Per garantire che i componenti metallici possano le proprietà meccaniche, fisiche e chimiche desiderate,I processi di trattamento termico sono spesso essenziali oltre alla selezione dei materiali appropriati e alle varie tecniche di modellazioneL'acciaio è il materiale più utilizzato nell'industria delle macchine a causa della sua complessa microstruttura, che può essere controllata mediante trattamento termico.Il trattamento termico dell'acciaio è un obiettivo primario del trattamento termico dei metalli.

Inoltre, metalli come alluminio, rame, magnesio, titanio, e le loro leghe possono anche avere il loro meccanico, fisico,e proprietà chimiche modificate mediante trattamento termico per ottenere caratteristiche di prestazione diverse.

Il trattamento termico non modifica generalmente la forma o la composizione chimica complessiva del pezzo di lavoro;modifica la microstruttura interna o altera la composizione chimica superficiale per conferire o migliorare le proprietà di servizio del componenteLa sua caratteristica è il miglioramento della qualità interna del pezzo, che di solito non è visibile ad occhio nudo.La funzione del trattamento termico è quella di migliorare le proprietà meccaniche dei materiali, eliminano le sollecitazioni residue e migliorano la lavorabilità dei metalli.

Metodi comuni di trattamento termico delle parti

Trattamento termico chimico

Il trattamento termico chimico prevede l'uso di reazioni chimiche, talvolta combinate con metodi fisici, per alterare la composizione chimica superficiale e la microstruttura dei componenti in acciaio.Dopo trattamento termico chimico, i componenti in acciaio possono essere considerati come un materiale composito speciale, il cui scopo principale è migliorare la resistenza all'usura, la resistenza alla stanchezza, la resistenza alla corrosione,e resistenza all'ossidazione ad alte temperatureI metodi di trattamento termico chimico comprendono la carburizzazione, la nitrurazione, la borizzazione, la sulfurizzazione, l'alluminizzazione, la cromizzazione, la silicizzazione, la co-diffusione carbonio-azoto, l'ossinitrurazione, la co-diffusione tiocyanato,e processi di diffusione a più componenti come i rivestimenti in titanio a carbonio (azoto).

Resistenza di contatto riscaldamento estinzione

Il principio del riscaldamento per scaldamento a resistenza di contatto consiste nel far passare una corrente a bassa tensione attraverso la resistenza di contatto tra l'elettrodo e il pezzo da lavorare,riscaldamento rapido della superficie del pezzoQuesto metodo ha i vantaggi di un'attrezzatura semplice, di una facilità di funzionamento e di una buona automazione.con conseguente distorsione minima del pezzoNon richiede temperazione e migliora significativamente la resistenza all'usura e al graffio del pezzo, sebbene lo strato indurito sia relativamente sottile (0,15 ‰ 0,15 ‰).35 mm) e presenta una scarsa uniformità nella microstruttura e nella durezzaQuesto metodo è utilizzato principalmente per il indurimento superficiale delle guide delle macchine utensili in ghisa e ha applicazioni limitate.

Trattamento termico con fascio di elettroni

La tecnologia a fascio elettronico è in uso da oltre 20 anni ed è ampiamente applicata nei processi di saldatura e taglio dei metalli.Il trattamento termico a fascio elettronico è una nuova tecnica che utilizza fasci di elettroni ad alta densità energetica per indurire la superficieIl fascio di elettroni viene emesso da un catodo riscaldato (filamento) attraverso un anodo anulare ad alta tensione, focalizzato in un fascio che colpisce la superficie metallica, ottenendo il riscaldamento.La profondità di riscaldamento delle parti trattate dipende dalla tensione di accelerazione e dalla densità del metalloPer esempio, a potenza di 150 kW, la profondità teorica di riscaldamento in ferro è di 0,076 mm e in alluminio di 0,178 mm.con tempo di austenitizzazione di una frazione di secondo, che si traduce in grani superficiali molto fini, una durezza superiore al trattamento termico convenzionale e ottime proprietà meccaniche.

