Guida Completa al Trattamento Termico

Servizi di trattamento termico sono applicati solo ai pezzi di materiale che hanno requisiti di prestazione. L'essenza del trattamento termico è riscaldare il metallo e poi raffreddarlo, con lo scopo di migliorare la durezza e la resistenza del metallo mentre si rilascia lo stress interno. Lo stress interno nei materiali deriva principalmente da colata, forgiatura, lavorazione sotto pressione, saldatura e lavorazione meccanica. Eseguire il trattamento termico sui materiali dei pezzi può soddisfare i requisiti di sicurezza e prestazioni meccaniche della maggior parte dei componenti di macchine utensili, parti strutturali e accessori.

Che cos’è il trattamento termico?

Il trattamento termico è un processo di lavorazione in cui i materiali metallici o i componenti vengono riscaldati, mantenuti a una determinata temperatura e raffreddati in condizioni controllate. Il suo scopo è quello di modificare la microstruttura interna del materiale per ottenere la durezza, la resistenza, la tenacità, la resistenza all'usura e la stabilità dimensionale specificate.

La ricottura, la normalizzazione, la tempra, il rinvenimento, il trattamento termico in soluzione e l’invecchiamento modificano principalmente la microstruttura e le proprietà meccaniche del materiale. Anche i trattamenti termochimici, come la cementazione e la nitrurazione, alterano la composizione chimica dello strato superficiale del pezzo.

Il trattamento termico, di norma, non modifica la forma di base del pezzo, ma provoca un certo grado di variazione dimensionale e di deformazione. Pertanto, il trattamento termico deve essere pianificato insieme alle operazioni di sgrossatura, finitura e rettifica.

Processo di trattamento termico

1. Verifica i requisiti tecnici:Verificare il tipo di materiale, le condizioni iniziali, l'intervallo di durezza, la profondità di cementazione, la tolleranza di deformazione e gli standard di ispezione.
2. Completare il pretrattamento:Rimuovere olio, ruggine, fluidi da taglio e ossidi. Eseguire la tempra e il rinvenimento o la distensione, se necessario.
3. Caricare correttamente la caldaia:Impostare la direzione di caricamento, le posizioni dei supporti e la spaziatura in base alla geometria del pezzo e allo spessore delle pareti, al fine di ridurre il riscaldamento non uniforme e la deformazione.
4. Riscaldare e lasciare in ammollo:Regolare la velocità di riscaldamento, la temperatura di riferimento e il tempo di mantenimento in base al processo specificato, in modo che la trasformazione microstrutturale sia completata.
5. Raffreddare o spegnere:Scegliere tra raffreddamento in forno, raffreddamento ad aria, tempra in olio, tempra in acqua, tempra con polimeri o raffreddamento con gas ad alta pressione a seconda del materiale.
6. Eseguire le operazioni successive al trattamento:Eseguire, a seconda delle necessità, operazioni di tempra, invecchiamento, pulizia, raddrizzatura, granigliatura, rettifica o lucidatura.
7. Effettuare il controllo qualità:Verificare la durezza, la profondità effettiva di tempra, la microstruttura, la presenza di crepe, la deformazione e le dimensioni critiche, e conservare i registri relativi ai lotti di produzione in forno.

Perché i pezzi lavorati richiedono un trattamento termico?

Le condizioni di consegna della materia prima non consentono di soddisfare direttamente tutti i requisiti di prestazione del pezzo finito. Anche le operazioni di lavorazione meccanica, forgiatura, saldatura e formatura a freddo generano tensioni residue che incidono sulla stabilità dimensionale.

Il trattamento termico modifica le proprietà del materiale in base alla funzione del componente:

• Ingranaggi e componenti dell'albero richiedono una maggiore durezza superficiale, resistenza all'usura e resistenza alla fatica.
• Gli stampi richiedono un equilibrio tra resistenza all'usura superficiale, resistenza alla compressione e tenacità del nucleo.
• I componenti di precisione richiedono un trattamento di distensione per ridurre le deformazioni successive alla lavorazione di finitura.
• Le leghe di alluminio acquisiscono resistenza grazie al trattamento termico di soluzionamento e all’invecchiamento.
• Gli acciai ad alto tenore di carbonio e gli acciai per utensili acquisiscono una migliore lavorabilità e formabilità grazie alla ricottura.
• Carbocementazione o nitrurazione crea uno strato superficiale indurito, mantenendo al contempo un’anima resistente.

