El proceso de producción de sujetadores consta de seis pasos principales: transformación de materias primas, formación en blanco, tratamiento térmico, bloqueo combinado, tratamiento de superficie y selección de embalaje.

El tratamiento térmico del acero consta de los cuatro fuegos que se mencionan a menudo en el tratamiento térmico: recocido, normalización, temple y revenido. Es un proceso de calentamiento, aislamiento y enfriamiento apropiado de materiales metálicos o piezas de trabajo para obtener la estructura y propiedades esperadas: método y proceso.

Entre ellos, el temple y el revenido están estrechamente relacionados, y a menudo se usan juntos y son indispensables.

El objetivo principal del tratamiento térmico después de la formación en frío de elementos de fijación es obtener buenas propiedades mecánicas integrales de la pieza de trabajo mediante el templado y el revenido.

Hoy, Prince Fastener, el tercer artículo de una serie de artículos sobre tecnología de producción de sujetadores, explica el tratamiento térmico en la producción de sujetadores, los conceptos y las definiciones que deben entenderse, y presenta los parámetros de tratamiento térmico de sujetadores y el equipo de tratamiento térmico de uso común: horno de cinta de malla.

01 Conceptos relevantes del diagrama de fase de aleación de hierro y carbono

El diagrama de fase de la aleación Fe-C es la base teórica para estudiar la relación entre la composición, la temperatura, la estructura y las propiedades de las aleaciones de hierro-carbono y es la base para formular el proceso de trabajo en caliente. Conceptos y líneas características relacionadas con el tratamiento térmico de tornillería:

PSK línea horizontal-línea eutectoide-línea A1: Cuando la austenita con un contenido de carbono de 0.77% se enfría hasta esta línea, precipita simultáneamente una mezcla mecánica de ferrita y cementita a 727 °C. Esta reacción se llama reacción eutectoide.

Línea GS-línea A3: La línea de partida de la transformación de austenita en ferrita cuando se enfría el acero.

Línea ES – Línea Acm: La línea de solubilidad del carbono en la austenita es la línea de partida de la precipitación de la cementita secundaria a partir de la austenita durante el enfriamiento.

Dado que hay sobrecalentamiento cuando se calienta y subenfriamiento cuando se enfría, el calentamiento y el enfriamiento son diferentes para el mismo punto de transición de fase. Por tanto, al calentar se representa por c, y al enfriar se representa por r. Por lo tanto, los correspondientes Hay calefacción Ac1, Ac3, Accm y refrigeración Ar1, Ar3, Arctic.

Ac1: La temperatura inicial de transformación de perlita a austenita al calentarse.

Ar1: Temperatura de inicio de la transformación de austenita a perlita al enfriarse.

Ac3: La temperatura final a la que la ferrita libre se transforma completamente en austenita durante el calentamiento.

Ar3: La temperatura a la que la austenita comienza a precipitar la ferrita libre durante el enfriamiento.

Acceso: La temperatura de la cementita secundaria se disuelve completamente en austenita durante el calentamiento.

Aram: La temperatura a la cual la austenita comienza a precipitar cementita secundaria durante el enfriamiento.

Las líneas Ac1, Ac3, Accm y otras líneas en el diagrama de balance de hierro-carbono durante el tratamiento térmico representan la curva de temperatura de la transformación del material de aleación de hierro-carbono. Debido a la diferencia en el contenido de carbono, la temperatura de transformación es diferente.

02 Temple

El enfriamiento rápido es un proceso de tratamiento térmico en el que el acero se calienta por encima de Ac1 o Ac3, se mantiene durante un cierto período y luego se enfría rápidamente para obtener una estructura martensítica.

El calentamiento por enfriamiento tiene como objetivo obtener granos de austenita finos y uniformes para obtener una estructura de martensita fina después del enfriamiento.

La templabilidad y la templabilidad del acero son dos conceptos clave en el temple del acero.

La templabilidad del acero se refiere a la capacidad del acero para obtener la profundidad de la martensita durante el enfriamiento. Es propiedad del propio acero. No tiene nada que ver con seleccionar el tipo de horno y el proceso. Su tamaño generalmente se expresa por la profundidad de la capa endurecida obtenida por enfriamiento bajo condiciones específicas. La profundidad de la capa endurecida es la distancia vertical desde la superficie de la pieza de trabajo endurecida hasta el valor de dureza especificado.

La templabilidad es la capacidad de un acero para alcanzar la mayor dureza después del enfriamiento en el estado ideal y depende del contenido de carbono en la martensita.

La temperatura de calentamiento y el tiempo de mantenimiento son las claves para el enfriamiento.

La temperatura de calentamiento de temple del acero hipereutectoide suele ser de 30 a 50 °C por encima de Ac3; la temperatura de calentamiento de temple del acero hipereutectoide suele ser de 30 a 50 °C por encima de Ac1.

Al seleccionar la temperatura inicial de enfriamiento y enfriamiento, se deben considerar exhaustivamente factores como el contenido de carbono, los elementos de aleación, el tamaño y la forma de la pieza de trabajo, el método de calentamiento, el medio de enfriamiento y la estructura original.

