Aquest article proporcionarà un relat bastant detallat de què és el recuit de recristal·lització. A més, per a la familiarització, es consideraran altres tipus de treballs amb acer, que millorin la seva estructura i treballabilitat del metall, redueixen la duresa i alleugen tensions internes. Totes les propietats principals de l'aliatge depenen de l'estructura de l'aliatge, i el mètode que canvia l'estructura és el tractament tèrmic. El recuit de recristal·lització i molts altres tipus de tractament tèrmic van ser desenvolupats per D. K. Chernov, a més aquest tema va ser desenvolupat per G. V. Kurdyumov, A. A. Bochvar, A. P. Gulyaev.
Tractament tèrmic
Aquesta és una combinació de diverses operacions d'escalfament amb l'ajuda d'equips especials i tecnologia especial, amb retenció i refrigeració, que es realitzen estrictament en una seqüència determinada i en modes precisos per canviar l'estructura interna de l'aliatge. i obtenir les propietats desitjades. El tractament tèrmic es divideix en diversos tipus. Recuit el primertipus, que s'utilitza per a qualsevol metall i aliatge, no comporta transformacions de fase en estat sòlid. El recuit de recristal·lització s'utilitza per aconseguir les característiques següents.
Quan s'escalfa el recuit del primer tipus, la mobilitat dels àtoms augmenta, la deshomogeneïtat química s'elimina total o parcialment i l'estrès intern disminueix. Tot depèn de la temperatura d'escalfament i del temps de conservació. El refredament lent és característic aquí. Les variacions d'aquest mètode són el recuit d'alleujament de tensions després de la fosa, la soldadura o la forja, el recuit de difusió i el recuit de recristal·lització.
Segon recuit
Aquest recuit també està pensat per a metalls i aliatges que experimenten transformacions de fase durant el recuit en estat sòlid, tant quan s'escalfen com quan es refreden. Aquí, els objectius són una mica més amplis que els perseguits amb el recuit de recristal·lització de l'acer. El recuit del segon tipus dóna com a resultat una estructura més equilibrada per al processament posterior del material. El granulat desapareix, es tritura, la viscositat i la plasticitat augmenten, la duresa i la resistència es redueixen significativament. Aquest metall ja es pot tallar. L'escalfament es porta a terme a temperatures molt més altes que les crítiques, i el refredament té lloc juntament amb el forn, molt lentament.
També el tractament tèrmic inclou l'enduriment d'aliatges per obtenir resistència i duresa. Aquí, per contra, es forma una estructura no equilibrada, que augmenta aquests paràmetres a causa de la sorbita, la troostita i la martensita. Les temperatures utilitzades també són molt superiors a les crítiques, però el refredament es fa a velocitats molt elevades. quart tipustractament tèrmic - tremp, que alleuja les tensions internes, redueix la duresa i augmenta la duresa i la ductilitat dels acers endurits. Quan s'escalfa a temperatures inferiors a les crítiques, la velocitat de refrigeració pot ser qualsevol. Les transformacions redueixen l'estructura de no equilibri. Així és com funciona el recuit de recristal·lització de l'acer.
Selecció de mode
El tractament tèrmic pot ser preliminar i definitiu. El primer s'utilitza per preparar les propietats del material i la seva estructura per a posteriors operacions tecnològiques (millora de la mecanització, tall, tractament a pressió). El tractament tèrmic final forma totes les propietats del producte acabat. Com es selecciona el mode de recuit de recristal·lització depèn del procés i els objectius del tractament tèrmic.
Implica l'escalfament d'un aliatge o metall per sobre de la temperatura de cristal·lització, i no menys de cent o dos-cents graus. Això és seguit per l'exposició a aquesta temperatura durant el temps necessari. La refrigeració és l'etapa final d'aquest procés. Aquesta tecnologia es divideix en recuit total, parcial i de textura, i l'elecció depèn del propòsit del recuit de recristal·lització.
