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[Resumen] Tratamiento térmico 30 preguntas y respuestas.

Preguntado 30 directorios

¿Cuáles son los métodos de enfriamiento más utilizados y explican el principio de selección de diferentes métodos de enfriamiento?

Método de enfriamiento:

1. Enfriamiento con un solo líquido: proceso de enfriamiento en un medio de enfriamiento, la tensión de la microestructura de enfriamiento de un solo líquido y la tensión térmica son relativamente grandes, la deformación del enfriamiento es grande.

2. Enfriamiento líquido doble: propósito: enfriamiento rápido entre 650 ℃ ~ Ms, de modo que V>Vc, se enfríe lentamente por debajo de Ms para reducir la tensión del tejido. Acero al carbono: agua antes que aceite. Acero aleado: aceite antes que aire.

3. Enfriamiento fraccionado: la pieza de trabajo se retira y se mantiene a una temperatura determinada para que la temperatura interna y externa de la pieza de trabajo sea constante, y luego comienza el proceso de enfriamiento por aire.El enfriamiento fraccional es la transformación de fase M en el enfriamiento por aire y la tensión interna es pequeña.

4. Enfriamiento isotérmico: se refiere a la transformación de bainita que ocurre en la región de temperatura de bainita isotérmica, con tensión interna reducida y pequeña deformación. El principio de selección del método de enfriamiento no solo debe cumplir con los requisitos de rendimiento, sino también reducir el estrés de enfriamiento en la medida de lo posible. posible evitar la deformación por enfriamiento y el agrietamiento.

 

¿Cuál es la diferencia entre la deposición química de vapor y la deposición física meteorológica y sus principales aplicaciones?

La deposición meteorológica química se realiza principalmente mediante el método CVD.El medio de reacción que contiene elementos del material de recubrimiento se vaporiza a una temperatura más baja y luego se envía a una cámara de reacción de alta temperatura para que entre en contacto con la superficie de la pieza de trabajo para producir una reacción química a alta temperatura.La aleación o el metal y sus compuestos se precipitan y depositan sobre la superficie de la pieza de trabajo para formar un recubrimiento.

Principales características del método CVD:

1. Puede depositar una variedad de materiales de película inorgánicos cristalinos o amorfos.

2. Alta pureza y fuerte fuerza vinculante colectiva.

3. Capa sedimentaria densa y con pocos poros.

4. Buena uniformidad, equipo y proceso simples.

5. Alta temperatura de reacción.

Aplicación: para preparar varios tipos de películas en la superficie de materiales como hierro y acero, aleaciones duras, metales no ferrosos y no metales inorgánicos, principalmente películas aislantes, películas semiconductoras, películas conductoras y superconductoras y películas resistentes a la corrosión.

Deposición física y meteorológica: proceso en el que sustancias gaseosas se depositan directamente sobre la superficie de la pieza de trabajo en películas sólidas, conocido como método PVD. Existen tres métodos básicos, a saber, evaporación al vacío, pulverización catódica y revestimiento iónico. Aplicación: revestimiento resistente al desgaste, calor revestimiento resistente, revestimiento resistente a la corrosión, revestimiento lubricante, revestimiento funcional, revestimiento decorativo.


Se explica la microestructura y morfología macroscópica de la fractura por fatiga.

Microscópico: patrones de tiras observados bajo un microscopio electrónico microscópico, conocidos como bandas de fatiga o estrías de fatiga. La tira de fatiga tiene dos tipos dúctil y frágil, la tira de fatiga tiene un cierto espacio, bajo ciertas condiciones, cada franja corresponde a un ciclo de tensión.

Macroscópica: en la mayoría de los casos presenta las características de fractura frágil sin deformación macroscópica visible a simple vista.La fractura por fatiga típica consiste en la zona de origen de la grieta, la zona de propagación de la grieta y la zona de fractura transitoria final. El área de la fuente de fatiga es menos plana, a veces como un espejo brillante, el área de propagación de la grieta tiene un patrón de playa o de concha, algunas de las fuentes de fatiga con espaciado desigual son paralelas arcos del centro del círculo. La morfología microscópica de la zona de fractura transitoria está determinada por el modo de carga característico y el tamaño del material, y puede ser hoyuelo o cuasi disociación, fractura intergranular de disociación o forma mixta.