La sequenza dei trattamenti termici deve essere definita in base alle proprietà finali richieste. La distensione viene normalmente eseguita dopo la lavorazione di sgrossatura. La tempra finale, la carburazione o la nitrurazione devono essere pianificate tenendo conto del margine di lavorazione di finitura.

Principali vantaggi del trattamento termico

• Aumenta la durezza, la resistenza meccanica e la resistenza all'usura del materiale.
• Migliora la resistenza e riduce il rischio di fratture per fragilità.
• Aumenta la resistenza alla fatica e la capacità di carico di contatto.
• Elimina o riduce le tensioni residue.
• Migliora la stabilità dimensionale dei componenti di precisione.
• Migliora la lavorabilità e la formabilità del materiale.
• Crea una combinazione di superficie dura e nucleo resistente.
• Prolunga la durata di ingranaggi, alberi, stampi e componenti resistenti all'usura.

Problemi comuni nel trattamento termico e relative soluzioni

Qualora si riscontrino crepe, bruciature o gravi deformazioni, i pezzi devono essere immediatamente ritirati dalla produzione. È necessario effettuare le prove di durezza, microstruttura, controllo dimensionale e prove non distruttive prima di decidere se i pezzi debbano essere rilavorati o scartati.

Misure di sicurezza operative relative al trattamento termico

Operazioni ad alta temperatura

Gli operatori devono indossare occhiali di protezione, una visiera protettiva, guanti resistenti al calore, indumenti protettivi e calzature di sicurezza. Le parti calde devono essere maneggiate con attrezzi, cestelli o dispositivi di sollevamento specifici.

Forni e attrezzature

Prima di avviare il forno, ispezionare la porta del forno, le termocoppie, gli allarmi di sovratemperatura, le tubazioni del gas e i dispositivi di interblocco di sicurezza. I dispositivi di sicurezza non devono mai essere rimossi o bypassati. Prima di eseguire qualsiasi intervento di manutenzione, è necessario chiudere e isolare le fonti di energia elettrica, del gas, idraulica e pneumatica.

Atmosfere protettive

Quando si utilizzano ammoniaca, idrogeno, monossido di carbonio o altri gas di processo, è necessario garantire un'adeguata ventilazione e attenersi alle procedure specificate per il controllo delle perdite e lo spurgo. L'area di lavoro deve essere dotata di sistemi di allarme adeguati ai rischi presentati dai gas in uso.

Operazioni di tempra

È necessario controllare la temperatura, il livello, il contenuto d’acqua e la circolazione del mezzo di tempra. Gli operatori non devono sostare nella direzione in cui potrebbero verificarsi schizzi. Le attrezzature per la tempra in olio devono essere dotate di una copertura ignifuga, di un sistema di aspirazione dei fumi e di adeguati dispositivi antincendio.

Bagni salini e sostanze chimiche

I componenti immersi in un bagno di sale devono essere completamente asciutti per evitare schizzi causati dall'umidità. I prodotti chimici devono essere correttamente etichettati e corredati di schede di sicurezza. Devono inoltre essere stoccati per categoria e dotati di adeguati sistemi di contenimento delle fuoriuscite.

Sollevamento e isolamento

Le attrezzature di sollevamento devono essere adeguate al carico nominale richiesto. Le parti calde devono essere collocate in un'area di isolamento chiaramente contrassegnata e non devono essere toccate né spostate finché non ne sia stata verificata la condizione.

Protezione in caso di emergenza

L'area di lavoro deve essere dotata di postazioni di lavaggio oculare, docce di emergenza, attrezzature antincendio, materiali per il contenimento delle fuoriuscite e vie di fuga libere da ostacoli. Gli operatori devono inoltre ricevere una formazione sul funzionamento delle attrezzature, sulla manipolazione delle sostanze chimiche e sulla gestione delle emergenze.

Tipi di trattamento termico

Ci sono principalmente quattro metodi comuni di trattamento termico: ricottura, normalizzazione, tempra e rinvenimento. Diversi processi di trattamento termico richiedono tempi di lavorazione diversi e le proprietà meccaniche variano anch'esse. Scegliere il processo di trattamento termico appropriato può ottenere la riorganizzazione delle componenti interne in materiali diversi. Di seguito sono riportati alcuni processi di trattamento termico comunemente usati da noi.

