Tratamento térmico químico de fundición de aceiro

O tratamento térmico químico das pezas de aceiro refírese a colocar as pezas nun medio activo a unha determinada temperatura para a conservación da calor, de xeito que un ou varios elementos químicos poidan penetrar na superficie. O tratamento térmico químico pode cambiar a composición química, a estrutura metalográfica e as propiedades mecánicas da superficie da fundición. Os procesos de tratamento térmico químicos de uso común inclúen a cementación, nitruración, carbonitruración, boro e metalización. Ao realizar un tratamento térmico químico en pezas de fundición, débese ter en conta a forma, o tamaño, o estado da superficie e o tratamento térmico superficial da fundición.

 

1. Carburación

A carburación refírese a quentar e illar a fundición nun medio de carburación, e despois a infiltración de átomos de carbono na superficie. O obxectivo principal da carburación é aumentar o contido de carbono na superficie da fundición, mentres se forma un certo gradiente de contido de carbono na fundición. O contido de carbono do aceiro de cementación é xeralmente do 0,1% ao 0,25% para garantir que o núcleo da fundición teña suficiente dureza e resistencia.

A dureza superficial da capa carburada é xeralmente 56HRC-63HRC. A estrutura metalográfica da capa carburizada é martensita de agulla fina + unha pequena cantidade de austenita retida e carburos granulares uniformemente distribuídos. Os carburos de rede non están permitidos e a fracción de volume de austenita retida xeralmente non supera o 15-20%.

A dureza do núcleo da fundición despois da cementación é xeralmente 30HRC-45HRC. A estrutura metalográfica do núcleo debe ser martensita baixa en carbono ou bainita inferior. Non está permitido ter ferrita masiva ou precipitada ao longo do límite de grans.

Na produción real, hai tres métodos de cementación comúns: cementación sólida, cementación líquida e cementación con gas.

2. Nitruración

A nitruración refírese a un proceso de tratamento térmico que infiltra átomos de nitróxeno na superficie da fundición. A nitruración realízase xeralmente por debaixo da temperatura Ac1, e o seu obxectivo principal é mellorar a dureza, a resistencia ao desgaste, a resistencia á fatiga, a resistencia ao gripe e a resistencia á corrosión atmosférica da superficie de fundición. A nitruración das fundicións de aceiro realízase xeralmente a 480 °C-580 °C. As fundicións que conteñen aluminio, cromo, titanio, molibdeno e volframio, como o aceiro de baixa aliaxe, o aceiro inoxidable e o aceiro para ferramentas para moldes en quente, son adecuadas para a nitruración.

Para garantir que o núcleo da fundición teña as propiedades mecánicas e a estrutura metalográfica necesarias, e para reducir a deformación despois da nitruración, é necesario un pretratamento antes da nitruración. Para o aceiro estrutural, é necesario un tratamento de temple e revenido antes da nitruración para obter unha estrutura de sorbitita temperada uniforme e fina; para as fundicións que se deforman facilmente durante o tratamento de nitruración, tamén se require un tratamento de recocido para aliviar a tensión despois do enfriamento e revenido; para o aceiro inoxidable e as fundicións de aceiro resistentes á calor xeralmente pódense apagar e revenir para mellorar a estrutura e resistencia; para o aceiro inoxidable austenítico, pódese utilizar un tratamento térmico en solución.