{"id":1701,"date":"2019-05-22T02:47:38","date_gmt":"2019-05-22T02:47:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.meetyoucarbide.com\/single-post-brief-introduction-to-the-new-quenching-process\/"},"modified":"2020-05-04T13:12:07","modified_gmt":"2020-05-04T13:12:07","slug":"brief-introduction-to-the-new-quenching-process","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/breve-introduction-au-nouveau-processus-de-trempe\/","title":{"rendered":"Br\u00e8ve introduction au nouveau processus de trempe"},"content":{"rendered":"
\n
\n
La trempe est un processus de traitement thermique rapide pour transformer la transformation en martensite (ou bainite) en dessous de la temp\u00e9rature Ms ou pr\u00e8s de Mme. La m\u00e9thode d\u00e9taill\u00e9e consiste \u00e0 chauffer l'acier \u00e0 une temp\u00e9rature sup\u00e9rieure \u00e0 la temp\u00e9rature critique de Ac3 (acier hypoeutecto\u00efde) ou Ac1 (acier hyper-eutecto\u00efde). ), puis conserver sa chaleur pendant un certain temps, le rendre tout ou partie aust\u00e9nitis\u00e9, et enfin le refroidir \u00e0 une vitesse de refroidissement critique. Le traitement en solution de mat\u00e9riaux tels que les alliages d'aluminium, les alliages de cuivre, les alliages de titane, le verre tremp\u00e9 ou les processus de traitement thermique avec des processus de refroidissement rapide est \u00e9galement appel\u00e9 trempe. La trempe est un processus g\u00e9n\u00e9rique de traitement thermique utilis\u00e9 principalement pour augmenter la duret\u00e9 des mat\u00e9riaux. Habituellement par cat\u00e9gories de milieux de trempe, il peut \u00eatre divis\u00e9 en trempe \u00e0 l'eau, trempe \u00e0 l'huile, trempe organique et similaires. Avec le d\u00e9veloppement de la science et de la technologie, de nouveaux processus de trempe ont vu le jour.<\/div>\n

1. trempe au gaz \u00e0 haute pression (HPGQ)<\/h2>\n
La pi\u00e8ce est refroidie rapidement et uniform\u00e9ment dans un fort flux de gaz inerte, ce qui peut emp\u00eacher l'oxydation de la surface, \u00e9viter les fissures, r\u00e9duire la distorsion et assurer la duret\u00e9 requise. Le HPGQ est principalement utilis\u00e9 pour la trempe de l'acier \u00e0 outils, qui a r\u00e9cemment progress\u00e9 rapidement. \u00c0 l'heure actuelle, il y a un refroidissement par air \u00e0 d\u00e9bit \u00e9lev\u00e9 \u00e0 pression n\u00e9gative (<1 \u00d7 105 Pa), un refroidissement par air \u00e0 pression (1 \u00d7 105 \uff5e 4 \u00d7 105 Pa) et une pression \u00e9lev\u00e9e (5 \u00d7 105 \uff5e 10 \u00d7 105 Pa) refroidi par air, refroidi par air et ultra-haute pression (10 \u00d7 105 \uff5e 20 \u00d7 105 Pa) et d'autres nouvelles technologies qui am\u00e9liorent consid\u00e9rablement non seulement la capacit\u00e9 de trempe du gaz sous vide, mais aussi l'\u00e9tat de la pi\u00e8ce tremp\u00e9e, qui a une bonne surface luminosit\u00e9 et petite d\u00e9formation. HPGQ est principalement utilis\u00e9 pour la trempe et la trempe des mat\u00e9riaux, la solution solide d'acier inoxydable et d'alliages sp\u00e9ciaux. Lors de la trempe avec de l'azote haute pression 6 \u00d7 105 Pa, l'acier rapide (W6Mo5Cr4V2) peut \u00eatre durci \u00e0 70-100 mm, et les aciers hautement alli\u00e9s peuvent atteindre 25-100 mm. L'acier de matrice de travail \u00e0 froid (tel que Cr12) peut atteindre 80 ~ 100 mm.<\/div>\n