Trattamento termico di ricottura

Trattamento termico di ricottura adotta il riscaldamento e poi il raffreddamento lento all'interno del forno di riscaldamento. Il costo temporale è relativamente alto. Risolve principalmente il problema dello stress residuo nei materiali riducendo la durezza del materiale, il che è vantaggioso per le operazioni di taglio e lavorazione successive.

Trattamento termico di normalizzazione

Trattamento termico di normalizzazione prevede il riscaldamento del metallo fino a diventare rosso scuro e poi l'esposizione all'aria per il raffreddamento. L'efficienza del trattamento termico è più veloce rispetto alla ricottura. il trattamento di normalizzazione non riduce la durezza del materiale e, quando fresatura pezzi normalizzati, il problema precedente di adesione degli utensili scompare.

Trattamento termico di tempra

La tempra consiste nel riscaldare il metallo alla sua temperatura critica e poi raffreddarlo rapidamente (raffreddamento ad alta velocità), solitamente con acqua o olio (l'olio può essere riscaldato anche per la tempra in base alle esigenze di prestazione del materiale).

Trattamento di rinvenimento

Trattamento di rinvenimento viene utilizzato dopo la tempra. Può ridurre la durezza, eliminare parte dello stress interno nel materiale, migliorare la tenacità del metallo ed evitare eccessiva fragilità e fratture. La tempra può anche riscaldare aree specifiche del materiale e poi raffreddarle rapidamente per controllare la durezza locale, come il trattamento di tempra superficiale di coltelli da cucina e ingranaggi, che può prevenire crepe complete sotto forze di impatto elevate.

I processi di rinvenimento sono divisi in rinvenimento a bassa temperatura, a temperatura media e ad alta temperatura. Il rinvenimento a bassa temperatura è principalmente usato per utensili da taglio, quello a temperatura media principalmente per parti elastiche come molle, e quello ad alta temperatura principalmente per alberi, parti strutturali e altri componenti resistenti agli urti.

Tra questi, la tempra + rinvenimento ad alta temperatura è anche chiamata tempra e rinvenimento. Esempi comuni includono la tempra e rinvenimento dell'acciaio 45 e del 40Cr, che possono migliorare efficacemente la resistenza, la tenacità, la resistenza alla fatica e la resistenza all'impatto dei pezzi finiti.

Altri trattamenti termici:

Trattamento termico sottovuoto

Trattamento termico sottovuoto è il processo di collocare i pezzi in un forno di trattamento termico sottovuoto per riscaldamento e raffreddamento tramite radiazione termica. Può realizzare quasi tutti i processi di trattamento termico, inclusi cementazione e nitrurazione. I processi di raffreddamento includono tempra con gas, tempra con acqua, tempra con olio e tempra con sali nitrati. Il vantaggio di servizi di trattamento termico sottovuoto è che previene l'ossidazione, la decarburizzazione e la carburizzazione dei materiali, riducendo significativamente il contenuto di idrogeno all'interno dei materiali e prevenendo la fragilità da idrogeno.

Vengono utilizzati metodi di riscaldamento e raffreddamento controllati da computer, e il trattamento termico in forno sottovuoto elimina la necessità di maneggiare pezzi caldi, evitando i rischi di volatilizzazione e deformazione del metallo superficiale, con buona stabilità e operazione sicura.

Trattamento di soluzione

Il trattamento di soluzione consiste nel riscaldare un metallo a 800–1200 °C, mantenendolo per un periodo dipendente dalla composizione e dallo spessore del materiale, in modo che carburi e altre precipitati si dissolvano nella matrice. Il materiale viene poi raffreddato rapidamente, tipicamente tramite tempra con acqua o olio. È principalmente usato per acciai inossidabili austenitici. Lo scopo del trattamento di soluzione è ripristinare la resistenza alla corrosione e ammorbidire la microstruttura. Se si applica il rinvenimento dopo il trattamento di soluzione, i carburi possono precipitare nuovamente, il che può portare a corrosione intergranulare. Per migliorare proprietà specifiche, si consiglia di effettuare un trattamento di bonifica delle tensioni o di stabilizzazione. Durante il riscaldamento, il materiale dovrebbe attraversare rapidamente la gamma di temperatura di sensibilizzazione.