 

Señale tres tipos de problemas de calidad que ocurren con frecuencia en el enfriamiento por calentamiento por inducción y trate de analizar sus causas.

1. Agrietamiento: la temperatura de calentamiento es demasiado alta y la temperatura es desigual; Selección inadecuada del medio y la temperatura de enfriamiento; El templado no es oportuno e insuficiente; El material tiene alta templabilidad, segregación de componentes, defectos e inclusión excesiva; Las piezas no están correctamente diseñado.

2. Dureza superficial desigual: estructura de inducción irrazonable; Calentamiento desigual; Enfriamiento desigual; Mala organización del material (estructura con bandas, descarbonización parcial).

3. Fusión de la superficie: la estructura del inductor no es razonable; las piezas tienen esquinas afiladas, agujeros, defectos, etc.; el tiempo de calentamiento es demasiado largo y la superficie de la pieza de trabajo tiene grietas.

 

¿Cuáles son las características del nuevo proceso de alto revenido para fondos HSS?

Tomemos como ejemplo el W18Cr4V, ¿por qué es mejor que las propiedades mecánicas templadas ordinarias? El acero W18Cr4V se calienta y enfría a 1275 ℃ +320 ℃*1h+540 ℃ a 560 ℃*1h*2 veces templado.

En comparación con el acero templado de alta velocidad ordinario, los carburos M2C son más precipitados, y los carburos M2C, V4C y Fe3C tienen una mayor dispersión y mejor uniformidad, y existe alrededor del 5% al ​​7% de bainita, que es un factor de microestructura importante para el acero templado de alta velocidad a alta temperatura. Rendimiento del acero mejor que el acero templado ordinario de alta velocidad.

¿Qué tipos de atmósferas controlables se utilizan habitualmente? Describir las características y aplicaciones de cada atmósfera.

Hay atmósfera endotérmica, atmósfera de goteo, atmósfera de cuerpo recto y otras atmósferas controlables (atmósfera de máquina de nitrógeno, atmósfera de descomposición de amoníaco, atmósfera exotérmica).

1. La atmósfera endotérmica es el gas crudo mezclado con aire en una cierta proporción, a través del catalizador a alta temperatura, la reacción generada contiene principalmente CO, H2, N2 y trazas de atmósfera de CO2, O2 y H2O, porque la reacción para absorber calor, llamada Atmósfera endotérmica o gas RX. Se utiliza para carburar y carbonitrurar.

2. En la atmósfera de goteo, el metanol se introduce directamente en el horno para que se rompa, se genera un portador que contiene CO y H2 y luego se agrega un agente rico para la carburación; carbonitruración a baja temperatura, calentamiento de protección, enfriamiento brillante, etc.

3. El agente de infiltración, como gas natural y aire, se mezcla en una determinada proporción directamente en el horno, a una temperatura alta de 900 ℃, la reacción genera directamente una atmósfera de carburación. El gas de descomposición de amoníaco se utiliza para nitrurar gas portador, acero o metales no ferrosos a baja temperatura. Atmósfera de protección térmica. La atmósfera a base de nitrógeno para acero con alto contenido de carbono o acero para rodamientos tiene un buen efecto de protección. La atmósfera exotérmica se utiliza para el tratamiento térmico brillante de acero con bajo contenido de carbono, cobre o recocido por descarburación de hierro fundido maleable.

¿Cuál es el propósito del enfriamiento isotérmico del hierro fundido nodular? ¿Cuáles son las estructuras isotérmicas y apagadas isotérmicas?

Objetivo: Se pueden obtener buenas propiedades mecánicas y una pequeña distorsión del hierro dúctil mediante enfriamiento isotérmico en la zona de transición de bainita después de la austenitización. Temperatura isotérmica: estructura de bainita de 260 ~ 300 ℃; la estructura de bainita superior se obtiene a 350 ~ 400 ℃.

Describa brevemente las principales características del proceso de tratamiento térmico químico común (carburación, nitruración, carburación y nitrocarburación), la estructura y las características de rendimiento después del tratamiento térmico, ¿a qué materiales o piezas se aplican principalmente?

