Tratament soluție

Soluție de tratament: un proces de tratament termic

Servicii de tratare termică pentru oțel inoxidabil și aliaje metalice

Tratamentul cu soluție se referă la un proces de tratament termic în care aliajul este încălzit la o regiune monofazată de temperatură ridicată pentru a menține temperatura, astfel încât faza în exces să fie complet dizolvată în soluția solidă și apoi răcită rapid pentru a obține o soluție solidă suprasaturată. .

Deoarece procesul său de funcționare este similar cu călirea, se mai numește și „întărire prin soluție”. Este potrivit pentru aliaje cu soluție solidă, deoarece matricea și solubilitatea se modifică foarte mult odată cu schimbarea temperaturii. În general, este un tratament termic preliminar, iar funcția sa este de a pregăti cele mai bune condiții pentru tratamentul termic ulterior.

Tratamentul cu soluție încălzește aliajul la o anumită temperatură, menține acea temperatură suficient de mult pentru a aduce unul sau mai multe componente în soluție solidă și apoi se răcește rapid pentru a menține proprietățile soluției. Recoacere este un tratament cu soluție utilizat în mod obișnuit, denumit uneori recoacere în soluție.

Recoacere prin soluție este, de asemenea, un proces comun de tratament termic pentru multe familii diferite de metale. Recoacere prin soluție poate fi necesară pentru oțeluri inoxidabile, aliaje de aluminiu, superaliaje pe bază de nichel, aliaje de titan și unele aliaje pe bază de cupru.

Scopul recoacerii cu soluție este de a dizolva orice precipitat prezent în material și de a transforma materialul într-o structură cu o singură fază la temperatura de recoacere a soluției. La sfârșitul procesului de recoacere cu soluție, materialul este stins rapid la temperatura camerei pentru a evita orice precipitare în timpul răcirii prin intervalul inferior de temperatură. Materialele recoapte cu soluție monofazată vor fi într-o stare moale după procesare.

Mai exact, în timp ce aliajele obișnuite, inclusiv fier, nichel, cobalt și aluminiu sunt de obicei tratate cu soluție într-un fel înainte de fabricare, alte materiale, cum ar fi oțelul inoxidabil, necesită tratare cu soluție într-un cuptor cu vid, deoarece elimină gazele atmosferice, prevenind astfel oxidarea. După recoacere și călire, întărirea prin precipitare este un următor pas comun în procesul de tratament termic. Microstructura monofazată creată în timpul procesului de recoacere a soluției este necesară înainte de întărirea prin îmbătrânire, astfel încât numai precipitatele formate în timpul procesului de întărire prin îmbătrânire vor fi prezente în produsul final. Compoziția, dimensiunea și cantitatea acestor precipitate formate în timpul învechirii vor determina duritatea, rezistența și proprietățile mecanice ale produsului final după îmbătrânire. Pentru a îndeplini toate aceste cerințe, tratarea corectă a structurii înainte de îmbătrânire este esențială.

Avantajele tratamentului termic cu soluție

Acest proces este efectuat pentru a crește rezistența la tracțiune a aliajelor neferoase, a le transforma în soluție solidă și a controla viteza de schimbare a structurii înapoi la amestecul lor mecanic. În acest tratament termic, aliajul este încălzit la o temperatură specifică sub punctul de topire al materialului și apoi stins sau răcit rapid. Soluția solidă obținută în timpul încălzirii rămâne stabilă datorită procesului de răcire. În acest moment, se efectuează îmbătrânirea și întărirea prin precipitare (procese care ajută materialul din aliaj să se schimbe sau să iasă din soluție solidă) pentru a se asigura că aliajul nu își schimbă structura inițială în timp. Îmbătrânirea conferă structurii granulare finale a metalului o rezistență la tracțiune mai mare decât starea sa inițială. În concluzie, această formă întărită păstrează memoria metalică și proprietățile de arc ale materialului fără riscul de contaminare a suprafeței produsului.

Exemplu:

Tratarea termică a pieselor turnate din oțel inoxidabil

Utilizați un tratament cu soluție pentru a înmuia piesele turnate din oțel inoxidabil. În general, piesele turnate din oțel inoxidabil sunt încălzite la aproximativ 950-1150 grade și păstrate pentru o perioadă de timp, scopul este de a dizolva complet și uniform carburile și diferitele elemente de aliaj în austenită, apoi se stinge și se răcesc rapid. Elementele de aliere precum carbonul sunt prea târziu pentru a precipita și se obține o structură pură de austenită.

Avantajele tratării cu soluție a pieselor turnate din oțel inoxidabil

1. Asigurați uniformă structura și compoziția pieselor turnate din oțel inoxidabil, ceea ce este deosebit de important pentru materiile prime, deoarece temperatura de turnare și viteza de răcire sunt diferite, rezultând o microstructură inconsistentă. Pe măsură ce temperatura crește, activitatea atomică se intensifică, faza σ se dizolvă, iar compoziția chimică tinde să fie uniformă. După răcire rapidă se obține o structură monofazată uniformă.

2. Eliminați întărirea și facilitați prelucrarea ulterioară. Prin tratarea cu soluție, rețeaua deformată este recuperată, boabele alungite și sparte sunt recristalizate, iar stresul intern este eliberat. Rezistența la tracțiune a pieselor turnate din oțel inoxidabil scade și alungirea crește.

3. Restabiliți rezistența inerentă la coroziune a pieselor turnate din oțel inoxidabil. Rezistența la coroziune a oțelului inoxidabil scade după turnarea prin investiție. După tratarea cu soluție, rezistența la coroziune a pieselor turnate din oțel inoxidabil a revenit la cea mai bună stare.

Pentru turnarea din oțel inoxidabil, principalii factori de tratare a soluției sunt: ​​temperatura, timpul de menținere și viteza de răcire.