Trattamento termico continuo

Trattamento termico continuo è principalmente usato per migliorare le prestazioni e la struttura di parti standard in batch. Utilizza apparecchiature di riscaldamento continuo per eseguire il controllo della temperatura sulla linea di produzione unificata, il trasporto e il trattamento di raffreddamento unificato per i pezzi in batch, migliorando notevolmente la velocità di trattamento termico delle parti in batch.

Suggerimenti:

1. Non tutti i processi di raffreddamento sono considerati tempra, e non tutti i materiali richiedono rinvenimento dopo la tempra. Gli ingegneri Weldo possono raccomandare il trattamento termico più adatto in base alle condizioni di servizio del pezzo.

2. La velocità di raffreddamento influisce direttamente sulle proprietà del materiale. Un raffreddamento più lento generalmente riduce la fragilità, la durezza e le tensioni interne, migliorando la tenacità e la lavorabilità.

Abbiamo fornito il seguente riepilogo dei 4 principali processi di trattamento termico per facilitare una migliore comprensione.

Trattamento termico per diversi metalli

A causa delle diverse composizioni dei materiali metallici, ci sono differenze nei trattamenti termici dei metalli. Di seguito una breve introduzione ai metodi comuni di trattamento termico dei metalli metodi.

Trattamento termico dell'alluminio

Per migliorare la resistenza, il trattamento termico 6061 è un processo necessario. Il più comune processo di trattamento termico dell'alluminio è t6 trattamento termico.

Riscaldiamo l'alluminio 6061 a 530±5 ℃, permettendo agli elementi magnesio e silicio di dissolversi completamente nella matrice di alluminio. Questo passaggio è chiamato trattamento termico di soluzione dell'alluminio. Dopo il trattamento di soluzione, viene eseguita una rapida tempra ad acqua (temperatura dell'acqua 20~80 gradi, temperatura dell'acqua e dimensione del serbatoio scelti in base alle dimensioni e allo spessore del pezzo in alluminio. Il serbatoio deve essere più grande del pezzo, e il pezzo deve essere completamente immerso). Poi attraverso l'invecchiamento artificiale a 175℃ per 8-10 ore, lo stato di elementi leghe come magnesio, silicio e alluminio viene “intrappolato”. Dopo trattamento termico dell'alluminio 6061 è completato, rispetto a prima il trattamento termico 6061, la durezza Brinell aumenta da uno stato O originale di 30HB a oltre 95HB. La resistenza è paragonabile a quella dell'acciaio legato.

Trattamento termico dell'acciaio inossidabile

il trattamento termico dell'acciaio inossidabile è diviso in tre tipi in base alle diverse composizioni interne: acciaio inossidabile austenitico, martensitico e ferritico, e i metodi di trattamento termico sono diversi.

Trattamento termico dell'acciaio inossidabile austenitico

Austenitico trattamento termico dell'acciaio inossidabile (304, 316, 310L, 316L, ecc.) coinvolge principalmente trattamento di soluzione + eliminazione della sensibilizzazione + distensione delle tensioni: prima riscaldare a 1050～1150℃ e mantenere sufficientemente, permettendo a tutti i carburi di dissolversi nella matrice per completare la soluzione di austenitizzazione, poi raffreddare rapidamente in acqua / raffreddare all'aria fino a temperatura ambiente per ottenere una struttura di austenite uniforme a singola fase, ripristinare la resistenza alla corrosione e la plasticità ottimali, senza tempra e senza formazione di martensite durante tutto il processo.

Trattamento termico dell'acciaio inossidabile martensitico

L'acciaio inossidabile martensitico viene prima ammorbidito mediante ricottura a 800～880℃, poi riscaldato a 950～1060℃ e mantenuto, seguito da raffreddamento in olio o raffreddamento rapido all'aria per formare una struttura martensitica ad alta durezza e alta tensione. Poi si evita la gamma di temperatura di fragilità da sensibilizzazione di 400～600℃, e si utilizza la tempra a bassa temperatura a 180～250℃ per mantenere alta durezza e resistenza alla corrosione, oppure la tempra ad alta temperatura a 600～700℃ per migliorare la duttilità, eliminare le tensioni interne e la fragilità da tempra, ottenendo infine un acciaio martensitico che soddisfa i requisiti di applicazione. L'acciaio inossidabile martensitico di per sé non contiene martensite in modo intrinseco. La martensite si forma solo dopo austenitizzazione + raffreddamento rapido.