Lors de la trempe avec de l'azote haute pression 10 x 105 Pa, la densit\u00e9 de charge est augment\u00e9e d'environ 30% \u00e0 40% lorsqu'elle est refroidie par une charge de refroidissement de 6 \u00d7 105 Pa. Lors de la trempe avec 20 \u00d7 105 Pa d'azote ultra-haute pression ou d'un m\u00e9lange d'h\u00e9lium et d'azote, la densit\u00e9 de la charge refroidie est 80%-150% sup\u00e9rieure \u00e0 celle du refroidissement \u00e0 l'azote 6 \u00d7 105 Pa, qui peut refroidir tout l'acier rapide et l'acier fortement alli\u00e9. , le travail \u00e0 chaud meurent l'acier au chrome Cr13%, et plus d'acier tremp\u00e9 \u00e0 l'huile d'alliage, comme l'acier 9Mn2V de plus grande taille. En outre, un four de trempe refroidi par air \u00e0 double chambre avec une chambre de refroidissement s\u00e9par\u00e9e a une meilleure capacit\u00e9 de refroidissement qu'un four \u00e0 chambre unique du m\u00eame type. L'effet de refroidissement d'un four \u00e0 double chambre de 2 x 105 Pa refroidi \u00e0 l'azote est comparable \u00e0 un four \u00e0 chambre unique de 4 x 105 Pa. Les fours \u00e0 chambre unique ont des co\u00fbts de fonctionnement et d'entretien inf\u00e9rieurs.<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Figure 1 Four sous vide refroidi au gaz \u00e0 haute pression<\/div>\n

2. trempe intense<\/h2>\n
La trempe conventionnelle est g\u00e9n\u00e9ralement effectu\u00e9e avec de l'huile, de l'eau ou une solution de polym\u00e8re, tandis qu'une trempe intense est effectu\u00e9e avec de l'eau ou une faible concentration de saumure. La forte caract\u00e9ristique de trempe est que la vitesse de refroidissement est extr\u00eamement rapide sans se soucier de la d\u00e9formation excessive et de la fissuration de l'acier.<\/div>\n
Lorsque la trempe conventionnelle est refroidie \u00e0 la temp\u00e9rature de l'agent de trempe, la surface de la pi\u00e8ce en acier forme une contrainte de traction ou un \u00e9tat de faible contrainte, tandis que la trempe intense arr\u00eate le refroidissement tandis que le noyau de la pi\u00e8ce est encore \u00e0 chaud, et la couche superficielle forme une contrainte de compression. Dans des conditions de trempe intense, lorsque la vitesse de refroidissement de la zone de transformation de la martensite est> 30 \u00b0 C \/ s, l'aust\u00e9nite surfondue de la surface de l'acier est soumise \u00e0 une contrainte de compression de 1200 MPa, ce qui augmente la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 de l'acier apr\u00e8s trempe d'au moins 25%.<\/div>\n
Le principe de la trempe intense: Lorsque l'acier est tremp\u00e9 \u00e0 partir d'une temp\u00e9rature aust\u00e9nitisante, la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature entre la surface et le noyau provoque une contrainte interne. Le changement de volume sp\u00e9cifique et la plasticit\u00e9 de changement de phase de la structure \u00e0 changement de phase provoquent \u00e9galement une contrainte suppl\u00e9mentaire de transformation de phase. Si la contrainte thermique et la contrainte de transition de phase sont superpos\u00e9es, c'est-\u00e0-dire que la contrainte composite d\u00e9passe la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 du mat\u00e9riau, une d\u00e9formation plastique se produit; si la contrainte combin\u00e9e d\u00e9passe la r\u00e9sistance \u00e0 la traction de l'acier chaud, une fissure de trempe se forme. Au cours du processus de trempe intense, la contrainte r\u00e9siduelle caus\u00e9e par la plasticit\u00e9 de la transformation de phase et le changement de volume sp\u00e9cifique provoqu\u00e9 par le changement de volume sp\u00e9cifique de la transformation aust\u00e9nite-martensite augmentent. Lors d'un refroidissement intense, la surface de la pi\u00e8ce est imm\u00e9diatement refroidie \u00e0 la temp\u00e9rature du bain et il n'y a presque pas de changement dans la temp\u00e9rature \u00e0 c\u0153ur. Un refroidissement rapide provoque des contraintes de traction \u00e9lev\u00e9es dues au retrait de la couche de surface et \u00e0 l'\u00e9quilibre des contraintes par le noyau. L'augmentation du gradient de temp\u00e9rature augmente la contrainte de traction caus\u00e9e par la transformation initiale de la martensite, et l'augmentation de la temp\u00e9rature d'initiation de la transformation de la martensite Ms provoque l'expansion de la couche de surface caus\u00e9e par la plasticit\u00e9 de la transformation de phase, et la contrainte de traction de surface est consid\u00e9rablement r\u00e9duite et convertie en contrainte de compression. La valeur de la contrainte de compression de surface est proportionnelle \u00e0 la quantit\u00e9 de martensite de surface form\u00e9e. Cette contrainte de compression de surface d\u00e9termine si le noyau subira une transformation martensitique sous compression ou inversera la contrainte de traction de surface lors d'un refroidissement ult\u00e9rieur. Si la transformation de la martensite provoque une expansion suffisante du volume du c\u0153ur et que la martensite de surface est tr\u00e8s dure et cassante, la couche de surface sera cass\u00e9e en raison de l'inversion des contraintes. Pour cette raison, la contrainte de compression sur la surface de l'acier et la transformation en martensite de l'\u00e2me devraient se produire le plus tard possible.<\/div>\n
Test de trempe fort et propri\u00e9t\u00e9s apr\u00e8s trempe de l'acier: L'avantage de la m\u00e9thode de trempe forte est que la contrainte de compression est form\u00e9e sur la couche de surface, la probabilit\u00e9 de fissuration est r\u00e9duite et la duret\u00e9 et la r\u00e9sistance sont am\u00e9lior\u00e9es. La couche de surface forme une structure de martensite 100%, qui donnera la plus grande couche durcie pour une nuance d'acier donn\u00e9e. Par cons\u00e9quent, l'acier au carbone peut \u00eatre utilis\u00e9 \u00e0 la place de l'acier alli\u00e9 plus cher. Une trempe forte peut \u00e9galement favoriser des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques uniformes et minimiser la distorsion de la pi\u00e8ce. Apr\u00e8s une trempe intense de la pi\u00e8ce, la dur\u00e9e de vie sous charge altern\u00e9e peut \u00eatre augment\u00e9e d'un ordre de grandeur. [1]<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Figure 2 Relation entre la probabilit\u00e9 de formation de fissures de trempe intense et la vitesse de refroidissement<\/div>\n

3. m\u00e9thode de refroidissement du m\u00e9lange air-eau<\/h2>\n
En ajustant la pression de l'eau et de l'air et la distance entre la buse d'atomisation et la surface de la pi\u00e8ce, la capacit\u00e9 de refroidissement du m\u00e9lange eau-air peut \u00eatre modifi\u00e9e et le refroidissement peut \u00eatre uniformis\u00e9. La pratique de production montre que la trempe par chauffage par induction de surface de pi\u00e8ces complexes en acier au carbone ou en acier alli\u00e9 peut emp\u00eacher efficacement l'apparition de fissures de trempe.<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Fig.3 M\u00e9lange eau-air<\/div>\n

4. m\u00e9thode de trempe \u00e0 l'eau bouillante<\/h2>\n