Carburación: principalmente a la superficie de la pieza de trabajo en el proceso de átomos de carbono, martensita de templado superficial, A residual y carburo, el propósito del centro es mejorar el contenido de carbono de la superficie, con alta dureza y alta resistencia al desgaste, el centro tiene A cierta resistencia y alta tenacidad, por lo que soporta grandes impactos y fricción, acero con bajo contenido de carbono como 20CrMnTi, engranajes y pasadores de pistón de uso común.

Nitruración: en la superficie de la infiltración de átomos de nitrógeno, es la dureza de la superficie, la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión y la mejora de la dureza térmica, la superficie es nitruro, el corazón del templado sorbsita, nitruración de gas, nitruración líquida, comúnmente utilizada 38CrMoAlA , 18CrNiW.

Carbonitruración: la carbonitruración es baja temperatura, velocidad rápida, pequeña deformación de las piezas. La microestructura de la superficie es martensita templada con aguja fina + compuesto granular de carbono y nitrógeno Fe3 (C, N) + un poco de austenita residual. Tiene alta resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga y resistencia a la compresión y tiene cierta resistencia a la corrosión. A menudo se utiliza en engranajes de carga pesada y media hechos de acero de aleación de bajo y medio carbono.

Nitrocarburación: el proceso de nitrocarburación es más rápido, la dureza de la superficie es ligeramente menor que la nitruración, pero la resistencia a la fatiga es buena. Se utiliza principalmente para mecanizar moldes con pequeña carga de impacto, alta resistencia al desgaste, límite de fatiga y pequeña deformación. Piezas de acero en general, como como acero estructural al carbono, acero estructural aleado, acero aleado para herramientas, fundición gris, fundición nodular y pulvimetalurgia, pueden nitrocarburarse.

 

Describir brevemente los principios del diseño del proceso de tratamiento térmico.

1. Tecnología avanzada.

2. El proceso es confiable, razonable y factible.

3. Economía del proceso.

4. Seguridad del proceso.

5. Intentar utilizar equipos de proceso con procedimientos de alta mecanización y automatización.

 

¿Qué problemas se deben considerar en el diseño de optimización del proceso de tratamiento térmico?

1. Se debe considerar plenamente la conexión entre la tecnología de procesamiento en frío y en caliente, y la disposición del procedimiento de tratamiento térmico debe ser razonable.

2. Adoptar nueva tecnología en la medida de lo posible, describir brevemente el proceso de tratamiento térmico, acortar el ciclo de producción. Con la condición de garantizar la estructura y el rendimiento requeridos de las piezas, intente realizar diferentes procesos o procesos tecnológicos combinados entre sí.

3. A veces, para mejorar la calidad del producto y prolongar la vida útil de la pieza de trabajo, es necesario aumentar el proceso de tratamiento térmico.

 

Describir brevemente los principios a seguir en el diseño de inductores.

1. La distancia de acoplamiento entre el inductor y la pieza de trabajo debe ser lo más cercana posible.

2. La pieza de trabajo calentada por la pared exterior de la bobina debe ser impulsada por un imán de flujo.

3. Diseño del sensor de la pieza de trabajo con esquinas afiladas para evitar efectos afilados.

4. Debe evitarse el fenómeno de compensación de las líneas del campo magnético.

5. El diseño del sensor debe intentar que la pieza de trabajo pueda girar cuando se calienta.

¿Qué principios básicos deberían considerar los diseñadores al seleccionar materiales?

1. Seleccionar materiales de acuerdo con las condiciones de trabajo de las piezas, incluido el tipo y tamaño de la carga, las condiciones ambientales y los principales modos de falla;

2. Teniendo en cuenta la estructura, la forma, el tamaño y otros factores de las piezas, el material con buena templabilidad se puede procesar mediante enfriamiento con aceite o con un medio de enfriamiento soluble en agua para atenuar fácilmente la distorsión y el agrietamiento;

3. Comprender la estructura y propiedades de los materiales tras el tratamiento térmico.Algunos grados de acero desarrollados para diversos métodos de tratamiento térmico tendrán mejores estructuras y propiedades después del tratamiento;

4. Con la premisa de garantizar el rendimiento en servicio y la vida útil de las piezas, se deben simplificar al máximo los procedimientos de tratamiento térmico, especialmente los materiales que se puedan conservar.