Trattamento termico dell'acciaio inossidabile ferritico

Il trattamento termico dell'acciaio inossidabile ferritico viene eseguito mediante ricottura e raffreddamento a 600-800℃. I pezzi in ferrite non richiedono trattamento di tempra (è vietato il raffreddamento in acqua), perché l'acciaio inossidabile ferritico ha un alto contenuto di cromo e un contenuto molto basso di nichel, azoto e manganese. Anche quando riscaldato alla temperatura critica, non può verificarsi deformazione della reticolare e non si può raggiungere l'austenitizzazione.

È importante notare che il trattamento termico dell'acciaio inossidabile non può migliorare la sua durezza e resistenza, ma la forgiatura o la martellatura possono modificare la sua struttura reticolare, migliorando così durezza e resistenza.

Trattamenti termici dell'acciaio

Trattamento termico dell'acciaio è un processo di produzione chiave che modifica la microstruttura interna dell'acciaio controllando i processi di riscaldamento, mantenimento e raffreddamento, migliorando così durezza, resistenza, resistenza all'usura e tenacità. I diversi tipi di acciaio hanno requisiti differenti per trattamento termico dell'acciaio processi e selezionando appropriati trattamenti termici dell'acciaio le soluzioni influenzano direttamente la durata del servizio e le prestazioni di lavorazione dei pezzi.

Acciaio al carbonio

L'acciaio al carbonio ha un basso costo e, attraverso appropriati trattamento termico dell'acciaio, si può ottenere una migliore durezza e proprietà meccaniche.

L'acciaio al carbonio subisce normalizzazione/ricottura per affinare i grani, ammorbidire e condizionare la struttura, seguito da austenitizzazione ad alta temperatura e mantenimento + tempra in acqua/olio per formare martensite dura e fragile, e infine tempra a diverse temperature per ottenere la durezza, tenacità e stress interno richiesti, completando il trattamento termico complessivo di rinforzo e indurimento.

L'acciaio al carbonio basso è solitamente usato per parti strutturali che richiedono alta tenacità e prestazioni di saldatura; l'acciaio al carbonio medio e alto è ampiamente utilizzato in alberi, ingranaggi, accessori per stampi e parti resistenti all'usura.

Acciaio per utensili

Il processo di trattamento termico dell'acciaio per utensili inizia con il preriscaldamento, seguito da austenitizzazione ad alta temperatura e mantenimento, poi tempra in acqua/olio/bagno di sale per ottenere martensite ad alta durezza, e infine tempra a bassa temperatura per eliminare le tensioni, stabilizzare la struttura e ridurre la fragilità, mantenendo così un'alta durezza.

L'acciaio per utensili è principalmente usato in utensili da taglio, stampi per tranciatura, stampi di formatura e altre condizioni di lavoro ad alta sollecitazione. Tra questi, trattamento termico dell'acciaio D2 è comunemente usato per stampi a lavoro a freddo e utensili da taglio ad alta resistenza all'usura, che possono ottenere un'eccellente resistenza all'usura e stabilità dimensionale dopo un adeguato trattamento termico.
E trattamento termico dell'acciaio A2 per utensili è più comunemente usato in stampi di precisione e utensili da taglio, raggiungendo un buon equilibrio tra durezza e tenacità.

Acciaio Legato

A causa dell'aggiunta di elementi leganti come cromo, molibdeno e nichel, l'acciaio legato ha una maggiore resistenza e capacità di indurimento. Il trattamento termico dell'acciaio legato prevede prima il riscaldamento alla temperatura di austenitizzazione e il mantenimento, poi la tempra per raffreddamento rapido per formare martensite, seguito da tempra a bassa/media/alta temperatura in base alle condizioni di lavoro per affinare i grani e ottenere un equilibrio tra resistenza e tenacità; se necessario, si utilizzano ricottura e normalizzazione come trattamenti preliminari.

