Causa de distorsió en la forja després del tractament tèrmic

Després del recuit, la normalització, el tram, el temperament i el tractament de la calor de la superfície, la forja pot produir una distorsió del tractament tèrmic.

La causa principal de la distorsió és l’estrès intern de la forja durant el tractament tèrmic, és a dir, l’estrès intern de la forja després del tractament tèrmic es manté a causa de la diferència de temperatura entre dins i fora i la diferència en la transformació de l’estructura.

Quan aquesta tensió supera el punt de rendiment de l’acer en un moment determinat durant el tractament tèrmic, provocarà distorsió de la forja.

L’estrès intern produït en el procés de tractament tèrmic inclou l’estrès tèrmic i l’estrès del canvi de fase.

1

1. L’estrès tèrmic
Quan la forja s’escalfa i es refreda, s’acompanya del fenomen de l’expansió tèrmica i de la contracció en fred. Quan la superfície i el nucli de la forja s’escalfen o es refreden a diferents velocitats, donant lloc a la diferència de temperatura, l’expansió o la contracció del volum també és diferent de la de la superfície i el nucli. L’estrès intern causat pels diferents canvis de volum a causa de la diferència de temperatura s’anomena tensió tèrmica.
En el procés de tractament tèrmic, l’estrès tèrmic de la forja es manifesta principalment com: Quan la forja s’escalfa, la temperatura superficial augmenta més ràpidament que el nucli, la temperatura superficial és alta i s’expandeix, la temperatura del nucli és baixa i no s’expandeix , en aquest moment, la tensió de la compressió superficial i la tensió del nucli.
Després de la diàtermia, la temperatura del nucli augmenta i la forja s’expandeix. Arribats a aquest punt, la forja mostra l’expansió del volum.
Refredament de la peça, el refredament de la superfície més ràpidament que el nucli, la contracció superficial, la temperatura alta del cor per evitar la contracció, la tensió a la superfície a la superfície, el cor produeix tensió compressiva, quan es refreda a una certa temperatura, la superfície ja no s’ha refrigerat, I el refredament del nucli que es produeix a causa de la contracció continuada, la superfície és l’estrès compressiu, mentre que el cor de la tensió a la tracció, l’estrès al final del refredament encara existeix dins dels forjadors i es coneix com a tensió residual.

1

2. Estrès de canvi de fase

En el procés de tractament tèrmic, la massa i el volum de forjaments han de canviar perquè la massa i el volum de diferents estructures són diferents.
A causa de la diferència de temperatura entre la superfície i el nucli de la forja, la transformació del teixit entre la superfície i el nucli no és oportuna, de manera que la tensió interna es generarà quan el canvi de massa i volum intern i extern sigui diferent.
Aquest tipus d’estrès intern causat per la diferència de transformació dels teixits s’anomena tensió de canvi de fase.

Els volums de massa de les estructures bàsiques en l’acer s’incrementen en l’ordre d’austenític, perlita, sostenítica, troostita, hipobainita, martensita temperada i martensita.
Per exemple, quan la forja s’acaba i es refreda ràpidament, la capa superficial es transforma d’austenita a martensita i el volum s’amplia, però el cor encara es troba en estat austenita, evitant l’expansió de la capa superficial. Com a resultat, el cor de la forja està sotmès a tensió a la tracció, mentre que la capa superficial està sotmesa a estrès compressiu.
Quan continua refredant -se, la temperatura superficial baixa i ja no s’expandeix, però el volum del cor continua s’enfila a mesura que canvia a la martensita, de manera que s’evita per la superfície, de manera que el cor està sotmès a estrès compressiu i el La superfície està sotmesa a tensió a la tracció.
Després de refredar el nus, aquest estrès romandrà dins de la forja i es convertirà en estrès residual.

Per tant, durant el procés d’aturada i refrigeració, l’estrès tèrmic i l’estrès del canvi de fase són oposats, i les dues tensions que queden a la forja també són oposades.
L’estrès combinat de l’estrès tèrmic i l’estrès del canvi de fase s’anomena tensió interna d’apagar.
Quan la tensió interna residual de la forja supera el punt de rendiment de l’acer, la peça produirà una deformació plàstica, donant lloc a la distorsió de forja.

(De: 168 Forgings Net)


Posada Posada: 29 de maig de 2020

  • Anterior:
  • A continuació: