El tratamiento térmico superficial se refiere a un proceso de procesamiento térmico de metales en el que la composición química y la estructura de la superficie del material se modifican mediante calentamiento, conservación del calor y enfriamiento en estado sólido para obtener las propiedades requeridas. Los siguientes son seis métodos de tratamiento térmico superficial.
endurecimiento superficial
La pieza de trabajo se calienta rápidamente por diferentes fuentes de calor, y cuando la temperatura de la superficie de la pieza supera el punto crítico (en este momento, la temperatura del núcleo de la pieza de trabajo está por debajo del punto crítico), se enfría rápidamente, de modo que la superficie de la pieza de trabajo obtiene una estructura endurecida mientras que el núcleo sigue siendo la organización original. Los más utilizados en la industria son el calentamiento por inducción y el enfriamiento superficial por llama.
tratamiento térmico químico
La pieza de trabajo se calienta y se mantiene caliente en un medio que contiene elementos activos, de modo que los átomos activos en el medio penetren en la superficie de la pieza de trabajo o formen una capa de recubrimiento de un determinado compuesto para cambiar la estructura y composición química de la capa superficial. para que la superficie de la pieza tenga unas propiedades mecánicas o fisicoquímicas especiales. Por ejemplo, tratamiento de nitruración, el tratamiento de nitruración se refiere a un proceso de tratamiento térmico químico en el que los átomos de nitrógeno penetran en la superficie de la pieza de trabajo en un medio determinado a una temperatura determinada. Los productos nitrurados tienen una excelente resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga, resistencia a la corrosión y resistencia a altas temperaturas.
Calentamiento y extinción de la resistencia de contacto
Se aplica un voltaje de menos de 5 voltios a la pieza de trabajo a través del electrodo, y fluye una gran corriente a través del contacto entre el electrodo y la pieza de trabajo, y se genera una gran cantidad de calor de resistencia, de modo que la superficie de la pieza de trabajo se calienta a la temperatura de enfriamiento, y luego se retira el electrodo y se transfiere el calor. Entra en la pieza de trabajo y la superficie se enfría rápidamente, es decir, para lograr el objetivo de templado.
Calentamiento y enfriamiento electrolítico
La pieza de trabajo se coloca en el electrolito de una solución acuosa de ácido, álcali o sal, la pieza de trabajo se conecta al cátodo y la celda electrolítica se conecta al ánodo. Después de encender la corriente continua, el electrolito se electroliza, el oxígeno se libera en el ánodo y el hidrógeno se libera en la pieza de trabajo. El hidrógeno forma una película de gas alrededor de la pieza de trabajo y se convierte en un cuerpo de resistencia para generar calor, calentando rápidamente la superficie de la pieza de trabajo a la temperatura de enfriamiento y luego se apaga, la película de gas desaparece inmediatamente y el electrolito se convierte en un medio de enfriamiento, que se enfría rápidamente y endurece la superficie de la pieza de trabajo.
Tratamiento térmico con láser
La investigación de la aplicación del láser en el tratamiento térmico comenzó a principios de la década de 1970 y luego entró en la etapa de aplicación de producción desde la etapa de investigación de laboratorio. Cuando un láser enfocado de alta densidad de energía (10 W/cm) irradia la superficie metálica, la superficie metálica alcanza la temperatura de extinción en unas pocas centésimas de segundo o incluso unas pocas milésimas de segundo.
Tratamiento térmico con haz de electrones
La extinción de la superficie del haz de electrones tiene las mismas características que el láser, excepto que debe realizarse en vacío. Cuando el haz de electrones bombardea la superficie del metal, el punto de bombardeo se calienta rápidamente. La profundidad a la que el haz de electrones penetra en el material depende del voltaje de aceleración y de la densidad del material.