Recuit complet
A la pràctica, sovint utilitzem el recuit complet, però aquí cal parar atenció al fet que el recuit i l'enduriment de l'acer són processos diferents. Durant el procés de recuit de recristal·lització, es realitzen determinats procediments que precedeixen el treball en fred del metall sota pressió per facilitar-ne el treball posterior, oEl recuit és el tipus de tractament tèrmic de sortida, quan el producte acabat o semielaborat rep les característiques desitjades. O bé es tracta d'una operació intermèdia, per exemple, per a l'eliminació efectiva de l'enduriment en fred.
Per a la dissolució uniforme dels elements d'aliatge a la matriu i per tal d'obtenir una microestructura homogènia amb les mateixes propietats del material, el recuit es realitza en una solució especial. Els metalls ferrosos requereixen un recuit de recristal·lització a temperatures entre 950 i 1200ºC amb una solució de sal Durferrit Glühkohle o Durferrit GS 960..
Objectius
La majoria de les vegades, el recuit de recristal·lització dels acers es realitza per tal d'apropar l'estructura del material als paràmetres desitjats que són necessaris per a un treball posterior. S'utilitza després del tractament a pressió, si la recristal·lització lenta no ha passat completament, i això no permet eliminar l'enduriment.
Aquesta tecnologia s'utilitza normalment per a bobines d'aliatge laminades en calent, on la base és d'alumini, així com després de laminació en fred de làmines, tires, làmines de diversos aliatges i metalls no fèrrics (aquí cal esmentar recuit de recristal·lització de níquel), varetes i filferros, acers conformats en fred i tubs estirats en fred. Un procediment separat és el recuit en la fabricació de productes semielaborats i productes de metalls no fèrrics (inclòs el níquel).
Condicions de temperatura
Diferents materials requereixen diferents modes de tractament tèrmic. En general, tot el procés no triga més d'una hora a completar el recuit de recristal·lització, però el règim de temperatura de cada aliatge és el seu. Per tant, es requereixen aliatges a base de magnesi de 300 a 400 °С, aliatges de níquel de 800 a 1150 °С, acers al carboni de 650 a 710 °С, per als quals és obligatori el recuit de recristal·lització. Naturalment, no s'arriba al punt de fusió.
Els aliatges d'alumini no necessiten tant, prou de 350 a 430 °C, i l'alumini pur es recristalitza a temperatures de 300 a 500 °C. Es requereix titani de 670 a 690 °C per a la recristal·lització, de 700 a 850 °C calen composicions de coure i níquel, de 600 a 700 °C es necessiten bronze i llautó, i encara menys coure pur, comença la recristal·lització a partir de 500 °C. Aquests modes de recuit de recristal·lització són necessaris per a determinats metalls i aliatges.
Processament per difusió de metalls
Aquest tipus de recuit s'anomena també homogeneïtzació, i es realitza per tal d'eliminar les conseqüències de la segregació dendrítica. El recuit per difusió és necessari per als acers aliats on l'índex de ductilitat i tenacitat es redueix a causa de la segregació intracristal·lina, que provoca fractures lamel·lars o trencadisses. Cal aconseguir una estructura d'equilibri i, per tant, és necessari un tractament de difusió del metall fos. A més, millora tant les característiques mecàniques com augmenta la uniformitat de les propietats en tot el producte acabat.
Així és el que passaprocés: es dissolen les fases en excés, la composició química s'anivella, els porus apareixen i creixen, la mida del gra augmenta. Aquest tipus de tractament tèrmic requereix una llarga exposició del metall a temperatures superiors a les crítiques (aquí podem parlar de 1200 graus centígrads).
Tratament tèrmic isotèrmic
Aquest tipus de recuit es recomana per a acers aliats on, a temperatura constant, l'austenita es descompon en ferrita i cementita a la mescla. Aquesta descomposició es pot produir en altres tipus de recuit si hi ha un refredament gradual per una disminució constant i successiva de la temperatura. Així, s'aconsegueix la uniformitat de l'estructura, es redueix el temps de tractament tèrmic.
