Trattamento termico antistress

Obiettivo di antistress per getti e forgiati

Gli obiettivi primari del trattamento termico antistress sono:

• Riduzione degli stress residui: per ridurre al minimo gli stress interni che si sviluppano durante la fusione, la forgiatura, la saldatura o i processi di lavorazione, che possono portare a distorsione, screpolature o guasti prematuri.

• Miglioramento della stabilità dimensionale: per garantire che i componenti mantengono la loro forma e tolleranza in tutte le fasi di elaborazione e in servizio.

• Miglioramento delle proprietà meccaniche: per migliorare le proprietà meccaniche come tenacità, resistenza alla fatica e prestazioni complessive nella parte finale.

• Prevenzione della distorsione: per ridurre la possibilità di cambiamenti dimensionali durante ulteriori lavorazioni o uso in servizio alleviando gli stress irregolari attraverso il componente.

• Aumento della durata: per migliorare l'efficienza a lungo termine della parte stabilizzando la sua struttura interna e prevenire i guasti a causa di motivi legati allo stress.

Il processo di antistress per getti e forgiati

1. Riscaldamento:

• Il componente viene riscaldato ad una temperatura in genere da 550 ° c a 700 ° c (da 1,022 a 1,292 ° f), a seconda della composizione e dello spessore del materiale. Il riscaldamento viene fatto in modo uniforme per garantire che l'intera parte arrivi alla temperatura richiesta. La temperatura specifica viene scelta per essere al di sotto del campo di trasformazione del materiale (la temperatura a cui si verifica il cambiamento di fase), che evita di modificare la microstruttura del materiale.

2. Ammollo:

• Una volta completata la temperatura richiesta, il componente viene immerso per un periodo specifico per consentire allo stress interno di rilassarsi. Il tempo di ammollo viene misurato in base allo spessore e alle dimensioni della parte, come i componenti più spessi possono essere necessari tempi di ammollo più lunghi per garantire una distribuzione uniforme della temperatura e un sollievo dallo stress.

3. Raffreddamento:

• Dopo ammollo, il componente può raffreddare lentamente, spesso in aria morta o in atmosfera di forno controllata. Il processo di raffreddamento lento garantisce che l'effetto antistress non sia invertito e riduce al minimo il rischio di inducing nuovi stress durante la fase di raffreddamento. La velocità di raffreddamento è controllata per evitare gradienti termici che potrebbero generare distorsione o screpolature.

Benefici dell'antistress per getti e forgiati

1. Stress residui minimizzati:

• Uno dei vantaggi più importanti dell'alleviare lo stress è la riduzione degli stress residui che sono spesso presenti dopo la fusione, la forgiatura o la saldatura. Questi stress possono distorcere le parti durante la lavorazione, l'assemblaggio o il funzionamento in servizio, il che porta a cambiamenti dimensionali o crepe. Alleviare lo Stress aiuta a eliminare le forze interne, garantire che il componente preserva la forma e la funzione.

2. Stabilità dimensionale migliorata:

• Eliminando gli stress residui, alleviare lo stress garantisce che la parte maneggi la geometria progettata durante ulteriori lavorazioni o durante il funzionamento in servizio. Questo è particolarmente importante per le parti con tolleranza stretta, forme complesse o le parti soggette a carichi meccanici elevati o ciclismo termico.

3. Maggiore tenacità e resistenza alla fatica:

• Il processo di alleviare lo stress può migliorare la tenacità generale e la resistenza alla fatica di un componente attraverso una microstruttura più uniforme. Ridurre gli stress interni garantisce che la parte abbia meno possibilità di crepe sotto il carico dinamico o ciclico, che è vitale per le parti che saranno esposte a stress ripetitivo nei loro ambienti operativi.

4. Prevenzione della distorsione durante ulteriori lavorazioni:

• Per getti e pezzi fucinati che saranno oggetto di lavorazione, assemblaggio o saldatura aggiuntivi, alleviare lo stress aiuta a prevenire la distorsione arbitraria durante questi processi. Questo è particolarmente vantaggioso per componenti di grandi o complessi in cui anche una distorsione minore può portare a problemi di elaborazione o problemi con il montaggio parziale.

5. Prestazioni del materiale migliorate:

• Le parti antistress mostrano proprietà materiali più coerenti su tutto il componente. Questo conducePer migliorare prestazioni e affidabilità complessive, in particolare per parti soggette a carichi elevati, forze complesse o condizioni ambientali difficili. Alleviare lo Stress aiuta la longevità del componente, previene i guasti prematuri a causa di schizzi di materiale interni.

6. Lavorabilità migliorata:

• La riduzione degli stress interni migliora anche la lavorabilità del materiale. Le parti che sono state alleviate dallo stress hanno meno possibilità di deformare o distorcere durante le operazioni di lavorazione, il che aiuta a mantenere le tolleranza strette e riduce l'usura degli attrezzi. Questo rende le fasi di produzione successive più efficienti ed economiche.

Applicazioni di antistress per getti e forgiati

Alleviare lo Stress viene applicato in una vasta gamma di settori in cui le parti sono soggette a deformazioni importanti durante la produzione, sono soggette a elevate pressioni meccaniche o devono soddisfare requisiti dimensionali rigorosi. Alcune delle applicazioni più comuni includono:

Industria automobilistica:

Blocchi motore, alberi motore, ingranaggi, componenti di sospensione e altre parti ad alta resistenza che richiedono stabilità dimensionale dopo la fusione, la forgiatura o la lavorazione.

Componenti soggetti a processi di saldatura, come sistemi di scarico e parti del telaio, per evitare deformazioni o screpolature.

Macchinari pesanti:

Componenti come ingranaggi, assi, alberi e telai utilizzati nelle miniere, nelle costruzioni e nelle macchine agricole che devono mantenere la precisione dimensionale dopo la forgiatura o la saldatura.

Grandi componenti strutturali che hanno bisogno di resistere alla deformazione durante la fabbricazione o in servizio.

Settore energetico:

Apparecchiature per la generazione di energia, come pale della turbina, recipienti a pressione e scambiatori di calore, che sono esposti a elevate pressioni termiche e meccaniche.

Strumenti di perforazione ed esplorazione che richiedono stabilità dimensionale e resistenza alla fatica per periodi di funzionamento estesi.

Utensili e matrici:

Matrici, stampi e componenti per utensili utilizzati nella produzione di parti di precisione, dove è indispensabile alleviare lo stress per prevenire deformazioni o cambiamenti dimensionali durante l'uso ripetuto.

Stampi per stampaggio, forgiatura e colata ad alte prestazioni che richiedono alta precisione dimensionale e stabilità.