Refroidir \u00e0 l'eau bouillante \u00e0 100 \u00b0 C, un meilleur effet de durcissement peut \u00eatre obtenu pour la trempe ou la normalisation de l'acier. Cette technologie a \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9e avec succ\u00e8s \u00e0 la trempe de la fonte ductile. Prenons l'exemple de l'alliage d'aluminium: selon les sp\u00e9cifications actuelles de traitement thermique pour les pi\u00e8ces forg\u00e9es et les pi\u00e8ces forg\u00e9es en alliage d'aluminium, la temp\u00e9rature de l'eau de trempe est g\u00e9n\u00e9ralement contr\u00f4l\u00e9e en dessous de 60 \u00b0 C.La temp\u00e9rature de l'eau de trempe est faible, la vitesse de refroidissement est rapide et une grande une contrainte r\u00e9siduelle est g\u00e9n\u00e9r\u00e9e apr\u00e8s la trempe. Lorsque le produit est finalement usin\u00e9, en raison de la forme et de la taille de surface incoh\u00e9rentes, la contrainte interne est d\u00e9s\u00e9quilibr\u00e9e, entra\u00eenant la lib\u00e9ration de contraintes r\u00e9siduelles, provoquant une distorsion, une flexion, une ellipse et d'autres d\u00e9formations des pi\u00e8ces usin\u00e9es, devenant une finale irr\u00e9parable d\u00e9chets, avec de graves pertes. . Par exemple: les pi\u00e8ces forg\u00e9es en alliage d'aluminium telles que les h\u00e9lices et les disques de pale de compresseur sont \u00e9videmment d\u00e9form\u00e9es apr\u00e8s l'usinage, ce qui entra\u00eene des pi\u00e8ces surdimensionn\u00e9es. Lorsque la temp\u00e9rature de l'eau de trempe est \u00e9lev\u00e9e de la temp\u00e9rature ambiante (30 \u00e0 40 \u00b0 C) \u00e0 l'eau bouillante (90 \u00e0 100 \u00b0 C), la contrainte r\u00e9siduelle du forgeage est r\u00e9duite d'environ 50% en moyenne. [2]<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Figure 4 Diagramme sch\u00e9matique de la trempe \u00e0 l'eau bouillante<\/div>\n

5. m\u00e9thode de trempe \u00e0 l'huile chaude<\/h2>\n
L'huile de trempe chaude est utilis\u00e9e pour rendre la temp\u00e9rature de la pi\u00e8ce avant ou apr\u00e8s un refroidissement ult\u00e9rieur \u00e9gale ou proche de la temp\u00e9rature du point Ms, afin de minimiser la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature et d'emp\u00eacher efficacement la distorsion et la fissuration de la pi\u00e8ce tremp\u00e9e. La trempe d'une matrice de r\u00e9frig\u00e9ration en acier alli\u00e9 de petite taille dans de l'huile chaude \u00e0 160-200 \u00b0 C peut r\u00e9duire efficacement la distorsion et \u00e9viter les fissures.<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Figure 5 Diagramme sch\u00e9matique de la trempe \u00e0 l'huile chaude<\/div>\n
[1] Fan Dongli. Forte trempe \u2014\u2014 une nouvelle m\u00e9thode de traitement thermique pour l'acier renforc\u00e9 [J]. Traitement thermique, 2005, 20 (4): 1-3<\/div>\n
[2] Song Wei, Hao Dongmei, Wang Chengjiang. Effet de la trempe \u00e0 l'eau bouillante sur la microstructure et les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques des pi\u00e8ces forg\u00e9es en alliage d'aluminium [J]. Usinage de l'aluminium, 2002, 25<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Quenching is a rapid heat treatment process to transform martensite (or bainite) transformation below Ms temperature or near Ms. The detailed method is to heat the steel to a temperature above the critical temperature of Ac3 (hypoeutectoid steel) or Ac1 (hyper-eutectoid steel), then retain its heat for a period of time, make it all or…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"class_list":["post-1701","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-materials-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1701","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1701"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1701\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1701"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1701"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1701"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}