción, estos metales a menudo se calientan a una temperatura superior a la temperatura crítica superior para evitar que los granos de la solución crezcan demasiado. . Por ejemplo, cuando el acero se calienta por encima de la temperatura crítica superior, se forman pequeños granos de austenita. Estos crecen a medida que aumenta la temperatura. Cuando se enfría muy rápidamente, durante una transformación de martensita, el tamaño de grano austenítico afecta directamente al tamaño de grano martensítico. Los granos más grandes tienen grandes límites de grano, que sirven como puntos débiles en la estructura. El tamaño de grano generalmente se controla para reducir la probabilidad de rotura.

La transformación de difusión depende mucho del tiempo. Enfriar un metal generalmente suprimirá la precipitación a una temperatura mucho más baja. La austenita, por ejemplo, generalmente solo existe por encima de la temperatura crítica superior. Sin embargo, si la austenita se enfría con la suficiente rapidez, la transformación puede suprimirse durante cientos de grados por debajo de la temperatura crítica más baja. Tal austenita es altamente inestable y, si se le da suficiente tiempo, se precipitará en varias microestructuras de ferrita y cementita. La velocidad de enfriamiento se puede usar para controlar la tasa de crecimiento de grano o incluso se puede usar para producir microestructuras parcialmente martensíticas. Sin embargo, la transformación de martensita es independiente del tiempo. Si la aleación se enfría hasta la temperatura de transformación de martensita (M s ) antes de que se puedan formar completamente otras microestructuras, la transformación generalmente ocurrirá justo por debajo de la velocidad del sonido.

Cuando la austenita se enfría lo suficientemente lenta como para que no se produzca una transformación de martensita, el tamaño del grano de austenita tendrá un efecto sobre la velocidad de nucleación, pero generalmente es la temperatura y la velocidad de enfriamiento lo que controla el tamaño de grano y la microestructura. Cuando la austenita se enfría extremadamente lento, formará grandes cristales de ferrita llenos de inclusiones esféricas de cementita. Esta microestructura se conoce como "esferaoidita". Si se enfría un poco más rápido, entonces se formará perlita gruesa. Incluso más rápido, y se formará perlita fina. Si se enfría aún más rápido, se formará bainita. De manera similar, estas microestructuras también se formarán si se enfrían a una temperatura específica y luego se mantienen allí por un cierto tiempo. [17]

La mayoría de las aleaciones no ferrosas también se calientan para formar una solución. Muy a menudo, estos se enfrían muy rápidamente para producir una transformación de martensita, poniendo la solución en un estado sobresaturado. La aleación, estando en un estado mucho más suave, puede entonces trabajarse en frío. Este trabajo en frío aumenta la resistencia y la dureza de la aleación, y los defectos causados por la deformación plástica tienden a acelerar la precipitación, aumentando la dureza más allá de lo normal para la aleación. Incluso si no se trabaja en frío, los solutos en estas aleaciones usualmente precipitarán, aunque el proceso puede tomar mucho más tiempo. A veces, estos metales se calientan a una temperatura inferior a la temperatura crítica (A 1 ) más baja, impidiendo la recristalización, a fin de acelerar la precipitación.

Recocido para chapa

Recocido (metalurgia)

El recocido consiste en calentar un metal a una temperatura específica y luego enfriar a una velocidad que produzca una microestructura refinada, separando total o parcialmente los constituyentes. La velocidad de enfriamiento es generalmente lenta. El recocido se usa con mayor frecuencia para ablandar un metal para trabajar en frío, mejorar la maquinabilidad o mejorar propiedades como la conductividad eléctrica.

En las aleaciones ferrosas, el recocido generalmente se logra calentando el metal más allá de la temperatura crítica superior y luego enfriando muy lentamente, dando como resultado la formación de perlita. Tanto en metales puros como en muchas aleaciones que no pueden tratarse térmicamente, el recocido se utiliza para eliminar la dureza causada por el trabajo en frío. El metal se calienta a una temperatura en la que puede producirse la recristalización, reparando así los defectos causados por la deformación plástica. En estos metales, la velocidad de enfriamiento generalmente tendrá poco efecto. La mayoría de las aleaciones no ferrosas que son tratables térmicamente también se recocen para aliviar la dureza del trabajo en frío. Estos pueden enfriarse lentamente para permitir la precipitación total de los constituyentes y producir una microestructura refinada.

Las aleaciones ferrosas suelen ser "recocidas por completo" o "recocidas por procesos". El recocido completo requiere velocidades de enfriamiento muy lentas, para formar perlita gruesa. En el recocido del proceso, la velocidad de enfriamiento puede ser más rápida; hasta, e incluyendo la normalización. El objetivo principal del recocido del proceso es producir una microestructura uniforme. Las aleaciones no ferrosas a menudo se someten a una variedad de técnicas de recocido, que incluyen "recocido por recristalización", "recocido parcial", "recocido completo" y "recocido final". No todas las técnicas de recocido implican la recristalización, como el alivio del estrés.