La trempe est un procédé de traitement thermique conçu pour renforcer les pièces en acier par refroidissement rapide. La trempe de l'acier est un procédé de traitement thermique dans lequel l'acier est chauffé à une température critique de Ac3 (acier subeutectique) ou Ac1 (acier pereutectique) ou plus, maintenu pendant une période de temps pour austénitiser tout ou partie de l'acier, puis refroidi plus rapidement que la vitesse de refroidissement critique jusqu'à une température inférieure à Ms (ou isotherme proche de Ms) pour effectuer la transformation martensitique (ou bainitique).
Processus:chauffage, maintien, refroidissement.
- Chauffage : l'acier est chauffé jusqu'à la température critique Ac3 (acier sub-eutectique) ou Ac1 (acier sur-eutectique) ci-dessus.
- Temps de maintien : maintenir un certain temps, afin que tout ou partie de l'acier s'austénitise.
- Refroidissement : refroidissement rapide jusqu'en dessous de Ms à une vitesse de refroidissement supérieure à la vitesse de refroidissement critique pour la transformation martensitique ou bainitique.
L'essence de la trempe :consiste à surfondre l'austénite pour la transformation en martensite ou en bainite, afin d'obtenir une organisation martensitique ou bainitique.
Le but de la trempe :
(1) Améliorer sensiblement la rigidité, la dureté, la résistance à l'usure, la résistance à la fatigue et la ténacité de l'acier, afin de répondre aux différentes exigences d'utilisation de diverses pièces et outils mécaniques ;
(2) par trempe pour répondre à certains ferromagnétismes spéciaux de l'acier, à la résistance à la corrosion et à d'autres propriétés physiques et chimiques spéciales.
Les pièces en acier trempé présentent les caractéristiques suivantes :
- Des organisations déséquilibrées telles que la martensite, la bainite et l'austénite résiduelle sont obtenues.
- L’existence de contraintes internes importantes.
- Les propriétés mécaniques ne peuvent pas répondre aux exigences. Par conséquent, l'acier après trempe doit généralement subir un traitement de revenu.
Champ d'application:Le processus de trempe est le plus largement utilisé, comme les outils, les jauges, les moules, les roulements, les ressorts et les automobiles, les tracteurs, les moteurs diesel, les machines-outils de découpe, les outils pneumatiques, les machines de forage, les outils agricoles, les machines pétrolières, les machines chimiques, les machines textiles, les avions et d'autres pièces utilisent le processus de trempe.
Milieux de trempe
Le fluide de refroidissement utilisé pour la trempe de la pièce est appelé fluide de refroidissement de trempe (ou fluide de trempe). Le fluide de trempe idéal doit avoir les conditions nécessaires pour que la pièce puisse être trempée en martensite, mais ne provoque pas trop de contraintes de trempe.
Les milieux de trempe couramment utilisés sont l'eau, une solution aqueuse, l'huile minérale, le sel fondu, l'alcali fondu, etc.
Eau
L'eau est un puissant agent de refroidissement du milieu de trempe.
Avantages : large source, prix bas, composition stable et difficile à détériorer.
Français : Inconvénients : la capacité de refroidissement n'est pas stable, il est facile de déformer ou de fissurer la pièce. Dans la courbe C de la zone « nez » (500 à 600 degrés environ), l'eau au stade du film de vapeur, le refroidissement n'est pas assez rapide, formera un « point faible » ; et dans la zone de température de transformation de la martensite (100 à 300 degrés), l'eau est au stade d'ébullition, le refroidissement est trop rapide, il est facile de faire en sorte que le taux de transformation de la martensite soit trop rapide et produise beaucoup de contraintes internes, ce qui entraîne une déformation de la pièce ou même une fissuration. Lorsque la température de l'eau augmente, l'eau contient plus de gaz ou de l'eau mélangée à des impuretés insolubles (telles que l'huile, le savon, la boue, etc.), ce qui réduira considérablement sa capacité de refroidissement.
Application : Il convient à la trempe et au refroidissement de pièces en acier au carbone avec une petite section transversale et une forme simple.
Eau salée et eau alcaline
Ajoutez une quantité appropriée de sel et d'alcali dans l'eau, de sorte que la pièce à haute température immergée dans le milieu de refroidissement, dans l'étape du film de vapeur, les cristaux de sel et d'alcali précipitent et éclatent immédiatement, le film de vapeur est détruit, la surface de la peau d'oxydation de la pièce est également soufflée, de sorte que vous pouvez améliorer le milieu dans la zone à haute température de la capacité de refroidissement, l'inconvénient est que le milieu de la nature corrosive du grand.
Application : En général, la concentration de saumure est de 10 % et la concentration de solution aqueuse de soude caustique est de 10 à 15 %. Peut être utilisé comme milieu de trempe pour les pièces en acier au carbone et en acier de construction faiblement allié, la température d'utilisation ne doit pas dépasser 60 degrés, la trempe doit être nettoyée à temps après la trempe et le traitement antirouille.
Huile
Le fluide de refroidissement utilise généralement de l'huile minérale (huile minérale), comme l'huile moteur, l'huile de transformateur et le carburant diesel. L'huile moteur est généralement utilisée avec 10, 20, 30 huiles moteur. Plus le nombre d'huiles est élevé, plus la viscosité est élevée, plus le point d'éclair est élevé, plus la capacité de refroidissement est faible, la température d'utilisation augmente en conséquence.
Méthode de trempe
Trempe à liquide unique
La trempe est une opération de trempe au cours de laquelle les pièces austénitiques sont immergées dans un milieu de trempe et refroidies à température ambiante. Les milieux de trempe monoliquides comprennent l'eau, la saumure, l'eau alcaline, l'huile et les agents de trempe spécialement formulés.
Trempe martensitique à trempe progressive
Les pièces chimiques austénitiques sont d'abord immergées à la température légèrement supérieure ou légèrement inférieure au point de martensite de l'acier dans le milieu liquide (bain de sel ou bain alcalin), pour maintenir le temps approprié, pour que les pièces en acier des couches intérieures et extérieures du milieu aient atteint la température de l'air refroidi, afin d'obtenir l'organisation martensitique du processus de trempe, également connu sous le nom de trempe de la trempe graduée.
Trempe isotherme bainitique
La trempe est l'austénitisation des pièces en acier, de sorte que le refroidissement rapide jusqu'à la plage de température de transformation bainitique (260 ~ 400 degrés) maintien isotherme, de sorte que la transformation de l'austénite en processus de trempe bainitique, parfois également appelée trempe isotherme, temps de maintien général de 30 ~ 60 min.
Trempe composite
La pièce est refroidie brusquement jusqu'à une température inférieure à Ms pour obtenir 10 à 20 % de martensite, puis isotherme dans la zone de température de bainite inférieure. Cette méthode de refroidissement permet d'obtenir une plus grande section de la pièce pour obtenir une organisation M + B. La martensite formée pendant la pré-trempe favorise la transformation de la bainite et la martensite est revenue pendant la trempe isotherme. La trempe composite est utilisée pour les pièces en acier à outils allié pour éviter la fragilité de revenu de type I et pour réduire la quantité d'austénite résiduelle, c'est-à-dire la tendance à la fissuration par déformation.
