Pourquoi les pièces métalliques doivent-elles être traitées thermiquement ?

Le rôle du traitement thermique est d'améliorer les propriétés mécaniques des matériaux, d'éliminer les contraintes résiduelles et d'améliorer l'usinabilité des métaux. Selon les différents objectifs du traitement thermique, le processus de traitement thermique peut être divisé en deux catégories :le traitement thermique préliminaire et le traitement thermique final.

Traitement thermique préliminaire

Le but du traitement thermique préliminaire est d'améliorer les performances de traitement, d'éliminer les contraintes internes et de préparer une bonne structure métallographique pour le traitement thermique final. Le processus de traitement thermique comprend le recuit, la normalisation, le vieillissement, la trempe et le revenu.

(1) Recuit et normalisation

Le recuit et la normalisation sont utilisés pour les ébauches traitées à chaud. L'acier au carbone et l'acier allié à teneur en carbone supérieure à 0,5% sont souvent recuits afin de réduire leur dureté et faciles à couper, l'acier au carbone et l'acier allié à teneur en carbone inférieure à 0,5% sont utilisés pour éviter de coller à l'outil lorsque la dureté est trop bas. Au lieu de cela, la normalisation est utilisée. Le recuit et la normalisation peuvent encore affiner les grains et la structure uniforme, préparant le traitement thermique ultérieur. Le recuit et la normalisation sont souvent organisés après la fabrication de l'ébauche et avant l'usinage grossier.

(2) Traitement du vieillissement

Le traitement de vieillissement est principalement utilisé pour éliminer les contraintes internes générées lors de la fabrication et de l'usinage des ébauches.

Afin d'éviter une charge de transport excessive, pour les pièces de précision générale, un traitement de vieillissement peut être prévu avant la finition. Cependant, pour les pièces nécessitant une plus grande précision (comme le caisson d'une aléseuse à coordonnées, etc.), deux ou plusieurs traitements de vieillissement doivent être prévus. Les pièces simples ne sont généralement pas soumises à un traitement de vieillissement.

Outre les pièces moulées, pour certaines pièces de précision peu rigides (comme les vis de précision), afin d'éliminer les contraintes internes générées lors de l'usinage et de stabiliser la précision d'usinage des pièces, de multiples traitements de vieillissement sont souvent agencés entre ébauche et semi-usinage. -usinage de finition. Certaines parties de l'arbre sont traitées avec un traitement de vieillissement après le processus de redressement.

(3) Trempe

La trempe et le revenu sont le traitement de revenu à haute température après la trempe. Il peut obtenir une structure de sorbite trempée uniforme et fine pour se préparer au traitement ultérieur de trempe et de nitruration de surface pour réduire la déformation, de sorte que le revenu peut également être utilisé comme traitement thermique préliminaire.

En raison des meilleures propriétés mécaniques globales des pièces après trempe et revenu, certaines pièces qui ne nécessitent pas une dureté et une résistance à l'usure élevées peuvent également être utilisées comme processus de traitement thermique final.

2. Traitement thermique final

Le but du traitement thermique final est d'améliorer les propriétés mécaniques telles que la dureté, la résistance à l'usure et la résistance.

(1) Trempe

La trempe a une trempe superficielle et une trempe globale. Parmi eux, la trempe de surface est largement utilisée en raison de la faible déformation, de l'oxydation et de la décarburation, et la trempe de surface présente également les avantages d'une résistance externe élevée et d'une bonne résistance à l'usure, tout en maintenant une bonne ténacité interne et une forte résistance aux chocs. Afin d'améliorer les propriétés mécaniques des pièces trempées en surface, un traitement thermique tel que la trempe et le revenu ou la normalisation est souvent requis comme traitement thermique préliminaire. La voie générale du processus est :découpage-forgeage-normalisation (recuit)-usinage grossier-trempe et revenu-semi-finition-trempe de surface-finition.

(2) Cémentation et trempe

La cémentation et la trempe conviennent à l'acier à faible teneur en carbone et à l'acier faiblement allié. Tout d'abord, augmentez la teneur en carbone de la couche superficielle de la pièce. Après la trempe, la couche de surface obtiendra une dureté élevée, tandis que la partie centrale conservera une certaine résistance ainsi qu'une ténacité et une plasticité élevées. La cémentation est divisée en cémentation globale et en cémentation partielle. Dans le cas d'une cémentation partielle, des mesures anti-filtration (cuivrage ou placage de matière anti-filtration) doivent être prises pour la partie non carburée. Étant donné que la déformation de trempe de carburation est importante et que la profondeur de carburation est généralement comprise entre 0,5 et 2 mm, le processus de carburation est généralement organisé entre la semi-finition et la finition.

La voie du processus est généralement :découpe-forgeage-normalisation-ébauche et semi-finition-cémentation et trempe-finition.

Lorsque la partie non cémentée des pièces partiellement cémentées adopte le plan de processus d'élimination de la couche cémentée en excès après avoir augmenté la marge, le processus d'élimination de la couche cémentée en excès doit être organisé après la cémentation et avant la trempe.

(3) Traitement de nitruration

La nitruration est une méthode de traitement qui permet aux atomes d'azote de pénétrer dans la surface métallique pour obtenir une couche de composés azotés. La couche de nitruration peut améliorer la dureté de surface, la résistance à l'usure, la résistance à la fatigue et la résistance à la corrosion de la pièce. Étant donné que la température de traitement de nitruration est basse, la déformation est faible et la couche de nitruration est mince (généralement pas plus de 0,6 ~ 0,7 mm), le processus de nitruration doit être organisé autant que possible. Afin de réduire la déformation lors de la nitruration, celle-ci est généralement requise après découpe. Effectuez une trempe à haute température anti-stress.