Deformationen in den thermischen behandlungen

Eines der Hauptprobleme für die Behandler sind die Deformationen nach dem gesamten thermischen Prozess.

Wie wir normalerweise sagen, werden praktische Fälle sehr oft nicht in der Theorie reflektiert, einfach wegen der Schwierigkeit, die verschiedenen physikalischen Variablen zu identifizieren, die das Endergebnis entscheidend beeinflussen.

Als Ausgangspunkt müssen wir die Verformungen in zwei Arten unterscheiden:

– Dimensionsvariationen: Kontraktionen und Expansionen aufgrund struktureller Veränderungen während der Behandlung, die das Volumen des Stückes erhöhen oder verringern können, ohne seine Geometrie zu verändern (isotrope Variation). Diese Art von Variation tritt sehr selten auf, aufgrund der Tatsache, dass die Materialien im Allgemeinen heterogen sind und ihr Verhalten anisotrop ist.
– Formvariationen oder Verzerrungen: Diese hängen von anisotropen Volumenvariationen ab, vor allem aber von elastisch / plastischen Verformungen, die durch innere Spannungen erzeugt werden. Sie sind in hohem Maße abhängig von den thermischen Gradienten zwischen den verschiedenen Teilbereichen in der Aufheiz- und Abkühlphase.

Die verschiedenen Theorien über die Verformungen können nicht in Volumen noch die Veränderung der Form vorhergesagt, noch die Erhöhung, sondern können ihre Natur erklären, zu minimieren, um die Lage sein, es daher notwendig, in der Lage sein, verschiedene Prozessparameter zu steuern und zu definieren, in Abhängigkeit von verschiedene Arten von zu behandelnden Stücken.

Der Temperaturunterschied zwischen dem Herzen und der Oberfläche der Teile in den Phasen des Erwärmens und Abkühlens verursacht innere Spannungen, die in den meisten Fällen die Streckgrenze des Materials bei hohen Temperaturen übersteigen. Wenn dies geschieht, erfährt das Material Formabweichungen zusätzlich zu den inhärenten Dimensionsvariationen, die durch die Strukturänderung in der Austenitisierungs- und Härtungsphase verursacht werden.

In erster Linie muss die für die maschinelle Bearbeitung erforderliche Toleranz größer sein als das Minimum an Dimensionsänderungen, die durch die Strukturänderung verursacht werden, was für den theoretischen Fall einer isotropen Variation etwa 1% des Volumens und 0,3% der Maße beträgt linear. In Fällen, in denen es ein Prozentsatz an restlichem Austenit ist, nimmt die volumetrische Deformation in direktem Verhältnis zu der Menge an Austenit, und in einigen Fällen, in denen die Rest-Austenit sehr hoch ist, wie in den Werkzeugstählen mit hohem Kohlenstoffgehalt passieren kann, es kann sogar zu einer Kontraktion des Volumens führen.

Die Ursache-Wirkungs-Diagramm oben, hilft es, zu verstehen, wie viele andere Parameter für den Erfolg des gesamten Prozesses beeinflussen, wo die Wärmebehandlung, obwohl der Prozess, der die meisten hebt jede Verformung, in Wirklichkeit nicht allein verantwortlich ist.

Bibliographie und Referenzen:

[1] ASM Metals HandBook Band 04 – Wärmebehandlung

[2] Die Kriterien für die Auswahl und Behandlung von Struktur- und Werkzeugstählen Band 1 – Grundmetallurgie – Cibaldi Dr. Cesare

[3] Die Analyse der Probleme im Zusammenhang mit der Verformung der mechanischen Teile aus Stahl 18NiCrMo5 zur thermochemischen Behandlung von Carbonisierung unterworfen gemacht – OMME snc

29/08/16 Erarbeitet von Ing. Juan Carlos Inés Vilches

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