¿Qué propiedades del proceso se deben considerar al elegir materiales metálicos para fabricar piezas?

1. Rendimiento del casting.

2. Rendimiento del mecanizado a presión.

3. Rendimiento del mecanizado.

4. Rendimiento de la soldadura.

5. Desempeño del proceso de tratamiento térmico.

¿Cuál es el proceso básico del tratamiento térmico químico del acero?¿Cuáles son las principales formas de acelerar el tratamiento de curación química? ¿Cuáles son las ventajas de la tecnología de control de subsección de cementación? En circunstancias normales, ¿cuál es la estructura de la superficie y del acero con bajo contenido de carbono después de la cementación y el enfriamiento?

Descomposición, adsorción, difusión en tres pasos. Aplicación del método de control segmentario, tratamiento de infiltración compuesto, difusión a alta temperatura, uso de nuevos materiales para acelerar el proceso de difusión, infiltración química, infiltración física; previene la oxidación de la superficie de la pieza de trabajo, lo que favorece la difusión. para que los tres procesos estén completamente coordinados, reduzca la superficie de la pieza de trabajo para formar un proceso de negro de humo, acelere el proceso de cementación, para garantizar que la capa de transición sea una capa de infiltración de calidad más amplia y más suave; desde la superficie hasta el centro, el orden es hipereutectoide, eutectoide, hiperhipoeutectoide, hipoeutectoide primordial.

¿Cuántos tipos de fallas por desgaste existen? ¿Cómo prevenir todo tipo de desgaste y fallas de las piezas?

Tipo de desgaste:

Desgaste por adherencia, desgaste abrasivo, desgaste por corrosión, fatiga por contacto.

Métodos de prevención:

Para el desgaste adhesivo, elección razonable del material del par de fricción; Uso de tratamiento de superficie para reducir el coeficiente de fricción o mejorar la dureza de la superficie; Reducir la tensión de compresión de contacto; Reducir la rugosidad de la superficie. Para el desgaste abrasivo, además de reducir la presión de contacto y la distancia de fricción de deslizamiento en el diseño del dispositivo de filtración de aceite lubricante para eliminar abrasivos, pero también una selección razonable de materiales de alta dureza; la dureza de la superficie de los materiales del par de fricción se mejoró mediante el tratamiento térmico de la superficie y el endurecimiento por trabajo de la superficie. Para el desgaste corrosivo, elija materiales resistentes a la oxidación; revestimiento de la superficie; selección de Materiales resistentes a la corrosión; Protección electroquímica; La concentración de tensión de la tensión de tracción se puede reducir cuando se agrega inhibidor de corrosión. Recocido de alivio de tensión; Seleccione materiales que no sean sensibles a la corrosión por tensión; Cambie la condición del medio. Para la fatiga de contacto, mejore la dureza del material; Mejore la pureza del material, reduce la inclusión; mejora la resistencia del núcleo y la dureza de las piezas; reduce la rugosidad de la superficie de las piezas; mejora la viscosidad del aceite lubricante para reducir la acción de la cuña.

¿Qué es la bainita granular?

Está compuesto de ferrita masiva (equiaxial) y región A con alto contenido de carbono.

Describir el tipo, propósito y uso de la regresión con pelota.

Retiro de bola común: aumenta la dureza, mejora la maquinabilidad, reduce el agrietamiento por distorsión por enfriamiento.

Regresión de bolas isotérmica: se utiliza para aceros para herramientas con alto contenido de carbono y aceros para herramientas aleados.

Espalda de bola de ciclo: se utiliza para acero para herramientas al carbono y acero para herramientas de aleación.

La temperatura de enfriamiento del acero hipoeutectoide suele ser superior a Ac3, pero ¿por qué la temperatura de calentamiento del acero hipereutectoide es AC1-ACM?Intenta analizarlo teóricamente.

1. Debido al bajo contenido de acero hipoeutectoide, la estructura original P+F, si la temperatura de enfriamiento es inferior a Ac3, habrá F sin disolver y habrá un punto blando después del enfriamiento. Para el acero eutectoide, si la temperatura es demasiado alto, demasiado K 'se disuelve, aumenta la cantidad de lámina M, es fácil causar deformación y agrietamiento, aumenta la cantidad de A', demasiado K 'se disuelve y reduce la resistencia al desgaste del acero.

