Esplorazione del processo di tempra secondaria del forno di cementazione

Analizziamo innanzitutto i cambiamenti organizzativi prima e dopo lo spegnimento nel forno di cementazione. Per la superficie, la struttura dovrebbe essere martensite rinvenuta con piccoli carburi granulari uniformemente distribuiti e austenite residua. Nel processo di tempra secondaria, la temperatura di riscaldamento della tempra iniziale è più elevata, il che può affinare la struttura e dissolvere la maggior parte dei carburi. Tuttavia, dopo la tempra, una grande quantità di austenite residua rimane nella struttura superficiale ad alto contenuto di carbonio.
Nel nostro processo precedente, il pezzo raffreddato veniva direttamente sottoposto a tempra secondaria aumentando nuovamente la temperatura. Dopo la tempra, è stato effettuato un rinvenimento a bassa temperatura, con conseguente durezza superficiale inaspettatamente inferiore. A questo proposito, abbiamo analizzato se la decarburazione della superficie del pezzo è stata causata da due cicli di aumento della temperatura elevata attraverso il test del contenuto di carbonio superficiale e la risposta è negativa. Si sospettava quindi che la tempra non avesse avuto successo, quindi il pezzo è stato temprato nuovamente e la durezza era ancora inferiore al valore normale. Dopo aver tagliato e analizzato la microstruttura della barra di prova imitazione del forno di cementazione, si è riscontrato che il contenuto residuo di austenite era relativamente elevato. Senza l'uso di metodi di trattamento criogenico, abbiamo prima sottoposto il pezzo a due trattamenti di rinvenimento a bassa temperatura nel tentativo di modificare lo stato martensitico nel tessuto, dalla forma originale dell'ago grosso e dell'ago lungo alla forma dell'ago corto. Dovrebbe essersi disperso nel tessuto muscolare e mostrare indicatori di forza molto migliori rispetto allo stato originale.
Tuttavia, in termini di durezza superficiale, non è ancora ideale perché in termini di trasformazione strutturale, l'austenite residua non può essere trasformata nuovamente in martensite durante il processo di rinvenimento, quindi è impossibile parlare di aumento della durezza superficiale. A tal fine, partiamo dalla fonte del processo e analizziamo attentamente le ragioni della generazione di austenite residua.
Per lo spegnimento iniziale è stata scelta una temperatura più alta di 880-900 gradi per il forno di cementazione. In questo momento, la maggior parte dei carburi superficiali si dissolvono in austenite. Il raffreddamento a questa temperatura può, ovviamente, affinare la struttura complessiva del nucleo e risolvere il problema della rete di carburi che si forma durante il processo di cementazione. Tuttavia è anche inevitabile la formazione di una grande quantità di austenite residua nella struttura superficiale. In questo momento, se si effettuano riscaldamento e tempra a velocità continua, nel secondo processo di tempra e riscaldamento, non c'è tempo sufficiente per la trasformazione dell'austenite residua. Quando viene portato all'intervallo di temperatura di austenitizzazione, ci sono carburi non disciolti che formano un equilibrio con il carbonio nell'austenite residua precedentemente generata, il che rende più stabile l'austenite residua formatasi per prima e rimarrà stabile anche durante il successivo processo di tempra. Allo stesso tempo, l'austenite formatasi successivamente ha un'impermeabilità alla trasformazione martensitica durante il processo di raffreddamento, formerà anche nuove fasi austenite residue, che faranno sì che le fasi austenite residue alla fine si sovrappongano tra loro, risultando in una proporzione maggiore e durezza inferiore.

In sintesi, riassumiamo la ragione della bassa durezza come gestione impropria del problema di una grande percentuale di austenite residua. A questo proposito, quando si formula il processo di tempra secondaria per i forni di cementazione, possiamo ancora scegliere un intervallo di temperature più elevato per la tempra iniziale per dissolvere completamente i carburi. Dopo la tempra, viene aggiunta una fase di rinvenimento ad alta temperatura per decomporre e trasformare l'austenite residua. Ciò non solo può eliminare il danno causato dalla sua eredità, ma anche ridurre il cambiamento di dimensione durante il processo di trasformazione strutturale dovuto al rinvenimento ad alta temperatura. Aggiungere due cicli di rinvenimento a bassa temperatura dopo la tempra per migliorare lo stato martensitico finale.