Hoy compartimos una descripción general completa de los términos relacionados con las propiedades de procesamiento de materiales metálicos.
1. Castabilidad (moldeabilidad)
Esto se refiere a la capacidad de un material metálico para producir una pieza fundida calificada utilizando métodos de fundición. La moldeabilidad incluye principalmente fluidez, contracción y segregación. La fluidez se refiere a la capacidad del metal fundido para llenar un molde; la contracción se refiere al grado de contracción del volumen durante la solidificación; y la segregación se refiere a la desigualdad de la composición química interna y la estructura del metal causada por diferencias en el momento de la cristalización durante el enfriamiento y la solidificación.
2. Forjabilidad
Esto se refiere a la capacidad de un material metálico para cambiar de forma sin agrietarse durante el procesamiento a presión. Incluye la capacidad de realizar procesos de forja, laminación, estiramiento y extrusión en estado frío o caliente. La calidad de la forjabilidad está relacionada principalmente con la composición química del material metálico.
3. Maquinabilidad (Maquinabilidad, Maquinabilidad)
Esto se refiere a la facilidad con la que se puede mecanizar un material metálico en una pieza de trabajo calificada utilizando una herramienta de corte. La maquinabilidad se mide comúnmente por la rugosidad de la superficie de la pieza mecanizada, la velocidad de corte permitida y el grado de desgaste de la herramienta. Está relacionado con muchos factores, como la composición química, las propiedades mecánicas, la conductividad térmica y el grado de endurecimiento por trabajo del material metálico. La dureza y la tenacidad se utilizan habitualmente como indicadores aproximados de maquinabilidad. En general, cuanto mayor es la dureza de un material metálico, más difícil resulta cortarlo; Incluso si la dureza no es alta, si la tenacidad es grande, el corte sigue siendo difícil.
4. Soldabilidad (Soldabilidad)
Se refiere a la adaptabilidad de un material metálico a los procesos de soldadura. Se refiere principalmente a la facilidad con la que se puede obtener una junta soldada de alta-calidad bajo ciertas condiciones del proceso de soldadura. Incluye dos aspectos: primero, el rendimiento de la unión, es decir, la sensibilidad de un determinado metal a formar defectos de soldadura en determinadas condiciones del proceso de soldadura; y segundo, el desempeño del servicio, es decir, la idoneidad de una determinada unión soldada de metal para los requisitos del servicio bajo ciertas condiciones del proceso de soldadura.
5. Tratamiento térmico
(1) Recocido: se refiere a un proceso de tratamiento térmico en el que un material metálico se calienta a una temperatura adecuada, se mantiene durante un tiempo determinado y luego se enfría lentamente. Los procesos de recocido comunes incluyen: recocido por recristalización, recocido con alivio de tensión-, recocido con esferoidización y recocido completo. El recocido tiene como objetivo reducir la dureza de los materiales metálicos, mejorar su plasticidad para facilitar el mecanizado o procesamiento a presión, reducir tensiones residuales, mejorar la homogeneización de la microestructura y composición, o preparar la microestructura para un posterior tratamiento térmico.
(2) Normalización: Esto se refiere al proceso de tratamiento térmico de calentar acero o piezas de acero a 30 grados -50 grados por encima de Ac3 o Acm (la temperatura del punto crítico superior del acero), mantenerlo durante un tiempo apropiado y luego enfriarlo en aire tranquilo. El propósito de la normalización es principalmente mejorar las propiedades mecánicas del acero con bajo contenido de carbono, mejorar la maquinabilidad, refinar los granos y eliminar defectos microestructurales, preparando así la microestructura para el tratamiento térmico posterior.
(3) Enfriamiento: se refiere al proceso de tratamiento térmico que consiste en calentar piezas de acero a una temperatura superior a Ac3 o Ac1 (la temperatura del punto crítico más bajo del acero), mantenerlas durante un tiempo determinado y luego enfriarlas a una velocidad adecuada para obtener una microestructura martensítica (o bainítica). Los procesos de enfriamiento comunes incluyen enfriamiento en baño de sal, enfriamiento gradual martensítico, enfriamiento isotérmico bainítico, enfriamiento superficial y enfriamiento local. El propósito del templado es obtener la estructura martensítica deseada en las piezas de acero, mejorar la dureza, resistencia y resistencia al desgaste de la pieza de trabajo y preparar la microestructura para el posterior tratamiento térmico.
(4) Templado: esto se refiere al proceso de tratamiento térmico en el que las piezas de acero se endurecen, luego se calientan a una temperatura inferior a Ac1, se mantienen durante un tiempo determinado y luego se enfrían a temperatura ambiente. Los procesos de templado comunes incluyen el templado a baja-temperatura, el templado a media-temperatura, el templado a alta-temperatura y el templado múltiple. El propósito del revenido es principalmente eliminar las tensiones generadas durante el templado, de modo que las piezas de acero tengan una alta dureza y resistencia al desgaste, así como la plasticidad y tenacidad requeridas.
(5) Temple y revenido: Se refiere al proceso de tratamiento térmico combinado de temple y revenido de acero o piezas de acero. El acero utilizado para templar y revenir se llama acero templado y revenido. Generalmente se refiere a acero estructural de medio-carbono y acero estructural de aleación de medio-carbono.