El tiempo de retención incluye el tiempo de calentamiento de la pieza de trabajo en el horno, el tiempo de penetración del calor y el tiempo requerido para la transformación de la estructura. La duración del tiempo de retención está relacionada con la carga del horno, el tipo de horno, el tamaño de la pieza de trabajo, la composición del acero y los requisitos técnicos.

Los medios de enfriamiento de enfriamiento comúnmente utilizados son agua, aceite, sal fundida y álcali fundido. Los métodos comunes de enfriamiento incluyen el enfriamiento con un solo líquido, el enfriamiento con doble líquido, el enfriamiento martensítico y el enfriamiento isotérmico de bainita.

03 Tempelado

El templado es un proceso de tratamiento térmico en el que el acero templado se calienta a una temperatura por debajo de Ac1 y luego se enfría a temperatura ambiente después de mantenerlo durante un cierto período.

El propósito del templado es eliminar o reducir el estrés, prevenir la deformación o el agrietamiento; estabilizar la estructura, estabilizar la forma y el tamaño, garantizar la precisión; ajustar propiedades mecánicas tales como resistencia, dureza, plasticidad y tenacidad.

De acuerdo con los diferentes requisitos de rendimiento de la pieza de trabajo, de acuerdo con las diferentes temperaturas de revenido, el revenido se puede dividir en los siguientes tipos:

Templado a baja temperatura (150-250 grados), la organización obtenida por templado a baja temperatura es martensita templada. El propósito es reducir la tensión interna y la fragilidad del acero templado mientras se mantiene la alta dureza y la alta resistencia al desgaste del acero templado para evitar grietas o daños prematuros durante el uso.

Templado a temperatura media (350-500 grados), la estructura obtenida por templado a temperatura media es troostita templada. Su propósito es obtener alto límite elástico, límite elástico y alta tenacidad.

Templado a alta temperatura (500-650 grados), la organización obtenida por templado a alta temperatura es sorbato templado. Es habitual combinar el templado y el revenido a alta temperatura como tratamiento de templado y revenido. Su propósito es obtener propiedades mecánicas integrales con buena resistencia, dureza, plasticidad y tenacidad.

El proceso de tratamiento térmico de los sujetadores.

Proceso de templado y revenido de sujetadores en horno de cinta de malla:

04 Propiedades mecánicas y parámetros del proceso de tratamiento térmico de sujetadores de uso común

Según las propiedades mecánicas de los pernos, se divide en pernos de alta resistencia y pernos ordinarios. Los pernos de alta resistencia se refieren principalmente a pernos con un nivel de propiedad mecánica de ≥8,8.

Estos productos están hechos principalmente de aleaciones de bajo y medio carbono (como boro-manganeso o cromo), acero o materiales de alta calidad de acero de medio carbono. A excepción de las variedades y especificaciones individuales, deben ser templados y revenidos, tener altas propiedades mecánicas y rendimiento de uso.

El tratamiento térmico es un proceso clave en la producción de pernos de alta resistencia, que determina el rendimiento final de los pernos, que pueden fabricar pernos de alta resistencia. sujetadores obtenga una cierta resistencia, buena plasticidad, tenacidad y baja sensibilidad a la muesca, así como alta resistencia a la flexión y evitación: propiedades mecánicas integrales y rendimiento de servicio como el fenómeno de relajación.

05 Equipo de tratamiento térmico: horno de cinta de malla

Debido al gran volumen de producción y el bajo precio de los pernos de alta resistencia, y la parte roscada es una estructura relativamente fina y precisa, el equipo de tratamiento térmico debe tener una gran capacidad de producción, un alto grado de automatización y una buena calidad de tratamiento térmico.

Desde la década de 1990, ha dominado la línea de producción de tratamiento térmico continuo con atmósfera protectora, y el horno de banda de malla de fondo amortiguador es especialmente adecuado para el tratamiento térmico de sujetadores de tamaño pequeño y mediano.

Además del buen rendimiento de sellado del horno, la línea de producción del horno de cinta de malla también tiene una atmósfera avanzada, temperatura, parámetros de proceso de control por computadora, alarma de falla del equipo y funciones de visualización.

Los sujetadores de alta resistencia, desde alimentación-limpieza-calentamiento-apagado-limpieza-templado-coloración hasta fuera de línea, se controlan y operan automáticamente, lo que garantiza de manera efectiva la calidad del tratamiento térmico.

Durante el proceso de templado y revenido de elementos de fijación, los principales problemas de calidad que pueden presentarse son:

Dureza insuficiente en estado templado;

Dureza desigual en estado templado;

La deformación por enfriamiento está fuera de tolerancia;

Apagando el agrietamiento.

Los defectos comunes después del templado del sujetador incluyen:

Dureza de templado no calificada;

Distorsión del temperamento;

Fragilidad del temperamento.

Dichos problemas en el campo a menudo están relacionados con las materias primas, el enfriamiento rápido y el calentamiento rápido, la temperatura de templado y el tiempo de templado. Formular correctamente el proceso de tratamiento térmico y estandarizar el proceso de operación de producción puede evitar tales accidentes de calidad.