TIINA I INGINERIA MATERIALELORCURS 6 AN I IA

CAP.6 TRATAMENTE TERMICE APLICATE OTELURILOR SI FONTELORTratamentul termic reprezint un ansamblu de operaii de nclzire, meninere i rcire aplicate n anumite condiii materialelor metalice sau pieselor confecionate din acestea, n vederea producerii transformrilor de structur capabile s asigure proprietile de rezisten i tenacitate cerute n funcionare sau de prelucrrile ulterioare.Tratamentul termic are rolul de a aduce o pies cu o stare structural i tensiuni necorespunztoare condiiilor impuse pentru asigurarea unei bune durabiliti n exploatare ntr-o stare structural i de tensiuni adecvat cerinelor de funcionare din exploatare i la un pre de cost minim.Acionnd numai asupra masei metalice a pieselor, prin tratament termic nu se elimin defecte cum ar fi: fisuri, pori, incluziuni nemetalice i nici nu modific forma, dimensiunea sau distribuia acestor defecte.

CLASIFICAREA TRATAMENTELOR TERMICEa. Dup transformrile de faz:Recoacerea = TT aplicat unui aliaj aflat ntr-o stare structural nestabil, pentru a fi dus ntr-o stare structural stabil (de echilibru); aliajele sunt nclzite deasupra temperaturilor lor necesare transformrilor de faz, meninute un timp necesar producerii transformrilor i apoi rcite lent.Clirea = TT la care aliajele sunt nclzite deasupra temperaturilor schimbrilor de faz, meninute timpul necesar producerii transformrilor de faz i apoi rcite rapid pn la temperatura normal (fie pentru a se menine n structur o faz stabil la temperaturi ridicate, fie pentru a obine diferite stadii de descompunere ale fazei iniiale).Revenirea = TT aplicat unui aliaj (oel) i const n renclzirea acestuia la o temperatur inferioar punctelor de transformare de faz pentru a aduce aliajul ntr-o stare structural mai aproape de echilibru.

CLASIFICAREA TRATAMENTELOR TERMICEb. Dup adncimea din pies:

LEGEA FAZELORTRATAMENTE TERMICE APLICATE OELURILOR

TRANSFORMRI STRUCTURALE LA NCLZIREA OELURILORTransformarea perlitei n austenit prin procesul de difuzie

TRANSFORMRI STRUCTURALE LA RCIRE OELURILORTransformarea austenitei la rcire poate avea loc prin 3 procese:- cu difuzie a atomilor de fier i carbon;- intermediar;- fr difuzie.1. Cu difuzie la temperatura t

TRATAMENTE TERMICE DE PROFUNZIME RECOACEREA COMPLETRecoacerea complet se aplic n vederea eliminrii defectelor de structur provenite din procesele tehnologice de turnare, forjare, sudare etc., a nmuierii materialului naintea prelucrrii prin achiere i pentru reducerea tensiunilor interne.Recoacerea incomplet asigur reducerea duritii oelului necesar naintea prelucrrilor mecanice.

TRATAMENTE TERMICE DE PROFUNZIME RECOACEREA DE OMOGENIZARETratamentul are ca scop eliminarea segregaiilor (neomogeniti) de compoziie chimic i structur specifice pieselor turnate, care, de obicei, nu se prelucreaz prin deformare plastic. Se aplic i semifabricatelor ce urmeaz a fi prelucrate prin forjare, matriare etc. pentru asigurarea unei deformri plastice uniforme n ntreaga mas a materialului.n urma tratamentului termic se micoreaz caracteristicile de rezisten dar cresc caracteristicile de tenacitate

TRATAMENTE TERMICE DE PROFUNZIME RECOACEREA DE GLOBULIZARE I DE NORMALIZARERecoacerea de globulizare (nmuiere) are ca scop globulizarea cementitei i a carburilor de oel n vederea reducerii duritii materialului. Se aplic oelurilor hipereutectoide.Recoacerea de normalizare asigur obinerea unei structuri fine a masei metalice a oelului.

TRATAMENTE TERMICE DE PROFUNZIME RECOACEREA DE DETENSIONARETratamentul se aplic pieselor prelucrate prin deformare plastic la cald sau la rece, turnate, clite, sudate etc. n vederea reducerii tensiunilor interne rezultate n urma acestor prelucrri. Gradul de reducere a tensiunilor remanente depinde de temperatur respectiv de durata meninerii la temperatura de tratament termic. La piesele sudate recoacerea se face la 400-600C cu meninere 2,5 min/mm grosime; Piesele clite se detensioneaz la 180-250C n bi de ulei sau sruri topite cu meninere de 1-2 ore; Piesele turnate din oel sau fonte cenuii se detensioneaz la temperaturi de 450-650C

TRATAMENTE TERMICE DE PROFUNZIME CLIREAClirea este un TT specific oelurilor dar poate fi aplicat i fontelor cenuii aliate, unor metale i aliaje neferoase n anumite cazuri. Pentru oeluri clirea se face prin nclzirea peste temperatura corespunztoare uneia din temperaturile sale critice de transformare n stare solid (Ac3 sau Ac1), meninerea unui anumit timp i apoi rcirea cu o vitez mai mare dect viteza critic vr , n scopul obinerii unei structuri martensitice n afar de echilibru dar cu anumite proprieti fizico-mecanice.

TRATAMENTE TERMICE DE PROFUNZIME REVENIREAAcest tratament se aplic oelurilor clite n scopul reducerii duritii, respectiv pentru creterea tenacitii. Tratamentul termic dublu (clire urmat de revenire nalt) se numete tratament de mbuntire.n timpul nclzirii i meninerii oelului clit au loc urmtoarele procese:- ntre 100-170C, martensita de clire se transform n martensit cubic de revenire, duritatea scade puin; ntre 170-250C are loc precipitarea unor carburi extrem de fine i se ncheie procesul de formare al martensitei cubice; ntre 250-400C ncepe un proces de transformare a martensitei n ferit i carburi i respectiv are loc coagularea carburilor; peste 400C dar sub A1, dimensiunea carburilorCresc progresiv cu temperatura i are loc scderea pronunat a duritii, creterea tenacitii materialului i eliminarea tensiunilor interne remanente.Structura obinut n urma revenirii nalte, format din Ferit i carburi globulare, se numete sorbit de revenire.

TRATAMENTE TERMICE DE SUPRAFA CLIREA SUPERFICIALClirea superficial const n nclzirea rapid i de scurt durat a straturilor superficiale ale unei piese pn la o temperatur superioar punctului critic Ac3, urmat de o rcire rapid n ap sau ntr-un alt mediu de clire.

TRATAMENTE TERMOCHIMICECarburarea (cementarea cu carbon) const n nclzirea oelurilor cu coninut mic de carbon (0,10-0,25 %) n medii carburante, la temperaturi peste Ac3 i meninerea unui timp ndelungat pentru producerea difuziei carbonului pe adncimea prescris i rcirea lent n cuptor.Nitrurarea const n difuzia atomilor de azot n straturile superficiale ale pieselor din oel, formnd nitruri foarte fine ca i nitrura de Al (Nal), de fier (NFe2 i NFe4 ) etc.Carbonitrurarea asigur difuzia simultan a atomilor de carbon i de azot n straturile superficiale ale pieselor din oel (oeluri slab aliate i coninut redus de C (0,10-0,20%).Alitarea (calorizarea) reprezint o difuziune de aluminiu n oel n vederea realizrii unei rezistene mrite la temperaturi ridicate.