Sottovoce elettrolitico di riscaldamento

Il riscaldamento elettrolitico è un processo di trattamento termico dei metalli che modifica le proprietà meccaniche dello strato superficiale riscaldando e raffreddando la superficie dei componenti in acciaio.Il trattamento termico delle superfici si concentra principalmente sul rinforzamento superficiale, volto a ottenere uno strato di superficie dura e una distribuzione interna favorevole delle sollecitazioni per migliorare la resistenza all'usura e la resistenza alla stanchezza del componente.una corrente continua (150~300 V) è passata attraverso un elettrolitaL'idrogeno viene rilasciato al catodo e l'ossigeno all'anodo.aumento della resistenza e generazione di una grande quantità di caloreDurante l'estinguimento, il pezzo di lavoro immerso nell'elettrolita è collegato al catodo, mentre il serbatoio di elettroliti è collegato all'anodo.la parte immersa del pezzo di lavoro viene riscaldata (per raggiungere la temperatura di spegnimento in 5−10 secondi)Dopo aver spento l'alimentazione, il pezzo può raffreddarsi nell'elettrolita o essere trasferito in un serbatoio di spegnimento separato.con una soluzione di carbonato di sodio al 5%-18% che è la più comunemente utilizzata, a condizione che la temperatura non superi i 60°C; in caso contrario, il film di idrogeno gassoso diventa instabile, influenzando l'effetto di riscaldamento.

Trattamento termico laser

L'indurimento laser consiste nell'uso di laser per riscaldare la superficie del materiale al di sopra del punto di trasformazione di fase, causando l'austenite a trasformarsi in martensite mentre il materiale si raffredda,in modo da indurire la superficieL'indurimento laser dei denti degli ingranaggi comporta elevati tassi di riscaldamento e raffreddamento, con conseguenti cicli di processo brevi senza la necessità di mezzi di scarico esterni.compresa la minima distorsione del pezzo, un ambiente di lavoro pulito, non è necessario un'ulteriore lavorazione come la rettifica e le dimensioni degli ingranaggi trattati non sono limitate dalle apparecchiature di trattamento termico.A causa della sua elevata densità di potenza e della velocità di raffreddamento rapida, l'indurimento laser sta gradualmente sostituendo i processi tradizionali come l'indurimento per induzione e il trattamento termico chimico in molte applicazioni industriali,specialmente per parti con esigenze di precisione elevate.

Trattamento termico a vuoto

Il trattamento termico a vuoto è una nuova tecnologia che combina la tecnologia del vuoto con il trattamento termico.L'ambiente vuoto si riferisce alle atmosfere con pressioni inferiori a una atmosferaIl trattamento termico a vuoto rientra anche nel trattamento termico a atmosfera.Lo sviluppo e il perfezionamento della tecnologia di trattamento termico a vuoto hanno portato alla sua diffusa adozione, caratterizzato dall'assenza di ossidazione e decarborizzazione, con conseguente superficie pulita e luminosa dopo l'estinguimento, elevata resistenza all'usura, assenza di inquinamento e elevato grado di automazione.Le tecnologie di trattamento termico a vuoto comunemente utilizzate nella produzione industriale includono il ricottamento a vuoto, degassaggio a vuoto, spegnimento a vuoto di olio, spegnimento a vuoto di acqua, spegnimento a vuoto di gas, temperaggio a vuoto e carburizzazione a vuoto,che la rende una delle tecniche di trattamento termico più diffuse nelle officine.

Trattamento termico per induzione e tecnologia di nitrurazione degli ioni

Il trattamento termico ad induzione è ampiamente utilizzato in industrie come la produzione automobilistica, i macchinari da costruzione e i prodotti petrolchimici a causa della sua efficienza, risparmio energetico, pulizia e flessibilità.Quasi il 40% delle parti di automobili può essere trattato con trattamento termico ad induzioneIl riscaldamento ad induzione consente di trasformare molti prodotti su linee di produzione completamente automatizzate o semiautomatiche,migliorare la coerenza della qualità del prodottoIn questo settore, il più rapido sviluppo si è verificato nelle fonti di alimentazione per riscaldamento a induzione.quando i tubi elettronici di oscillazione obsoleti sono stati sostituiti da sistemi completamente transistorizzatiI transistor controllati da microcomputer consentono una regolazione stabile e precisa, riducendo significativamente le interferenze da parte delle armoniche della rete elettrica.

Utilizzo di nuove tecnologie di rinforzo superficiale e promozione del trattamento termico dell'atmosfera a base di azoto

I metodi tradizionali di trattamento superficiale degli utensili erano limitati a tecniche obsolete come il trattamento a vapore e l'ossinitrurazione, migliorando in genere solo la durata dell'utensile del 30% al 50%.La Cina ha sviluppato e introdotto in modo indipendente tecnologie come il trattamento composito QPQ del bagno di sale e i rivestimenti PVD di ossido di titanio.Il primo può stabilizzare e prolungare la vita dell'utensile da 2 a 3 volte con attrezzature semplici e bassi costi, rendendolo particolarmente adatto per gli utensili standard.Quest'ultimo può aumentare la durata dell'attrezzo da 3 a 5 volte, adatti a vari utensili di precisione e di valore.che consente la decarborazione senza ossigeno e riduce i difetti di ossidazione interna, migliorando così la qualità del trattamento termico chimico.