2. La temperatura del acero eutectoide es demasiado alta, la tendencia a la oxidación y la descarbonización aumenta, por lo que la composición de la superficie del acero no es uniforme, el nivel de Ms es diferente, lo que resulta en un agrietamiento por enfriamiento.

3. Seleccionar la temperatura de enfriamiento Ac1+ (30-50 ℃) puede retener el K 'sin disolver para mejorar la resistencia al desgaste, reducir el contenido de carbono de la matriz y aumentar la resistencia, la plasticidad y la tenacidad del acero.

El nuevo proceso de templado a baja y alta temperatura del acero rápido aumentará la vida útil de las piezas templadas y templadas del acero rápido. ¿Se analiza teóricamente?

La precipitación uniforme de ε y M3C hace que la precipitación de M2C y MC sea más uniforme en el rango de temperatura de endurecimiento secundario, lo que promueve la transformación de parte de la austenita residual en bainita y mejora la resistencia y la tenacidad.

Indique los siguientes tipos de aleaciones

ZL104: aluminio fundido, MB2: aleación de magnesio deformado, ZM3: magnesio fundido, TA4: aleación de titanio α, H68: latón, QSN4-3: latón de estaño, QBe2: latón de berilio, TB2: aleación de titanio β.

¿Qué es la tenacidad a la fractura?¿Cómo juzgar si una pieza tiene una fractura frágil por tensión baja según la tenacidad a la fractura K1C, la tensión de trabajo y el radio de grieta?

La tenacidad a la fractura es un índice de propiedad que indica la capacidad de un material para resistir la fractura. Si K1 & gt; K1C, se produce una fractura frágil de baja tensión.

Características de transformación de fase de la fundición gris en comparación con el acero:

1) El hierro fundido es una aleación ternaria de fe-C-Si y la transformación eutectoide se produce en un amplio rango de temperaturas, en el que existe ferrita + austenita + grafito;

2) El proceso de grafitización del hierro fundido es fácil de realizar y la matriz de ferrita, la matriz de perlita y la matriz de ferrita + perlita del hierro fundido se obtienen controlando el proceso;

3) El contenido de carbono de A y de los productos de transición se puede ajustar y controlar en un rango considerable controlando las condiciones de calentamiento, aislamiento y enfriamiento de la temperatura de austenización;

4) En comparación con el acero, la distancia de difusión de los átomos de carbono es mayor;

5) El tratamiento térmico del hierro fundido no puede cambiar la forma y distribución del grafito, solo puede cambiar la estructura y las propiedades colectivas.

 

¿El proceso básico de formación de A cuando se calienta el acero? ¿Factores que afectan el tamaño del grano de A?

Proceso de formación: formación de un núcleo cristalino, crecimiento de un grano, disolución de cementita residual, homogeneización de A; Factores: temperatura de calentamiento, tiempo de retención, velocidad de calentamiento, composición del acero, estructura original.

¿Cuáles son las principales formas de acelerar el tratamiento químico?

Métodos: método de control de subsección, tratamiento de infiltración compuesta, difusión a alta temperatura, uso de nuevos materiales para acelerar el proceso de difusión, infiltración química, infiltración física.

¿Cuáles son los tres modos básicos de transferencia de calor?

Modo de transferencia de calor: transferencia de calor por conducción, transferencia de calor por convección, transferencia de calor por radiación (el horno de vacío por encima de 700 ℃ es transferencia de calor por radiación).

¿Qué es el tejido negro en la carbonitruración?¿Cómo puede ser prevenido?

La organización negra se refiere a manchas negras, cinturones negros y redes negras. Para evitar la aparición de tejido negro, el contenido de nitrógeno en la capa permeable no debe ser lo suficientemente alto, generalmente más del 0,5% es propenso a la aparición de tejido negro con manchas; El contenido en la capa permeable no debe ser demasiado bajo, de lo contrario es fácil formar una red de torstenita. Para inhibir la red de torstenita, la cantidad agregada de amoníaco debe ser moderada.Si el contenido de amoníaco es demasiado alto y el punto de rocío del gas del horno disminuye, aparecerá un tejido negro.

