LA DIFFÉRENCE ENTRE BK, GBK, BKS, NBK EN ACIER.

LA DIFFÉRENCE ENTRE BK, GBK, BKS, NBK EN ACIER.

ABSTRAIT:

Le recuit et la normalisation de l'acier sont deux procédés de traitement thermique courants.
Objectif du traitement thermique préliminaire : éliminer certains défauts des ébauches et des produits semi-finis, et préparer l'organisation pour le travail à froid et le traitement thermique final ultérieurs.
L'objectif final du traitement thermique : obtenir les performances requises de la pièce.
Le but du recuit et de la normalisation est d'éliminer certains défauts causés par le traitement à chaud de l'acier ou de préparer la coupe ultérieure et le traitement thermique final.

 

 Recuit de l'acier :
1. Concept : Le processus de traitement thermique consistant à chauffer des pièces en acier à une température appropriée (supérieure ou inférieure à Ac1), à les maintenir pendant un certain temps, puis à les refroidir lentement pour obtenir une structure proche de l'équilibre est appelé recuit.
2. Objectif :
(1) Réduire la dureté et améliorer la plasticité
(2) Affiner les grains et éliminer les défauts structurels
(3) Éliminer le stress interne
(4) Préparer l'organisation pour l'extinction
Type : (Selon la température de chauffage, il peut être divisé en un recuit supérieur ou inférieur à la température critique (Ac1 ou Ac3). Le premier est également appelé recuit de recristallisation à changement de phase, y compris le recuit complet, le recuit de diffusion, le recuit d'homogénéisation, le recuit incomplet et recuit de sphéroïdisation ; ce dernier comprend le recuit de recristallisation et le recuit de détente.)

  •  Recuit complet (GBK+A) :

1) Concept : chauffer l'acier hypoeutectoïde (Wc=0,3 % ~ 0,6 %) à AC3+(30~50)℃, et après qu'il soit complètement austénitisé, conservation de la chaleur et refroidissement lent (après le four, enfouissement dans du sable, de la chaux), Le processus de traitement thermique pour obtenir une structure proche de l'état d'équilibre est appelé recuit complet.2) Objectif : Affiner les grains, uniformiser la structure, éliminer les contraintes internes, réduire la dureté et améliorer les performances de coupe.
2) Procédé : un recuit complet et un refroidissement lent au four permettent d'assurer la précipitation de la ferrite proeutectoïde et la transformation de l'austénite surfondue en perlite dans le domaine de température principal inférieur à Ar1.Le temps de maintien de la pièce à la température de recuit permet non seulement à la pièce de brûler, c'est-à-dire que le noyau de la pièce atteint la température de chauffage requise, mais garantit également que toute l'austénite homogénéisée atteint une recristallisation complète.Le temps de maintien d'un recuit complet est lié à des facteurs tels que la composition de l'acier, l'épaisseur de la pièce, la capacité de chargement du four et la méthode de chargement du four.Dans la production réelle, afin d'améliorer la productivité, le recuit et le refroidissement à environ 600 ℃ peuvent être hors du four et du refroidissement à l'air.
Champ d'application : moulage, soudage, forgeage et laminage d'acier à carbone moyen et d'acier allié à carbone moyen, etc. Remarque : l'acier à faible teneur en carbone et l'acier hypereutectoïde ne doivent pas être entièrement recuits.La dureté de l'acier à faible teneur en carbone est faible après avoir été entièrement recuit, ce qui n'est pas propice au traitement de coupe.Lorsque l'acier hypereutectoïde est chauffé à l'état austénitique au-dessus d'Accm et lentement refroidi et recuit, un réseau de cémentite secondaire est précipité, ce qui réduit considérablement la résistance, la plasticité et la résistance aux chocs de l'acier.