La nostra azienda riceve frequentemente ordini per lavorazioni CNC personalizzate utilizzando acciai legati 4140 e 4340; entrambi questi materiali subiscono comunemente trattamenti termici.

trattamento termico dell'acciaio 4140 è ampiamente usato in alberi di trasmissione, ingranaggi, accoppiamenti e altre parti, offrendo buona resistenza, resistenza alla fatica e resistenza agli urti.
Sotto carichi più elevati o condizioni di lavoro più severe, 4340 trattamento termico dell'acciaio è comunemente usato in parti aerospaziali, macchinari pesanti e componenti strutturali ad alta resistenza, raggiungendo proprietà meccaniche più eccellenti complessive.

Nella produzione reale, Fattori di trattamento termico che influenzano la durezza degli acciai principalmente includono:

Contenuto di carbonio dell'acciaio,Controllo della temperatura di riscaldamento,Tempo di mantenimento,Velocità di raffreddamento,Contenuto di elementi leganti.

Secondo la composizione di diversi gradi di acciaio, la scelta di un piano di trattamento termico appropriato può sfruttare appieno i vantaggi delle prestazioni di Trattamento termico dell'acciaio e soddisfare i requisiti di diverse industrie per resistenza, tenacità, resistenza alla corrosione e lavorabilità dell'acciaio.

Trattamento termico del titanio

Le leghe di titanio sono suddivise in tipo α, tipo α+β e tipo β. Il tipo α subisce solo bonifica da tensione o annealing di ricristallizzazione per ammorbidire e stabilizzare la struttura; i tipi α+β e β possono adottare trattamento di soluzione ad alta temperatura e raffreddamento rapido per ottenere strutture metastabili, seguiti da invecchiamento a temperatura media per precipitare fasi di rinforzo e migliorare la resistenza. L'intero processo di trattamento termico richiede protezione sotto vuoto o argon per prevenire l'ossidazione e la fragilità da idrogeno, evitando la zona di fragilità tra 300 e 500°C e controllando rigorosamente di non superare il punto di transizione della fase β per prevenire l coarsening dei grani.

Quali componenti in plastica tecnica richiedono un trattamento termico?

Il trattamento termico delle materie plastiche tecniche comprende principalmente la ricottura, l'alleviamento delle tensioni, la stabilizzazione termica e la post-polimerizzazione. Il suo scopo non è quello di creare uno strato indurito simile a quello dei metalli, bensì di alleviare le tensioni residue, stabilizzare la cristallinità e controllare le deformazioni dovute alla lavorazione.

La necessità di un trattamento termico dipende dalle condizioni della materia prima, dalla quantità di materiale asportato, dalla geometria del pezzo, dalle tolleranze e dalla temperatura di esercizio. Le lamiere e le barre pre-ricotte non richiedono automaticamente un secondo trattamento. I pezzi che presentano un’asportazione di materiale consistente, geometrie asimmetriche o tolleranze strette devono essere sottoposti a una nuova valutazione delle tensioni interne dopo la lavorazione di sgrossatura.

SETTIMANA

SETTIMANA è una plastica semicristallina ad alte prestazioni. Il ricottura allevia le tensioni residue generate durante l'estrusione, lo stampaggio a iniezione e la lavorazione meccanica. Inoltre, stabilizza la struttura cristallina del materiale.

Questo trattamento è indicato per sedi di valvole di precisione, anelli di tenuta, boccole, ingranaggi, giranti e dispositivi di fissaggio per semiconduttori. I componenti in PEEK soggetti a un'elevata asportazione di materiale o a un impiego prolungato ad alte temperature devono essere sottoposti a un ricottura intermedia dopo la lavorazione di sgrossatura. I gradi rinforzati con fibra di vetro e fibra di carbonio richiedono profili di temperatura sviluppati appositamente per le loro specifiche formulazioni.

POM

POM offre una buona lavorabilità, ma le lamiere spesse e le barre di grande diametro possono presentare tensioni residue derivanti dal processo di produzione. Una lavorazione intensiva su un solo lato può causare deformazioni e variazioni dimensionali.

Ingranaggi di precisione, cursori, camme, rulli, boccole e corpi valvola sono idonei al trattamento di distensione dopo la lavorazione di sgrossatura. Il riscaldamento e il raffreddamento devono avvenire in modo graduale. La temperatura di trattamento deve rimanere entro l'intervallo specificato dal fornitore del materiale.

PA6, PA66 e PA12

Le dimensioni di nylon I materiali sono influenzati sia dalle tensioni residue che dal tenore di umidità. La ricottura allevia le tensioni derivanti dallo stampaggio e dalla lavorazione meccanica. Il condizionamento all’umidità stabilisce il tenore di umidità richiesto dall’ambiente di utilizzo.

