Techniques de traitement thermique pour l'acier à outils à grande vitesse

Qu'est-ce que l'acier à outils à grande vitesse?

Acier à outils à grande vitesse (HSS) est un matériau en alliage avancé largement utilisé dans la fabrication d'outils de coupe de précision et de matrices industrielles. De retour en 1898, F.W. Taylor et M. White est venu avec HSS, et il secoua totalement le monde des outils de coupe. Cela nous a donné des trucs qui restent tranchants même quand il brûle chaud. La sauce secrète? Traitement thermique. C’est ce qui rend HSS parfait pour des emplois difficiles dans les usines.

Comment préparer l'outil à grande vitesse prêt

Recuit: le point de départ

À quoi ressemble un recuit?

Le recuit est où tout commence à grande vitesse outils. Le processus de recuit consiste à chauffer le HSS à une plage de température contrôlée de 800 ° C à 900 ° C. Ensuite, vous le laissez refroidir bien et lent. Cela rend le matériau en acier de l'outil plus doux et plus facile à travailler. Il enlève également toute tension interne. Une fois à la bonne température, vous le maintenez un peu là pour laisser la chaleur se propager uniformément. Après cela, vous le refroidissez doucement dans un four.

Pourquoi s'embêter avec le recuit?

Le recuit fait de grandes choses. Il fait de l'acier un jeu d'enfant à couper ou à façonner. Il calme également les contraintes internes, de sorte que l'acier ne se fissure pas plus tard et apparaissent de bonnes propriétés dans différentes applications. De plus, il prépare l'acier pour plus de traitements thermiques en lui donnant une belle structure à l'intérieur.

Durcissement: rendre les choses difficiles

Comment fonctionne le durcissement?

Le durcissement améliore la microstructure de l'acier, la transformant en martensite pour une dureté exceptionnelle et une intégrité structurelle. Vous le chauffez à une température très élevée - pensez à 1180 ° C à 1240 ° C, selon ce qui se trouve dans l'acier. Ensuite, vous le refroidissez rapidement avec la trempe. Par exemple, le HSS à base de tungstène doit être éteint à des températures folles élevées, comme 1210–1240 ° C. Ce fraîcheur rapide transforme l'intérieur de l'acier en quelque chose appelé martensite. C’est ce qui rend les choses si difficiles.

Garder la chaleur juste

Vous devez clouer la température pendant le durcissement. Trop chaud, et les grains de l'acier deviennent trop gros, le rendant moins difficile. Trop cool, et il ne se transformera pas en martensite correctement. Après extinction, vous jetez un coup d'œil avec un microscope. Vous vérifiez les matériaux en acier à outils comme le carbone perdu ou les bits inégaux. Cela garantit qu'il n'y a pas de minuscules trous ou fissures qui gâchent les choses.

Tempérer: trouver un équilibre

Pourquoi tempérer l'acier?

La température vient ensuite. Il enlève le bord de la fragilité tout en gardant l'acier dur. L'objectif est d'obtenir le bon mélange de ténacité et de dureté pour le travail. Habituellement, vous chauffez l'acier trois fois à 540 ° C à 560 ° C. Ce chauffage de va-et-vient réglera la martensite et assouplit tout stress de la trempe.

Peaufiner la température pour le travail

Les changements de tempérament en fonction de ce que vous faites. Si vous créez des outils de coupe qui doivent rester durs et durs à des températures élevées, comme jusqu'à 500 ° C - vous allez avec une chaleur de tempérament plus élevée. Cela s'appelle la dureté rouge. Mais pour les outils qui ne sont pas confrontés à autant de stress, vous pourriez tempérer à des températures plus basses pour les rendre plus difficiles au lieu de super difficiles.

En modifiant le recuit, le durcissement et la trempe, l'acier à outils à grande vitesse devient une rock star. Ces étapes le rendent génial pour résister à l'usure et la manipulation de la chaleur pour des choses comme des outils de coupe ou des pièces de précision.

Qu'est-ce qui peut aller mal avec le traitement thermique?

Hoquet commun

Le traitement thermique de l'outil à grande vitesse n'est pas facile. Cela prend des compétences et des soins. Les choses peuvent aller vers le sud, ce qui peut gâcher la qualité de l'acier. Un gros problème est la décarburisation. C'est à ce moment-là que l'acier perd du carbone sur sa surface en raison de la chaleur élevée et trop d'oxygène autour. Vous devez garder cela sous contrôle pour éviter des défauts étranges dans l'acier.