  • Recuit de sphéroïdisation :

1) Concept : Le processus de recuit pour sphéroïdiser les carbures dans l'acier est appelé recuit de sphéroïdisation.
2) Processus : processus de recuit de sphéroïdisation général Ac1+(10~20)℃ est refroidi avec un four à 500~600℃ avec refroidissement à l'air.
3) Objectif : réduire la dureté, améliorer l'organisation, améliorer la plasticité et les performances de coupe.
4) Champ d'application : principalement utilisé pour les outils de coupe, les outils de mesure, les moules, etc. en acier eutectoïde et en acier hypereutectoïde.Lorsque l'acier hypereutectoïde a un réseau de cémentite secondaire, il a non seulement une dureté élevée et est difficile à couper, mais augmente également la fragilité de l'acier, qui est sujet à la déformation par trempe et à la fissuration.Pour cette raison, un processus de recuit de sphéroïdisation doit être ajouté après le travail à chaud de l'acier pour sphéroïdiser l'infiltrat de flocons dans la cémentite et la perlite secondaires réticulées pour obtenir de la perlite granulaire.
La vitesse de refroidissement et la température isotherme affecteront également l'effet de la sphéroïdisation du carbure.Une vitesse de refroidissement rapide ou une température isotherme basse entraînera la formation de perlite à une température plus basse.Les particules de carbure sont trop fines et l'effet d'agrégation est faible, ce qui facilite la formation de carbures lamellaires.En conséquence, la dureté est élevée.Si la vitesse de refroidissement est trop lente ou si la température isotherme est trop élevée, les particules de carbure formées seront plus grossières et l'effet d'agglomération sera très fort.Il est facile de former des carbures granulaires d'épaisseur variable et de réduire la dureté.

  •  Recuit d'homogénéisation (recuit de diffusion):

1) Processus : Le processus de traitement thermique consistant à chauffer des lingots ou des pièces moulées en acier allié à 150 ~ 00 ℃ au-dessus d'Ac3, en les maintenant pendant 10 ~ 15 h, puis en les refroidissant lentement pour éliminer la composition chimique inégale.
2) Objectif : Éliminer la ségrégation des dendrites lors de la cristallisation et homogénéiser la composition.En raison de la température de chauffage élevée et de la longue durée, les grains d'austénite seront fortement grossis.Il est donc généralement nécessaire d'effectuer un recuit complet ou une normalisation pour affiner les grains et éliminer les défauts d'échauffement.
3) Champ d'application : principalement utilisé pour les lingots d'acier allié, les pièces moulées et les pièces forgées avec des exigences de qualité élevées.
4) Remarque : Le recuit de diffusion à haute température a un long cycle de production, une consommation d'énergie élevée, une oxydation et une décarburation importantes de la pièce et un coût élevé.Seuls certains aciers alliés de haute qualité et pièces moulées en acier allié et lingots d'acier à ségrégation sévère utilisent ce procédé.Pour les pièces moulées de petites tailles générales ou les pièces moulées en acier au carbone, en raison de leur degré de ségrégation plus léger, un recuit complet peut être utilisé pour affiner les grains et éliminer les contraintes de coulée.

  • Recuit de détente

1) Concept : Le recuit pour éliminer les contraintes causées par le traitement de déformation plastique, le soudage, etc. et la contrainte résiduelle dans le moulage est appelé recuit de détente.(Aucune distorsion ne se produit pendant le recuit de détente)
2) Processus : chauffez lentement la pièce à 100 ~ 200 ℃ (500 ~ 600 ℃) en dessous de Ac1 et conservez-la pendant un certain temps (1 ~ 3h), puis refroidissez-la lentement à 200 ℃ avec le four, puis refroidissez le sortir du four.
L'acier est généralement de 500~600℃
La fonte dépasse généralement 550 boucles à 500-550 ℃, ce qui provoquera facilement la graphitisation de la perlite.Les pièces à souder sont généralement de 500~600℃.
3) Champ d'application : élimine les contraintes résiduelles dans les pièces moulées, forgées, soudées, les pièces estampées à froid et les pièces usinées pour stabiliser la taille des pièces en acier, réduire la déformation et prévenir les fissures.

Normalisation de l'acier :
1. Concept : chauffer l'acier à 30-50 °C au-dessus de Ac3 (ou Accm) et le maintenir pendant un certain temps ;le processus de traitement thermique de refroidissement à l'air calme est appelé normalisation de l'acier.
2. Objectif : Affiner le grain, uniformiser la structure, ajuster la dureté, etc.
3. Organisation : acier eutectoïde S, acier hypoeutectoïde F+S, acier hypereutectoïde Fe3CⅡ+S
4. Processus : La normalisation du temps de conservation de la chaleur est identique à un recuit complet.Il doit être basé sur la pièce à usiner par combustion, c'est-à-dire que le noyau atteint la température de chauffage requise, et des facteurs tels que l'acier, la structure d'origine, la capacité du four et l'équipement de chauffage doivent également être pris en compte.La méthode de refroidissement normalisant la plus couramment utilisée consiste à sortir l'acier du four de chauffage et à le refroidir naturellement à l'air.Pour les grandes pièces, le soufflage, la pulvérisation et le réglage de la distance d'empilement des pièces en acier peuvent également être utilisés pour contrôler la vitesse de refroidissement des pièces en acier afin d'obtenir l'organisation et les performances requises.

