Recoacerea - tratamentul termic a metalelor

Recoacerea

Recoacerea este tratamentul termic prin care se urmareste realizarea unui echilibru energetic si structural a anumitelor forme pentru constituentii metalografici, diminuarea tensiunilor interne si marirea prelucrabilitatii prin aschiere.

Parametrii termici caracteristici recoacerii sunt : viteza de incalzire, temperatura de incalzire, durata de mentinere si viteza de racire. Viteza de incalzire ( v_i ) are valori mici, recomandabil 20.40^oK/h, pentru a nu favoriza cresterea tensiunilor termice in piese.

Temperatura de incalzire ( T_inc ) este determinata de proprietatile mecanice ce urmeaza a fi obtinute si orientativ se alege dupa diagrama de echilibru a aliajului respectiv. Durata de mentinere ( t_men ) este specifica timpului de recoacere si are in general valori mari pentru realizarea uniformizarii incalzirii pe sectiunea pieselor si pentru desavarsirea proceselor de difuziune. Orientativ, durata de mentinere este de 2.3 min/mm din grosimea maxima a piesei.

Viteza de racire ( v_r ) are valori mici cuprinse intre 20.100^oK/h, favorizandu-se astfel transformarile cu difuziune si obtinere unor constituenti structurali ce tind spre echilibru. Dupa scopul principal pentru care se aplica, recoacerea se efectueaza in conditii diferite de temperatura si timp purtand denumiri diferite si anume ( figura 1. ) :

Figura 1. Schema regimurilor de recoacere.

1.Recoacerea joasa sau revenire inalta ( figura 1. , curba 1 ) .

Se aplica pieselor din otel cu scopul diminuarii tensiunilor interne si a cresterii gradului de finete al structurii. Daca timpul de mentinere nu este ales cel corespunzator nu se obtine rezultatul scontat.

2.Recoacerea incompleta ( figura 1. , curba 2 )

Se aplica tuturor pieselor din otel care au o structura corespunzatoare, dar au o duritate prea mare datorita gradului ridicat de dispersie al constituentilor. Daca viteza de racire nu a fost aleasa in mod corespunzator nu se obtine micsorarea duritatii.

3.Recoacerea completa ( figura 1. , curba 3 ) .

Se aplica pieselor prelucrate prin deformare plastica in scopul micsorarii tensiunilor interne, finisarii structurii, micsorarii duritatii si a maririi prelucrabilitatii prin aschiere.

Nu se recomanda a se aplica otelurilor hipereutectoide, deoarece prin racirea lenta de la temperaturi inalte se favorizeaza separarea cementitei secundare la limita grauntilor de perlita si scad puternic proprietatile mecanice, in special rezistenta la oboseala.

4.Recoacerea de omogenizare ( figura 1. , curba 4 ) .

Se aplica tuturor pieselor din otel turnat, respectiv lingouri de dimensiuni mari cu scopul omogenizarii chimice si structurale. Datorita temperaturii si duratei mari de incalzire se favorizeaza cresterea granulatiei si proprietatile mecanice se vor caracteriza printr-o fragilitate pronuntata si foarte slabe caracteristici plastice. Din aceste motive se impune ca dupa recoacerea de omogenizare sa se aplice recoacerea de normalizare.

5. Recoacerea de normalizare ( figura 1. , curba 5 ) .

Se aplica otelurilor carbon si slab aliate care prin prelucrarile termice anterioare au primit o structura grosolana precum si fontelor. Prin racirea cu aer linistit la oteluri se favorizeaza obtinerea unei perlite fine, iar in cazul fontelor nu se schimba forma grauntelui, dar se transforma austenita intr-o perlita fina. Nu se recomanda aplicarea normalizarii otelurilor bogat aliate ( care au viteza critica de calire foarte mica ) deoarece s-ar favoriza aparitia unor constituenti structurali intermediari in afara de echilibru.

6. Recoacerea de detensionare ( figura 1. , curba 6 ) .

Se aplica pieselor sudate sau turnate pentru a li se micsora starea de tensiuni interne.

7. Recoacerea de inmuiere ( figura 1. , curba7 )

Se aplica pieselor din fonta cenusie in scopul cresterii

prelucrabilitatii lor prin aschiere. In timpul incalzirii si mentinerii la temperatura ridicata se favorizeaza descompunerea cementitei si creste cantitatea de grafit. Datorita acestui fapt creste prelucrabilitatea prin aschiere, se reduc valorile tensiunilor interne, in schimb scad proprietatile mecanice ale fontelor.

8.Recoacerea de globularizare ( fig 1, curba 8 )

Se aplica pieselor din otel cu un continut ridicat in C si are scop obtinerea in structura a unei perlite globulare, marindu-se astfel prelucrabilitatea prin deformare plastica. La otelurile bogat aliate cu elemente care formeaza si carburi stabile, recoacerea de globularizare prin pendulare nu da rezultate bune. Rezultate mult mai bune se obtin daca se aplica o calire prealabila.

9. Recoacerea de maleabilizare prin grafitizare ( figura 2. , curba 1 ).

Se aplica fontelor albe hipoeutectice si asigura transformarea austenita+carburi in ferita+grafit in cuiburi. Fontele obtinute prin acest procedeu sunt cunoscute sub denumirea de fonte maleabile cu miez negru, deoarece in ruptura au culoarea neagra. Piesele fabricate din aceste fonte sunt tenace, usor de prelucrat, se pot galvaniza si suda. Daca nu se respecta temperatura de incalzire, durata de mentinere si viteza de racire, poate sa ramana cementita nedescompusa si fonta este fragila.

Figura 2. Schema recoacerii de maleabilizare pentru fonte

10. Recoacerea de maleabilizare prin decarburare ( figura 2, curba2 ).

Se aplica fontelor albe hipoeutectice care incalzite intr-un mediu oxidant vor prezenta la exterior o zona feritica, iar in interior perlita si grafit in cuiburi. Piesele fabricate din aceasta fonta sunt tenace, usor de prelucrat, dar procedeul da rezultate bune doar la piesele de grosimi mici. Daca mediul de maleabilizare este prea oxidant sau are un continut marit de sulf se formeaza o crusta oxidanta pe suprafata pieselor care poate fi indepartata prin loviri sau prelucrari mecanice, defect denumit"camasa fontelor maleabile albe".