Questo processo è indicato per ingranaggi, rulli, guide, boccole e cuscinetti antiusura in nylon. Dopo il trattamento termico, i pezzi devono raggiungere l'equilibrio termico e umidimetrico specificato prima del controllo dimensionale finale.

PPS

Il PPS offre resistenza alle alte temperature, resistenza chimica e isolamento elettrico. La stabilizzazione termica controlla la cristallinità e riduce le variazioni dimensionali durante l'utilizzo ad alte temperature.

Tra i componenti più comuni figurano parti di pompe e valvole, staffe isolanti, connettori, alloggiamenti per sensori e componenti per apparecchiature a semiconduttori. I componenti in PPS con tolleranze strette o soggetti a un'esposizione prolungata ad alte temperature devono completare la stabilizzazione dimensionale prima della lavorazione di finitura.

PEI, PSU e PESU

Il PEI, il PSU e il PESU sono materiali plastici amorfi resistenti alle alte temperature. La ricottura di distensione riduce le tensioni interne generate durante la lavorazione, il fissaggio e l’assemblaggio.

Questi materiali sono comunemente utilizzati per gli alloggiamenti delle apparecchiature mediche, i componenti isolanti, i dispositivi di ispezione e i raccordi per fluidi. I componenti devono essere riscaldati gradualmente, mantenuti alla temperatura specificata e raffreddati lentamente per evitare nuove sollecitazioni termiche.

PC e PMMA

PC trasparente e PMMA I componenti possono presentare tensioni residue dopo la lavorazione, la lucidatura e l'assemblaggio. Se esposti a detergenti, adesivi o altre sostanze chimiche, tali tensioni aumentano il rischio di fessurazione.

Le coperture protettive trasparenti, le finestre di ispezione, i pannelli delle apparecchiature e i supporti ottici possono essere sottoposti a ricottura per alleviare le tensioni. È necessario controllare le condizioni di supporto e la temperatura di trattamento per evitare deformazioni o danni alle superfici ottiche.

PTFE e PTFE caricato

PTFE presenta un elevato coefficiente di dilatazione termica e un notevole comportamento di scorrimento. I componenti standard con tolleranze ampie non richiedono automaticamente un trattamento termico. Tuttavia, i componenti di grandi dimensioni, con pareti spesse e tolleranze strette richiedono una valutazione ai fini della stabilizzazione dimensionale.

Le sedi delle valvole di precisione, gli anelli di tenuta, gli anelli di guida, i manicotti isolanti e le guarnizioni per flange di grandi dimensioni possono essere sottoposti a stabilizzazione termica. Il PTFE caricato con fibra di vetro, fibra di carbonio o bronzo richiede parametri di processo specifici in base al tipo di carica.

Plastiche termoindurenti e materiali compositi

La resina epossidica, la resina fenolica, il GFRP e il CFRP prevedono un processo di post-polimerizzazione anziché il processo di ricottura applicato ai termoplastici. La post-polimerizzazione avviene alle condizioni di temperatura e tempo specificate per il sistema di resina, al fine di completare la reazione di reticolazione.

Questo processo è indicato per staffe composite, pannelli isolanti, stampi, alloggiamenti di apparecchiature e componenti strutturali portanti. I materiali prodotti seguendo un ciclo di polimerizzazione completo non richiedono ulteriori trattamenti di post-polimerizzazione.

Quando è opportuno programmare un trattamento termico?

I componenti con tolleranze strette, che richiedono un'elevata asportazione di materiale, con geometrie asimmetriche, variazioni significative dello spessore delle pareti o destinati a un impiego prolungato ad alte temperature richiedono un'attenta valutazione in merito alla necessità di un ricottura intermedia. Anche i materiali rinforzati con fibre, i componenti di grandi dimensioni e i pezzi con accoppiamenti di precisione richiedono di prendere in considerazione il trattamento di distensione post-lavorazione.

La sequenza consigliata prevede di verificare le condizioni della materia prima, eseguire la lavorazione di sgrossatura, effettuare il trattamento di distensione, raffreddare lentamente, raggiungere l’equilibrio di temperatura e umidità, completare la lavorazione di finitura ed eseguire il controllo finale. La temperatura specifica, il tempo di mantenimento e la velocità di raffreddamento devono essere determinati in base al tipo di materiale, al sistema di riempimento, allo spessore del pezzo e ai dati tecnici forniti dal fornitore.