5. Domaine d'application :

  • 1) Améliorer les performances de coupe de l'acier.L'acier au carbone et l'acier faiblement allié avec une teneur en carbone inférieure à 0,25 % ont une dureté inférieure après recuit et sont faciles à « coller » lors de la coupe.Grâce à un traitement de normalisation, la ferrite libre peut être réduite et la perlite en flocons peut être obtenue.L'augmentation de la dureté peut améliorer l'usinabilité de l'acier, augmenter la durée de vie de l'outil et la finition de surface de la pièce.
  • 2) Éliminer les défauts de traitement thermique.Les pièces moulées en acier de construction à teneur moyenne en carbone, les pièces forgées, les pièces laminées et les pièces soudées sont sujettes à des défauts de surchauffe et à des structures en bandes telles que des grains grossiers après chauffage.Grâce à un traitement de normalisation, ces structures défectueuses peuvent être éliminées et l'objectif d'affinement du grain, de structure uniforme et d'élimination des contraintes internes peut être atteint.
  • 3) Éliminer les carbures de réseau de l'acier hypereutectoïde, facilitant le recuit sphéroïdisant.L'acier hypereutectoïde doit être sphéroïdisé et recuit avant la trempe pour faciliter l'usinage et préparer la structure pour la trempe.Cependant, lorsqu'il y a des carbures de réseau sérieux dans l'acier hypereutectoïde, un bon effet de sphéroïdisation ne sera pas obtenu.Le carbure net peut être éliminé en normalisant le traitement.
  • 4) Améliorer les propriétés mécaniques des pièces structurelles courantes.Certaines pièces en acier au carbone et en acier allié avec peu de contraintes et de faibles exigences de performance sont normalisées pour atteindre une certaine performance mécanique complète, qui peut remplacer le traitement de trempe et de revenu comme traitement thermique final des pièces.

Choix du recuit et de la normalisation
La principale différence entre le recuit et la normalisation :
1. La vitesse de refroidissement de la normalisation est légèrement plus rapide que celle du recuit et le degré de sous-refroidissement est supérieur.
2. La structure obtenue après normalisation est plus fine et la résistance et la dureté sont supérieures à celles du recuit.Le choix du recuit et de la normalisation :

  • Pour l'acier à faible teneur en carbone avec une teneur en carbone <0,25 %, la normalisation est généralement utilisée à la place du recuit.Parce que la vitesse de refroidissement plus rapide peut empêcher l'acier à faible teneur en carbone de précipiter la cémentite tertiaire libre le long de la limite des grains, améliorant ainsi les performances de déformation à froid des pièces d'emboutissage ;la normalisation peut améliorer la dureté de l'acier et les performances de coupe de l'acier à faible teneur en carbone ;Dans le processus de traitement thermique, la normalisation peut être utilisée pour affiner les grains et améliorer la résistance de l'acier à faible teneur en carbone.
  • L'acier à carbone moyen avec une teneur en carbone comprise entre 0,25 et 0,5% peut également être normalisé au lieu d'un recuit.Bien que la dureté de l'acier au carbone moyen proche de la limite supérieure de la teneur en carbone soit plus élevée après la normalisation, il peut toujours être coupé et le coût de la normalisation Productivité faible et élevée.
  • Acier avec une teneur en carbone comprise entre 0,5 et 0,75%, en raison de la teneur élevée en carbone, la dureté après normalisation est nettement supérieure à celle du recuit et il est difficile à couper.Par conséquent, un recuit complet est généralement utilisé pour réduire la dureté et améliorer la coupe.Processabilité.
  • Les aciers à haute teneur en carbone ou les aciers à outils avec une teneur en carbone > 0,75 % utilisent généralement un recuit de sphéroïdisation comme traitement thermique préliminaire.S'il existe un réseau de cémentite secondaire, il doit d'abord être normalisé.

Source : Littérature professionnelle en mécanique.

Editeur : Ali

 


Heure de publication : 27 octobre 2021