¿Cuáles son los 5 procesos de tratamiento térmico? Desglose completo del proceso industrial

El procesamiento industrial moderno de metales se basa en cinco procesos centrales de tratamiento térmico para lograr la optimización total del rendimiento de los materiales metálicos: recocido, normalización, temple, revenido y fortalecimiento de superficies. Estos cinco procesos de tratamiento térmico cubren todos los procedimientos de fortalecimiento convencionales y de precisión en la industria del tratamiento térmico, logrando una cobertura total desde el alivio de tensiones, la homogeneización estructural, el fortalecimiento de la dureza, el ajuste de la tenacidad hasta la modificación de la superficie. A diferencia de los cuatro tipos básicos de tratamiento térmico, el sistema de cinco procesos agrega procesos de normalización y fortalecimiento de superficies independientes, formando un sistema técnico de tratamiento térmico industrial más sistemático e integral, que se usa ampliamente en la fabricación de automóviles, el procesamiento de moldes, la industria aeroespacial y la producción en masa de piezas estándar.

El recocido es el proceso básico principal de todos los procedimientos de tratamiento térmico y sirve como base de preprocesamiento de la mayoría de las piezas metálicas. El flujo del proceso incluye calentamiento a alta temperatura, conservación del calor durante mucho tiempo y enfriamiento lento del horno. Sus funciones principales son eliminar la tensión residual de forjado y mecanizado, suavizar los materiales metálicos, refinar la estructura de grano desigual y mejorar el rendimiento de corte y estampado de materiales. Para placas de acero gruesas, piezas forjadas grandes y piezas de acero aleado difíciles de procesar, el recocido es un proceso de pretratamiento esencial para evitar grietas y deformaciones en el procesamiento posterior.

La normalización es un proceso de homogeneización estructural de alta eficiencia, que a menudo se utiliza como proceso alternativo y de optimización del recocido. El método de operación de normalización es similar al recocido, pero adopta enfriamiento por aire en lugar de enfriamiento lento en horno después de la preservación del calor a alta temperatura. La velocidad de enfriamiento es más rápida, lo que puede hacer que la estructura del grano metálico sea más fina y uniforme, mejorar moderadamente la resistencia y dureza del material y eliminar los defectos de la red de carburo dentro del acero. La normalización tiene un ciclo de producción corto y una alta eficiencia, lo que es adecuado para el pretratamiento por lotes de piezas estructurales de acero al carbono ordinario y de acero de baja aleación, y puede mejorar eficazmente la uniformidad del procesamiento posterior de enfriamiento y endurecimiento.

El enfriamiento es el proceso de fortalecimiento central en los cinco procesos de tratamiento térmico, responsable de la mejora general de la dureza de las piezas metálicas. Después de calentar y mantener la temperatura de transformación de fase, la pieza de trabajo se enfría rápidamente con agua, aceite o un medio de enfriamiento compuesto para formar una estructura de martensita de alta dureza dentro del metal, lo que mejora en gran medida la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia a la tracción de la pieza de trabajo. El templado es aplicable a la mayoría de los materiales de acero, pero generará una gran tensión residual y fragilidad del material, por lo que debe usarse junto con el proceso de templado en la producción formal para evitar fallas del producto.

El templado es el proceso indispensable de optimización posterior al enfriamiento, que determina el rendimiento integral final de las piezas de trabajo templadas. Mediante calentamiento a baja, media o alta temperatura y enfriamiento lento, el templado puede eliminar por completo la tensión residual, reducir la fragilidad del material y ajustar el grado correspondiente de dureza y tenacidad. El templado a baja temperatura conserva una alta dureza para las piezas de herramientas de precisión, el templado a temperatura media mejora la tenacidad elástica de las piezas de resorte y el templado a alta temperatura logra una integración de alta resistencia y alta tenacidad para las piezas estructurales mecánicas. Es el proceso clave para garantizar la vida útil y la estabilidad de las piezas tratadas térmicamente.

El fortalecimiento de superficies es un proceso de tratamiento térmico de precisión profesional, que incluye nitruración, carburación, endurecimiento de superficies y otros procesos derivados, que es el proceso avanzado más utilizado en la fabricación de alta gama. A diferencia del ajuste general del rendimiento de los primeros cuatro procesos, el fortalecimiento de la superficie solo modifica la estructura de la superficie de la pieza de trabajo, formando una capa de refuerzo de alta dureza, resistente al desgaste y a la corrosión en la superficie, al tiempo que conserva la estructura original de alta tenacidad dentro de la pieza de trabajo. Este proceso resuelve perfectamente la contradicción entre la resistencia al desgaste de la superficie y la resistencia al impacto interno, y se usa ampliamente en engranajes, ejes, piezas aeroespaciales y componentes centrales de automóviles de alta precisión.

Los cinco procesos de tratamiento térmico tienen sus propios enfoques y cooperan entre sí para formar un sistema completo de optimización del rendimiento del metal. En la producción industrial real, los fabricantes formularán esquemas de procesos combinados según el material de la pieza de trabajo, el escenario de uso y los requisitos de rendimiento: utilizar recocido o normalización para el preprocesamiento, enfriamiento para el fortalecimiento general, revenido para el ajuste del rendimiento y fortalecimiento de la superficie para la optimización de la precisión. La combinación científica de los cinco procesos puede maximizar las propiedades mecánicas de los materiales metálicos, reducir la tasa de defectos del producto y crear piezas metálicas industriales de alta calidad que cumplan con los estándares internacionales.