¿Cómo elimina el horno de templado el estrés residual de enfriamiento?

El enfriamiento de la tensión residual es el mayor peligro oculto de las piezas de acero templado. Durante el enfriamiento rápido del enfriamiento, la superficie y el núcleo de la pieza de trabajo tienen una velocidad de enfriamiento y una contracción de volumen inconsistentes, lo que resulta en una distribución desigual de la tensión interna. Esta tensión residual se encuentra en un estado inestable a largo plazo, lo que provocará deformación, deformación, agrietamiento y desviación de tamaño de la pieza de trabajo en el proceso de procesamiento y servicio posterior. El horno de templado es el único equipo profesional que elimina de forma completa y segura la tensión residual del enfriamiento, y su mecanismo de alivio de tensión se basa en principios metalúrgicos térmicos precisos de temperatura baja y media.

Todo el proceso de templado del horno que elimina la tensión residual de enfriamiento se divide en tres etapas principales: relajación de la tensión, ajuste de la microestructura y estabilización dimensional, todo completado bajo condiciones precisas de calentamiento a temperatura constante establecidas por el horno de templado. A diferencia del envejecimiento natural, que tarda semanas o meses en liberar el estrés, el calentamiento del horno de templado puede completar un alivio eficiente del estrés en unas pocas horas, mejorando en gran medida la eficiencia de la producción y garantizando al mismo tiempo una eliminación completa del estrés.

Primera etapa: relajación del estrés térmico (etapa de calentamiento a baja temperatura)

Cuando el horno de templado calienta la pieza de trabajo entre 150 °C y 300 °C, la actividad molecular interna del acero aumenta significativamente. La tensión residual concentrada del enfriamiento se libera gradualmente mediante la deformación microplástica de la microestructura metálica. En esta etapa, la dureza de la pieza de trabajo básicamente permanece sin cambios, pero los puntos de concentración de tensiones locales se dispersan de manera efectiva, evitando el agrietamiento repentino de las piezas sometidas a altas tensiones. Esta etapa es el proceso central de alivio de tensiones de templado a baja temperatura para acero para herramientas y acero para moldes.

Segunda etapa: reconstrucción de la microestructura (etapa de conservación del calor a temperatura media)

Cuando la temperatura del horno aumenta a 350 °C – 500 °C, la estructura inestable de martensita formada por enfriamiento comienza a descomponerse y transformarse en troostita templada estable. Se repara la distorsión irregular de la red causada por el enfriamiento rápido y se eliminan los defectos microscópicos internos. Con la optimización de la microestructura, la tensión residual interna de la pieza de trabajo se libera y equilibra aún más y la fragilidad del acero se reduce significativamente. Esta etapa es adecuada para piezas elásticas como resortes industriales.

Tercera etapa: Eliminación completa de tensiones y estabilización (etapa de templado a alta temperatura)

En un estado de templado a alta temperatura de 500 °C a 650 °C, la microestructura del acero se transforma completamente en sorbita templada uniforme. La tensión reticular generada por el enfriamiento se elimina por completo, la distribución de la tensión interna de la pieza de trabajo tiende a ser uniforme y estable y la tolerancia dimensional de la pieza de trabajo es fija. Las piezas de trabajo procesadas mediante templado a alta temperatura no se deformarán ni cambiarán de tamaño durante el mecanizado posterior y el servicio a largo plazo, que es el procesamiento estándar para piezas de acero estructural.

La razón por la que los hornos de templado pueden lograr un alivio completo de la tensión es su campo de temperatura uniforme y preciso. Sólo cuando toda la pieza de trabajo se calienta uniformemente se puede liberar la tensión interna de forma sincrónica sin nueva tensión secundaria. Los equipos de calefacción comunes tienen temperaturas desiguales, lo que provocará un alivio incompleto de la tensión o una concentración secundaria de la tensión. Los hornos de templado profesionales adoptan calefacción equilibrada multizona y control preciso de temperatura PID para garantizar un alivio de tensión 100 % uniforme en cada pieza de trabajo.

En la producción industrial, el procesamiento estandarizado en hornos de templado puede eliminar más del 95% de la tensión residual de enfriamiento, resolver completamente los problemas de deformación y agrietamiento de la pieza de trabajo y mejorar en gran medida la estabilidad dimensional y la vida útil de las piezas tratadas térmicamente.