Les pièces métalliques sont les pièces les plus fréquemment traitées par le centre d’usinage 1580. Afin de faire en sorte que la pièce métallique ait les propriétés mécaniques, physiques et chimiques requises, en plus de la sélection raisonnable de matériaux et de divers procédés de formage, les procédés de traitement thermique sont souvent indispensables. L’acier est le matériau le plus utilisé dans l’industrie des machines. La microstructure de l’acier est complexe et peut être contrôlée par traitement thermique. Par conséquent, le traitement thermique de l’acier est le principal contenu du traitement thermique des métaux. De plus, l’aluminium, le cuivre, le magnésium, le titane, etc. et leurs alliages peuvent également modifier leurs propriétés mécaniques, physiques et chimiques par traitement thermique pour obtenir différentes propriétés de performance.
Le traitement thermique ne modifie généralement pas la forme de la pièce et la composition chimique globale, mais en modifiant la microstructure interne de la pièce ou en modifiant la composition chimique de la surface de la pièce, pour donner ou améliorer les performances de la pièce. Sa caractéristique est d’améliorer la qualité interne de la pièce, qui n’est généralement pas visible à l’œil nu.
Quels sont les processus de traitement thermique des métaux, regardons d’abord la carte suivante:
En fait, le rôle du traitement thermique est d’améliorer les propriétés mécaniques des matériaux, d’éliminer les contraintes résiduelles et d’améliorer l’usinabilité des métaux. Selon les différents objectifs du traitement thermique, le processus de traitement thermique peut être divisé en deux catégories: le traitement thermique préliminaire et le traitement thermique final.
1. Traitement thermique préliminaire
Le but du traitement thermique préliminaire est d’améliorer les performances de traitement, d’éliminer les contraintes internes et de préparer une bonne structure métallographique pour le traitement thermique final. Le processus de traitement thermique comprend le recuit, la normalisation, le vieillissement, la trempe et le revenu, etc.
(1) Recuit et normalisation
Le recuit et la normalisation sont utilisés pour les ébauches traitées à chaud. L’acier au carbone et l’acier allié d’une teneur en carbone supérieure à 0,5% sont souvent recuits afin de réduire leur dureté et sont faciles à couper; l’acier au carbone et l’acier allié ayant une teneur en carbone inférieure à 0,5% sont utilisés pour éviter de coller lorsque la dureté est trop faible. Au lieu de cela, la normalisation est utilisée. Le recuit et la normalisation peuvent encore affiner les grains et la structure uniforme, en se préparant au traitement thermique ultérieur. Le recuit et la normalisation sont souvent arrangés après la fabrication de l’ébauche et avant l’usinage brut.
(2) Traitement du vieillissement
Le traitement de vieillissement est principalement utilisé pour éliminer les contraintes internes générées dans la fabrication et l’usinage des ébauches.
Afin d’éviter une charge de travail de transport excessive, pour les pièces avec une précision générale, un traitement de vieillissement peut être organisé avant la finition. Cependant, pour les pièces ayant des exigences de précision plus élevées (telles que la boîte d’une aléseuse à coordonnées, etc.), deux ou plusieurs procédures de traitement du vieillissement doivent être organisées. Les pièces simples ne sont généralement pas nécessaires, sauf pour les pièces moulées. Pour certaines pièces de précision à faible rigidité (comme les vis de précision), afin d’éliminer les contraintes internes générées lors du traitement et de stabiliser la précision d’usinage des pièces, il est souvent organisé entre l’usinage brut et l’usinage semi-fini. Traitements multiples du vieillissement. Pour le traitement de certaines pièces d’arbre, le traitement du vieillissement doit être organisé après le processus de redressement.
(3) Tempérage
La trempe et le revenu sont le traitement de revenu à haute température après la trempe. Il peut obtenir une structure de sorbite tempérée uniforme et fine pour se préparer à la réduction de la déformation lors des traitements ultérieurs de trempe et de nitruration de surface. Par conséquent, la trempe et le revenu peuvent également être utilisés comme traitement thermique préliminaire.
En raison des propriétés mécaniques plus complètes des pièces après trempe et revenu, certaines pièces qui ne nécessitent pas une dureté et une résistance à l’usure élevées peuvent également être utilisées comme processus de traitement thermique final.
2. Traitement thermique final
Le but du traitement thermique final est d’améliorer les propriétés mécaniques telles que la dureté, la résistance à l’usure et la résistance.
(1) Trempe
La trempe comprend la trempe de surface et la trempe globale. Parmi eux, la trempe de surface est largement utilisée en raison de la faible déformation, de l’oxydation et de la décarburation, et la trempe de surface présente également les avantages d’une résistance externe élevée et d’une bonne résistance à l’usure, tout en maintenant une bonne ténacité interne et une forte résistance aux chocs. Afin d’améliorer les propriétés mécaniques des pièces durcies en surface, un traitement thermique tel que la trempe et le revenu ou la normalisation est souvent nécessaire comme traitement thermique préliminaire. La voie générale du processus est la suivante: ébauche-forgeage-normalisation (recuit)-usinage brut-trempe et revenu-semi-finition-trempe de surface-finition.
(2) Carburation et trempe
La carburation et la trempe conviennent à l’acier à faible teneur en carbone et à l’acier faiblement allié. Tout d’abord, augmentez la teneur en carbone de la couche superficielle de la pièce. Après trempe, la couche superficielle obtiendra une dureté élevée, tandis que la partie centrale conserve toujours une certaine résistance et une ténacité et une plasticité élevées. La carburation est divisée en carburation globale et carburation partielle. Dans le cas d’une carburation partielle, des mesures anti-infiltration (placage de cuivre ou placage de matériau anti-infiltration) doivent être prises pour la pièce non carburée. Étant donné que la déformation de carburation et de trempe est importante et que la profondeur de carburation est généralement comprise entre 0,5 et 2 mm, le processus de carburation est généralement organisé entre la semi-finition et la finition.
La voie du processus est généralement: ébauche-forgeage-normalisation-rugueuse et semi-finition-carburation et trempe-finition.
Lorsque la partie non carburée des pièces partiellement carburées adopte le plan de processus d’élimination de la couche carburée excédentaire après avoir augmenté la marge, le processus d’élimination de la couche carburée excédentaire doit être organisé après la carburation et avant la trempe.
(3) Traitement de nitruration
La nitruration est une méthode de traitement qui permet aux atomes d’azote de pénétrer dans la surface métallique pour obtenir une couche de composés contenant de l’azote. La couche de nitruration peut améliorer la dureté, la résistance à l’usure, la résistance à la fatigue et la résistance à la corrosion de la surface de la pièce. Parce que la température de traitement de nitruration est basse, la déformation est faible et la couche de nitruration est mince (généralement pas plus de 0,6 ~ 0,7 mm), le processus de nitruration doit être organisé autant que possible. Afin de réduire la déformation pendant la nitruration, il est généralement nécessaire après la coupe. Effectuez un revenu à haute température soulageant les contraintes.