Trattamento termico post saldatura（pwht）

Lo stress da saldatura è solitamente causato da una piccola quantità di struttura martensitica, quindi nella produzione industriale, trattamento termico post saldatura è un processo molto importante. Soprattutto nelle aree saldate di acciaio e altri materiali metallici, attraverso trattamento termico post saldatura in saldatura, la microstruttura della saldatura e della zona interessata dal calore può trasformarsi gradualmente in sorbite, eliminando efficacemente lo stress residuo da saldatura. Prendendo come esempio la produzione di telai di biciclette, se si utilizza acciaio legato martensitico a basso contenuto di carbonio, durante trattamento termico dopo saldatura, la struttura del materiale si trasformerà ulteriormente in martensite temperata a strati, che può non solo rilasciare lo stress da saldatura, ma anche migliorare significativamente la tenacità e la resistenza complessiva delle aree saldate del telaio.

Processo di trattamento termico utilizzato per la fusione

La fusione è la tecnologia di lavorazione più basilare, e molte fusioni richiedono anche un trattamento termico per migliorare le proprietà meccaniche come resistenza e tenacità. Le funzioni specifiche sono le seguenti.

1. Eliminare le tensioni interne

Durante il processo di solidificazione e raffreddamento delle fusioni, a causa di diversi tassi di raffreddamento nelle varie parti, si formano facilmente tensioni residue all'interno. Il trattamento termico può rilasciare queste tensioni ed evitare deformazioni, crepe o instabilità dimensionale nelle fasi successive.

2. Migliorare la struttura e le prestazioni

Le fusioni di solito presentano problemi come granuli grossolani e struttura disomogenea nello stato di colata, che influenzano resistenza e tenacità. Attraverso trattamenti termici come normalizzazione e ricottura, la struttura metallografica può essere ottimizzata e le proprietà meccaniche complessive possono essere migliorate.

3. Ridurre la durezza e migliorare la lavorabilità

Alcune fusioni hanno un'alta durezza dopo la colata, il che aumenta la difficoltà di lavorazione e l'usura degli utensili. Attraverso trattamenti termici come la ricottura, la durezza del materiale può essere ridotta, rendendo i processi di taglio più agevoli.

Tuttavia, non tutte le fusioni devono sottoporsi a trattamento termico. Ad esempio, alcune fusioni ordinarie con requisiti di carico e precisione bassi potrebbero non richiedere trattamenti termici aggiuntivi. Ma per fusioni importanti con requisiti di carico, pressione o elevata sicurezza, il trattamento termico è generalmente essenziale.

Applicazioni del trattamento termico

· Produzione meccanica: ingranaggi, cuscinetti, alberi, elementi di fissaggio, parti meccaniche generali, migliorando resistenza e resistenza all'usura.

· Industria automobilistica: motori, cambi, telai, componenti della struttura, rinforzo e indurimento, eliminazione delle tensioni residue da saldatura.

· Industria degli stampi e utensili da taglio: stampi per stampaggio, stampi per iniezione, utensili da taglio, strumenti di misura, garantendo alta durezza, elevata resistenza all'usura e assenza di deformazioni.

· Recipienti a pressione e tubazioni: caldaie, serbatoi di stoccaggio, tubazioni a pressione, rilassamento delle tensioni post saldatura PWHT, prevenzione delle crepe e garanzia di sicurezza.

· Industria aerospaziale e militare: acciai ad alta resistenza, leghe di titanio, leghe di alluminio per parti strutturali, trattamento termico di precisione, bilanciando alta resistenza e leggerezza.

Sintesi

procedura di trattamento termico è un passaggio comune nella lavorazione dei materiali metallici e svolge un ruolo importante nel campo della lavorazione. Quanto sopra è il contenuto completo del processo di trattamento termico dei metalli. Se hai una comprensione più approfondita del trattamento termico nel campo della lavorazione o desideri materiali e contenuti aggiornati, puoi contatto lavorazioni di saldatura per ottenere più esperienza produttiva. Allo stesso tempo, forniamo anche preventivi per lavorazioni dei metalli, come fusione, estrusione, lavorazione cnc, ecc.

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