Para limitar la apariencia de la red de torstenita, se puede aumentar adecuadamente la temperatura de calentamiento y enfriamiento o se puede usar un medio de enfriamiento con fuerte capacidad de enfriamiento. Cuando la profundidad del tejido negro es inferior a 0,02 mm, se utiliza granallado para remediarlo.

Describa brevemente el principio de selección de los parámetros del proceso de enfriamiento por calentamiento por inducción.

Método de calentamiento: el enfriamiento por calentamiento por inducción tiene dos métodos de enfriamiento por calentamiento simultáneo y enfriamiento continuo por calentamiento en movimiento, según las condiciones del equipo y el tipo de piezas. La potencia específica del calentamiento simultáneo es generalmente de 0,5 a 4,0 KW/cm2, y la potencia específica del calentamiento móvil es generalmente superior a 1,5 kW/cm2. Las piezas del eje más largas, las piezas de enfriamiento del orificio interior tubular, el engranaje de módulo medio con dientes anchos, las piezas de tira adoptan un enfriamiento continuo; el engranaje grande adopta un enfriamiento continuo de un solo diente.

Parámetros de calefacción:

1. Temperatura de calentamiento: debido a la rápida velocidad de calentamiento por inducción, la temperatura de enfriamiento es 30-50 ℃ más alta que el tratamiento térmico general para completar la transformación del tejido;

2. Tiempo de calentamiento: según los requisitos técnicos, materiales, forma, tamaño, frecuencia actual, potencia específica y otros factores.

Método de enfriamiento por enfriamiento y medio de enfriamiento: el método de enfriamiento por calentamiento por enfriamiento generalmente adopta enfriamiento por aspersión y enfriamiento por invasión.

¿Cuáles son las precauciones para el templado?

El templado debe ser oportuno, después de templar las piezas dentro de las 4 horas de templado. Los métodos de templado comunes son el autotemplado, el templado en horno y el templado por inducción.

Ajuste de parámetros eléctricos del calentamiento por inducción.

El propósito es hacer que el trabajo de la fuente de alimentación de alta y media frecuencia esté en estado resonante, para que el equipo tenga una mayor eficiencia.

1. Ajuste los parámetros eléctricos del calentamiento de alta frecuencia. Bajo la condición de carga de bajo voltaje de 7-8kV, ajuste el acoplamiento y realimente la posición del volante para hacer que la relación entre la corriente de la compuerta y la corriente del ánodo sea de 1:5-1:10. y luego aumente el voltaje del ánodo al voltaje de servicio, ajuste aún más los parámetros eléctricos, de modo que el voltaje del canal se ajuste al valor requerido, la mejor combinación.

2. Ajuste los parámetros eléctricos del calentamiento de frecuencia intermedia, seleccione la relación de vueltas y la capacitancia del transformador de enfriamiento apropiadas de acuerdo con el tamaño de las piezas, la longitud de la zona de endurecimiento de la forma y la estructura del inductor, para que pueda funcionar en estado de resonancia.

¿Cuáles son los medios de refrigeración más utilizados?

Agua, agua salada, agua alcalina, aceite mecánico, salitre, alcohol polivinílico, solución de trinitrato, agente de extinción soluble en agua, aceite de extinción especial, etc.

Intente analizar los factores que afectan la templabilidad del acero.

1. La influencia del contenido de carbono: con el aumento del contenido de carbono en el acero hipoeutectoide, la estabilidad de A aumenta y la curva C se mueve hacia la derecha; con el aumento del contenido de carbono y los carburos sin fundir en el acero eutectoide, la estabilidad de A disminuye y la La curva de C se desplaza hacia la derecha.

2. Influencia de los elementos de aleación: Excepto el Co, todos los elementos metálicos en estado de solución sólida se mueven hacia la derecha en la curva C.

3. Temperatura A y tiempo de retención: cuanto mayor es la temperatura A, mayor es el tiempo de retención, más completamente se disuelve el carburo, más grueso es el grano A y la curva de C se mueve hacia la derecha.

4. Influencia del tejido original: Cuanto más fino es el tejido original, más fácil es uniformar A, de modo que la CURVA de C se mueve hacia la derecha y Ms hacia abajo.

5. La influencia del estrés y la deformación hace que la curva C se mueva hacia la izquierda.


Hora de publicación: 15-sep-2021