Método del proceso de tratamiento térmico
El tratamiento térmico es un proceso de procesamiento térmico de metales que coloca materiales metálicos en un medio determinado para calentarlos, aislarlos y enfriarlos, y controla su rendimiento cambiando la superficie o la estructura metalográfica interna del material.
El tratamiento térmico del metal es uno de los procesos importantes en la fabricación mecánica. En comparación con otros procesos de procesamiento, el tratamiento térmico generalmente no cambia la forma ni la composición química general de la pieza de trabajo, pero cambia la microestructura dentro de la pieza de trabajo. O cambie la composición química de la superficie de la pieza de trabajo para dar o mejorar el rendimiento de la pieza de trabajo. Su característica es mejorar la calidad intrínseca de la pieza, que generalmente no es visible a simple vista. Para que las piezas de metal tengan las propiedades mecánicas, físicas y químicas requeridas, además de la selección razonable de materiales y diversos procesos de conformación, los procesos de tratamiento térmico suelen ser indispensables. El acero es el material más utilizado en la industria mecánica. La microestructura del acero es compleja y puede controlarse mediante tratamiento térmico. Por lo tanto, el tratamiento térmico del acero es el contenido principal del tratamiento térmico del metal. Además, el aluminio, cobre, magnesio, titanio, etc. y sus aleaciones también pueden cambiar sus propiedades mecánicas, físicas y químicas mediante tratamiento térmico para obtener diferentes propiedades de rendimiento.
En el proceso de avance de la Edad de Piedra a la Edad del Bronce y la Edad del Hierro, la gente fue reconociendo gradualmente el papel del tratamiento térmico. Ya entre el 770 a. C. y el 222 a. C., los chinos descubrieron en la práctica de producción que las propiedades del cobre y el hierro cambiaban debido a la influencia de la temperatura y la deformación por presión. El tratamiento de ablandamiento del hierro fundido blanco es un proceso importante para la fabricación de herramientas agrícolas. En el siglo VI a. C., se adoptaron gradualmente las armas de acero. Para mejorar la dureza del acero, se desarrolló rápidamente el proceso de temple. Dos espadas y una alabarda desenterradas en Yanxiadu, condado de Yixian, provincia de Hebei, China, tienen martensita en su microestructura, lo que indica que han sido apagadas. Con el desarrollo de la tecnología de enfriamiento, la gente descubrió gradualmente el impacto del agente de enfriamiento en la calidad del enfriamiento. Pu Yuan, un nativo de Shu en los Tres Reinos, una vez fabricó 3.000 cuchillos para Zhuge Liang en Xiegu, Shaanxi. Según la leyenda, hoy envió gente a Chengdu a buscar agua para templar. Esto muestra que China prestó atención a las capacidades de enfriamiento de diferentes calidades de agua en la antigüedad, y también prestó atención a las capacidades de enfriamiento del aceite y la orina. La espada desenterrada en China de la tumba del rey Jing en Zhongshan durante la dinastía Han Occidental (206 a. C. a 24 d. C.) tiene un contenido de carbono de 0,15 a 0,4 en el corazón, pero un contenido de carbono de más de 0,6 en la superficie, lo que indica que se ha aplicado el proceso de carburación. Pero en ese momento, como secreto del "artesanía" personal, no se permitía su divulgación, por lo que su desarrollo fue muy lento. En 1863, metalógrafos y geólogos británicos demostraron seis estructuras metalográficas diferentes del acero bajo un microscopio, demostrando que la estructura interna del acero cambiará cuando se calienta y enfría, y que la fase a alta temperatura del acero se transformará durante el enfriamiento rápido. Es una fase más dura. La teoría de la alotropía del hierro establecida por el francés Osmond y el diagrama de fases hierro-carbono formulado por primera vez por el británico Austin sentaron las bases teóricas iniciales para la tecnología moderna de tratamiento térmico. Al mismo tiempo, la gente también ha estudiado métodos para proteger los metales durante el proceso de calentamiento del tratamiento térmico de metales para evitar la oxidación y descarburación de los metales durante el proceso de calentamiento. De 1850 a 1880, hubo una serie de patentes para la aplicación de diversos gases (como hidrógeno, gas de hulla, monóxido de carbono, etc.) para el calentamiento protector. De 1889 a 1890, el británico Lake obtuvo patentes para el tratamiento térmico brillante de diversos metales. Desde el siglo XX, el desarrollo de la física de los metales y el trasplante y aplicación de otras nuevas tecnologías han permitido un mayor desarrollo de los procesos de tratamiento térmico de metales. Un avance significativo fue la aplicación de hornos de tambor giratorio para la cementación de gas en la producción industrial de 1901 a 1925. En la década de 1930 apareció un potenciómetro de punto de rocío para controlar el potencial de carbono de la atmósfera en el horno. Más tarde apareció un medidor de infrarrojos de dióxido de carbono. desarrolló sondas de oxígeno y otros métodos para controlar aún más el potencial de carbono de la atmósfera del horno; en la década de 1960, la tecnología de tratamiento térmico utilizó el papel de los campos de plasma para desarrollar procesos de nitruración y carburación de iones y la aplicación de tecnología de láser y haz de electrones; Nuevos métodos de tratamiento térmico de superficies y tratamientos térmicos químicos.