L'esquema de recuit isotèrmic és el següent: primer, escalfar fins a un indicador que superi el punt crític superior en 50-70 graus, i després baixar la temperatura en 150 graus. Després d'això, la part escalfada es transfereix a un forn o bany, on la temperatura no es manté a més de 700 ° C. La durada del procediment dependrà de la composició del metall i de les dimensions geomètriques de la peça. Els compostos d'aliatge poden trigar hores, mentre que les làmines d'acer al carboni laminats en calent triguen minuts.
Diferències
Amb el recuit complet, s'assegura la recristal·lització de l'acer, alleujant el metall de diversos defectes estructurals. L'acer rep les seves propietats més importants i característiques, suavitza per al posterior tall. Necessitatprimer escalfeu-lo a una temperatura superior a Ac3 entre 30 i 50 graus, escalfeu-lo i després refredeu-lo lentament.
La majoria de vegades, l'exposició dura almenys mitja hora, però no més d'una hora per tona d'acer amb una velocitat d'escalfament de 100 graus centígrads per hora. La velocitat de refredament varia en funció de la composició de l'acer i de l'estabilitat de l'austenita. Si es refreda ràpidament, l'estructura dispersa de ferrítica-cementita pot ser massa dura.
Refrescament
La velocitat de refrigeració es regula refredant el forn amb el seu apagat gradual i obrint la porta. Amb el recuit complet, el més important és no sobreescalfar l'aliatge. El recuit parcial es realitza a temperatures inferiors a Ac3, però lleugerament superiors a Ac1.
Llavors l'acer es recristal·litzarà parcialment i, per tant, no eliminarà els defectes. Així és com es tracten els acers sense bandes ferrítiques, si només cal suavitzar-los abans d'un posterior processament i tall. A més del recuit complet i incomplet, també hi ha recuit de recristal·lització de textura.
Aplicació
De vegades, el recuit complementa el treball en calent (les bobines laminades en calent, com ara els aliatges d'alumini, es recuiten abans de la laminació en fred per eliminar el treball dur que s'ha de produir com a conseqüència de la laminació en calent).
El recuit d'aquest tipus s'utilitza molt més en la producció de productes i productes semielaborats a partir d'aliatges i metalls no fèrrics purs. Aquesta ja és una operació de tractament tèrmica independent. En comparació amb els acers, un gran nombre de metalls no fèrrics es sotmeten a treballs en fred, després de la qual cosa és necessari el recuit de recristal·lització.
A la indústria
Si es requereix una forma granular de cementita, mantenir l'aliatge durant el recuit fins a la recristal·lització completa pot durar molt de temps, diverses hores. Per a la deformació en fred, que normalment segueix el recuit, és la forma granular de cementita la més favorable, que es produeix durant la recristal·lització en el procés de nucleació i creixement de grans no deformats, i això requereix escalfar-se a una determinada temperatura.
El recuit de recristal·lització a la indústria és l'operació inicial per impartir plasticitat a un aliatge o metall abans del treball en fred. No és menys freqüent en l'interval entre les operacions de deformació en fred per eliminar l'enduriment, i també com a procés final de tractament tèrmic de sortida perquè el producte o producte semielaborat adquireixi les propietats que necessita.
Com passa
Quan s'escalfa, el metall deformat augmenta la mobilitat dels àtoms. Els grans vells s'estenen, es tornen vulnerables, els grans nous, ja equilibrats i lliures de tensió, neixen i creixen de manera intensiva. xoquen amb vells i allargats, absorbint-los en el seu creixement fins a la seva completa desaparició. La recristal·lització d'acer i aliatges és l'objectiu principal del recuit de recristal·lització. Quan s'escalfa després d'arribar a la temperatura requerida, la resistència a la fluència i la resistència del material disminueixen força bruscament.
Però la plasticitat augmenta, treballa per millorar la mecanització. La temperatura a la qual comença la recristal·lització s'anomena llindar.recristal·lització. Quan s'arriba, el metall s'estova. La temperatura no pot ser constant. Per a un aliatge o metall concret, la durada de l'escalfament, el grau de predeformació, la mida inicial del gra i molt més tenen un paper igual d'important.
