La función del tratamiento térmico del aluminio es mejorar las propiedades mecánicas de los materiales, eliminar las tensiones residuales y mejorar la maquinabilidad de los metales. Según sus diferentes propósitos, los procesos se dividen en dos categorías: pretratamiento y tratamiento térmico final.
El objetivo del tratamiento de precalentamiento es mejorar el rendimiento del procesamiento, eliminar las tensiones internas y preparar una buena estructura metalográfica para el tratamiento térmico final. El proceso de precalentamiento incluye recocido, normalizado, envejecimiento, temple y revenido, entre otros.
1) Recocido y normalización
El recocido y la normalización se utilizan para piezas brutas de aluminio trabajadas en caliente. El acero al carbono y el acero aleado con un contenido de carbono superior al 0,5 % suelen recocerse para reducir su dureza y facilitar su corte; el acero al carbono y el acero aleado con un contenido de carbono inferior al 0,5 % se utilizan para evitar que se adhieran a la cuchilla cuando la dureza es demasiado baja. Además, se utiliza un tratamiento de normalización. El recocido y la normalización permiten refinar el grano y uniformizar la estructura, y preparar el material para el posterior tratamiento térmico. El recocido y la normalización suelen realizarse después de la fabricación de la pieza bruta y antes del mecanizado de desbaste.
2) Tratamiento del envejecimiento
El tratamiento de envejecimiento se utiliza principalmente para eliminar la tensión interna generada en la fabricación y el mecanizado de piezas en bruto.
Para evitar una carga excesiva de transporte, para piezas de precisión general, basta con un tratamiento de envejecimiento antes del acabado. Sin embargo, para piezas con requisitos de alta precisión, como la caja de la mandrinadora, etc., se deben realizar dos o más tratamientos de envejecimiento. Las piezas sencillas generalmente no requieren tratamiento de envejecimiento.
Además de las piezas fundidas, para algunas piezas de precisión con baja rigidez, como los tornillos de precisión, a fin de eliminar la tensión interna generada durante el procesamiento y estabilizar la precisión de las piezas, se suelen realizar múltiples tratamientos de envejecimiento entre el mecanizado de desbaste y el semiacabado. En el caso de algunas piezas de eje, el tratamiento de envejecimiento también debe realizarse después del proceso de enderezado.
3) Temple y revenido
El temple y revenido se refiere al revenido a alta temperatura posterior al temple. Permite obtener una estructura de sorbita uniforme y revenida, lo cual sirve como preparación para reducir la deformación durante el temple superficial y el tratamiento de nitruración. Por lo tanto, el temple y revenido también puede utilizarse como tratamiento de precalentamiento.
Debido a las mejores propiedades mecánicas integrales de las piezas templadas y revenidas, también se puede utilizar como proceso de tratamiento térmico final para algunas piezas que no requieren alta dureza y resistencia al desgaste.
El objetivo del tratamiento térmico final es mejorar propiedades mecánicas como la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia mecánica. El proceso de tratamiento térmico incluye el temple, la cementación y el revenido, y la nitruración.
1) Enfriamiento
El temple se divide en temple superficial y temple general. Entre ellos, el temple superficial se utiliza ampliamente debido a su baja deformación, oxidación y descarburación. Además, ofrece las ventajas de una alta resistencia externa y una buena resistencia al desgaste, manteniendo a la vez una buena tenacidad interna y una alta resistencia al impacto. Para mejorar las propiedades mecánicas de las piezas sometidas a temple superficial, a menudo se requiere un tratamiento térmico previo, como el temple y revenido o el normalizado. Sus principales procesos son: troquelado, forjado, normalizado, recocido, mecanizado de desbaste, temple y revenido, semiacabado, temple superficial y acabado.
2) Carburación y temple
La carburación y el temple consisten en aumentar primero el contenido de carbono de la capa superficial de la pieza. Tras el temple, esta adquiere una alta dureza, mientras que el núcleo conserva cierta resistencia, tenacidad y plasticidad. La carburación se divide en carburación total y carburación parcial. En esta última, se deben tomar medidas antifiltración en las piezas no carburadas. Dado que la carburación y el temple causan una gran deformación y la profundidad de carburación suele estar entre 0,5 y 2 mm, el proceso de carburación se realiza generalmente entre el semiacabado y el acabado.
El proceso generalmente consiste en: troquelado, forjado, normalizado, mecanizado de desbaste, semiacabado, cementado y temple, y acabado. Cuando la parte no cementada de la pieza cementada y templada adopta el plan de proceso de eliminación del exceso de capa cementada tras aumentar el margen, este proceso debe realizarse después del cementado y temple, antes del temple.
3) Tratamiento de nitruración
La nitruración es el proceso de infiltrar átomos de nitrógeno en la superficie de un metal para obtener una capa de compuestos nitrogenados. Esta capa puede mejorar la dureza, la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión de la superficie de la pieza. Dado que la temperatura del tratamiento de nitruración es baja, la deformación es pequeña y la capa de nitruración es delgada, generalmente no superior a 0,6-0,7 mm, el proceso de nitruración debe realizarse lo más tarde posible. Para reducir la deformación durante la nitruración, generalmente se requiere un revenido a alta temperatura para aliviar la tensión.
Editado por May Jiang de MAT Alumin
Hora de publicación: 04-sep-2023