Un autre problème est lorsque les carbures ne sont pas répartis uniformément. Même les carbures sont essentiels pour maintenir le niveau de premier ordre en acier. S'ils sont partout, vous obtenez des points faibles qui nuisent à la durabilité de l'acier et à la résistance à l'usure.

La surchauffe pendant le durcissement peut être une douleur. Si l'acier devient trop chaud, ses céréales deviennent trop grandes et ce n'est pas aussi difficile. S'il ne fait pas assez chaud, il ne se transformera pas en martensite à droite, ce qui le rend plus faible.

La trempe peut également provoquer des maux de tête. Le refroidissement trop rapidement peut souligner l'acier, entraînant des fissures ou une déformation. La mauvaise extinction peut également gâcher la dureté rouge, ce qui est super important pour les outils travaillant dans des conditions chaudes - pensez à 500 ° C.

Après extinction, vous pouvez repérer des problèmes de surface comme de minuscules trous ou des flocons. Ceux-ci affaiblissent l'acier, vous avez donc besoin de contrôles de qualité serrée pour les attraper.

Comment résoudre ces problèmes

Voici comment relever ces défis:

Garder la décarburisation sous contrôle

Utilisez des atmosphères de protection ou des fours à vide pendant le traitement thermique. Ceux-ci éloignent l'oxygène et sauvent le carbone de l'acier. La vérification au microscope s'assure qu'il n'y a pratiquement pas de décarburisation.

Répandre les carbures uniformément

Contrôlez à quelle vitesse vous chauffez et refroidissez pendant le recuit et le durcissement. Cela aide les carbures à se propager bien. Pour HSS de haute qualité, vous voulez des carbures uniformes en dessous de la grade 3. Des astuces comme la métallurgie de poudre peuvent également aider en fabriquant des structures plus fines.

Obtenir la bonne température

Vous avez besoin d'un contrôle de température au point. Par exemple, le HSS à base de tungstène est éteint à 1210–1240 ° C. Le HSS à base de molybdène passe à 1180–1210 ° C. Une chaleur exigeante plus élevée peut augmenter la dureté rouge. Les systèmes automatisés qui regardent la température en temps réel gardent les choses sur la bonne voie.

Extinction plus intelligente

Choisissez des supports de trempe comme l'huile ou l'air en fonction du mélange de l'acier. Le refroidissement lent et contrôlé réduit la contrainte et arrête les fissures ou la déformation. La trempe après l'extinction aide à régler la structure et à faciliter toute contrainte restante.

Boosting avec les traitements de surface

Les traitements comme la nitrade ou le cyannisation à basse température rendent l'usure de la résistance en acier. Ils aident également les outils durer plus longtemps. Ceux-ci durcissent la surface sans changer la forme ou la taille de l’acier.

Chèques de qualité super stricts

Inspections étroites pèsent tôt les problèmes. Les vérifications du microscope consultent la perte de carbone et la propagation du carbure pour vous assurer que l'acier est de qualité supérieure.

Avec ces correctifs, les fabricants peuvent gérer les défis de traitement thermique. Cela garantit que l'outil à grande vitesse fonctionne comme un champion pour les outils de coupe et les pièces de précision.

L'acier à outils à grande vitesse change la donne dans la fabrication d'outils, offrant une résistance inégalée à l'usure et une contrainte thermique. Le bien se résume à un traitement thermique prudent. Vous devez relever les défis avec des mouvements intelligents. Utilisation des dernières techniques et des vérifications de qualité super stricte, Promeccial® peut faire BRILLER HSS. Il est parfait pour tout, des outils de coupe aux pièces de voiture.

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FAQ

Q: Quelles sont les principales étapes de la chaleur traitant de l'acier à outils à grande vitesse?

R: Les étapes clés sont le recuit, le durcissement et la trempe. Le recuit adoucit l'acier et réduit la contrainte. Le durcissement le rend fort par chauffage et refroidissement rapide. Tempérer les équilibres de la dureté avec de la ténacité pour s'adapter aux utilisations spécifiques.

Q: Que fait le recuit pour l'acier à outils à grande vitesse?

R: Le recuit chauffe l'acier à 800 ° C - 900 ° C et le refroidit lentement. Cela le rend plus doux et plus facile à façonner, réduit les contraintes internes pour empêcher la fissuration et la prépare à d'autres traitements en créant une structure uniforme.

Q: Comment fonctionne le durcissement et pourquoi est-ce un gros problème?

R: Le durcissement chauffe l'acier à 1180 ° C - 1240 ° C, puis le refroidit rapidement par extinction. Cela transforme la structure de l'acier en martensite, ce qui le rend super difficile et fort. C’est un gros problème car il donne à HSS la force nécessaire pour les tâches lourdes.