(6) Tratamiento térmico químico: se refiere al proceso de tratamiento térmico en el que se colocan piezas de metal o aleaciones en un medio activo a una temperatura determinada y se mantienen para permitir que uno o más elementos penetren en su capa superficial, cambiando así su composición química, microestructura y propiedades. Los procesos comunes de tratamiento térmico químico incluyen carburación, nitruración, carbonitruración, aluminización y borotización. El propósito del tratamiento térmico químico es principalmente mejorar la dureza de la superficie, la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la oxidación de las piezas de acero.
(7) Tratamiento de solución: esto se refiere a un proceso de tratamiento térmico en el que una aleación se calienta a una región monofásica-de alta-temperatura y se mantiene a una temperatura constante para permitir que el exceso de fase se disuelva completamente en la solución sólida, seguido de un enfriamiento rápido para obtener una solución sólida sobresaturada. El propósito del tratamiento con solución es principalmente mejorar la plasticidad y tenacidad del acero y las aleaciones, y prepararlo para el endurecimiento por precipitación.
(8) Endurecimiento por precipitación (fortalecimiento por precipitación): Esto se refiere a un proceso de tratamiento térmico en el que los átomos de soluto en una solución sólida sobresaturada se aglomeran y/o precipitan y se dispersan en la matriz, lo que lleva al endurecimiento. Por ejemplo, el acero inoxidable austenítico endurecido por precipitación-, después del tratamiento con solución o el trabajo en frío, puede alcanzar una resistencia muy alta al someterse a un tratamiento de endurecimiento por precipitación a 400 grados -500 grados o 700 grados -800 grados. (9) Tratamiento de envejecimiento: se refiere al proceso de tratamiento térmico en el que las propiedades, la forma y las dimensiones de una pieza de aleación cambian con el tiempo después del tratamiento con solución, la deformación plástica en frío, la fundición o la forja, seguido de su colocación a una temperatura más alta o mantenimiento a temperatura ambiente. Si la pieza de trabajo se calienta a una temperatura más alta y se envejece durante un período más largo, se denomina tratamiento de envejecimiento artificial. Si la pieza de trabajo se coloca a temperatura ambiente o en condiciones naturales durante un período prolongado, el fenómeno de envejecimiento se denomina tratamiento de envejecimiento natural. El objetivo del tratamiento de envejecimiento es eliminar las tensiones internas en la pieza de trabajo, estabilizar su microestructura y dimensiones y mejorar sus propiedades mecánicas.
(10) Templabilidad: se refiere a las características que determinan la profundidad del endurecimiento y la distribución de la dureza del acero en condiciones específicas. La templabilidad del acero a menudo se expresa por la profundidad de la capa endurecida. Cuanto mayor sea la profundidad de la capa endurecida, mejor será la templabilidad del acero. La templabilidad del acero depende principalmente de su composición química, especialmente de la presencia de elementos de aleación que aumentan la templabilidad, el tamaño de grano, la temperatura de calentamiento y el tiempo de retención. El acero con buena templabilidad permite propiedades mecánicas uniformes en toda la sección transversal-del componente de acero y permite el uso de agentes de enfriamiento con baja tensión de enfriamiento, lo que reduce la deformación y el agrietamiento.
(11) Diámetro crítico (Diámetro crítico de templabilidad): El diámetro crítico se refiere al diámetro máximo del acero después del enfriamiento en un medio determinado, en el cual el núcleo obtiene una estructura de martensita completa o 50% de martensita. El diámetro crítico de algunos aceros generalmente se puede obtener mediante pruebas de templabilidad en aceite o agua.
(12) Endurecimiento secundario: algunas aleaciones de hierro-carbono (como el acero rápido-) requieren múltiples procesos de templado para aumentar aún más su dureza. Este fenómeno de endurecimiento se denomina endurecimiento secundario, el cual es causado por la precipitación de carburos especiales y/o por su participación en la transformación de la austenita en martensita o bainita.
(13) Fragilidad del temple: Esto se refiere al fenómeno de fragilización del acero templado después de templarlo dentro de ciertos rangos de temperatura o de un enfriamiento lento desde la temperatura de templado hasta ese rango de temperatura. La fragilidad por temperamento se puede dividir en fragilidad por temperamento de primer-tipo y fragilidad por temperamento de segundo-tipo. El primer tipo de fragilización por temperamento, también conocida como fragilización por temperamento irreversible, ocurre principalmente a temperaturas de templado entre 250 grados y 400 grados. Después del recalentamiento, la fragilidad desaparece y el templado repetido dentro de este rango no produce nuevamente fragilización. El segundo tipo de fragilidad por temperamento, también conocida como fragilización por temperamento reversible, ocurre a temperaturas entre 400 grados y 650 grados. Después del recalentamiento, la fragilidad desaparece y la temperatura debe enfriarse rápidamente. La exposición prolongada o el enfriamiento lento dentro del rango de 400 a 650 grados provocarán una recurrencia catalítica. La aparición de fragilidad por temple está relacionada con los elementos de aleación del acero. Por ejemplo, el manganeso, el cromo, el silicio y el níquel tienden a provocar fragilidad en el temple, mientras que el molibdeno y el tungsteno tienden a reducir esta tendencia.
