Despois do tratamento térmico de recocido, normalización, temple, revenido e modificación superficial, o forxado pode producir distorsións no tratamento térmico.
A causa principal da distorsión é a tensión interna da forxa durante o tratamento térmico, é dicir, a tensión interna da forxa despois do tratamento térmico permanece debido á diferenza de temperatura entre o interior e o exterior e á diferenza na transformación da estrutura.
Cando esta tensión supera o límite elástico do aceiro nun momento determinado durante o tratamento térmico, provocará a distorsión da peza forxada.
A tensión interna producida no proceso de tratamento térmico inclúe a tensión térmica e a tensión de cambio de fase.
1. A tensión térmica
Cando a peza forxada se quenta e arrefría, prodúcese o fenómeno da expansión térmica e a contracción en frío. Cando a superficie e o núcleo da peza forxada se quentan ou arrefrían a diferentes velocidades, o que resulta nunha diferenza de temperatura, a expansión ou contracción do volume tamén é diferente da da superficie e o núcleo. A tensión interna causada polos diferentes cambios de volume debido á diferenza de temperatura chámase tensión térmica.
No proceso de tratamento térmico, a tensión térmica da forxa maniféstase principalmente como: cando a forxa se quenta, a temperatura da superficie aumenta máis rápido que a do núcleo, a temperatura da superficie é alta e expándese, a temperatura do núcleo é baixa e non se expande, neste momento a tensión de compresión da superficie e a tensión de tensión do núcleo.
Despois da diatermia, a temperatura do núcleo aumenta e a peza forxada expándese. Neste punto, a peza forxada mostra unha expansión do volume.
Arrefriamento da peza, a superficie arrefría máis rápido que o núcleo, a contracción superficial, a alta temperatura do corazón para evitar a contracción, a tensión de tracción na superficie, o corazón produce tensión de compresión, cando se arrefría a unha determinada temperatura, a superficie arrefriouse deixando de contraerse e o núcleo arrefríase debido á contracción continua, a superficie está sometida a tensión de compresión, mentres que o corazón ten tensión de tracción, a tensión ao final do arrefriamento aínda existe dentro das pezas forxadas e denomínase tensión residual.
2. Tensión de cambio de fase
No proceso de tratamento térmico, a masa e o volume das pezas forxadas deben cambiar porque a masa e o volume das diferentes estruturas son diferentes.
Debido á diferenza de temperatura entre a superficie e o núcleo da peza forxada, a transformación do tecido entre a superficie e o núcleo non é oportuna, polo que a tensión interna xerarase cando a masa e o volume internos e externos cambien de forma diferente.
Este tipo de tensión interna causada pola diferenza de transformación dos tecidos chámase tensión de cambio de fase.
Os volumes de masa das estruturas básicas en aceiro increméntanse na orde de austenítica, perlita, sostenítica, troostita, hipobainita, martensita revenida e martensita.
Por exemplo, cando a peza forxada se templa e se arrefría rapidamente, a capa superficial transfórmase de austenita a martensita e o volume expándese, pero o corazón aínda está no estado de austenita, o que impide a expansión da capa superficial. Como resultado, o corazón da peza forxada está sometido a unha tensión de tracción, mentres que a capa superficial está sometida a unha tensión de compresión.
Cando continúa arrefriándose, a temperatura da superficie baixa e xa non se expande, pero o volume do corazón continúa inchándose a medida que se transforma en martensita, polo que a superficie o impide, polo que o corazón está sometido a unha tensión de compresión e a superficie está sometida a unha tensión de tracción.
Despois de arrefriar o nó, esta tensión permanecerá dentro da peza forxada e converterase en tensión residual.
Polo tanto, durante o proceso de temple e arrefriamento, a tensión térmica e a tensión de cambio de fase son opostas, e as dúas tensións que permanecen na forxa tamén son opostas.
A tensión combinada da tensión térmica e a tensión de cambio de fase chámase tensión interna de extinción.
Cando a tensión interna residual na forxa supera o punto de cedencia do aceiro, a peza producirá deformación plástica, o que provocará a distorsión da forxa.
(desde: 168 pezas forxadas netas)
Data de publicación: 29 de maio de 2020