Cumpletu è dettagliatu! Cunniscenza cumpleta di a tempra di l'acciaiu!

A definizione è u scopu di l'estinzione
L'acciaiu hè riscaldatu à una temperatura sopra à u puntu criticu Ac3 (acciaiu ipoeutettoide) o Ac1 (acciaiu ipereutettoide), mantinutu per un periudu di tempu per fà lu austenitizà cumpletamente o parzialmente, è dopu raffreddatu à una velocità più grande di a velocità critica di tempra. U prucessu di trattamentu termicu chì trasforma l'austenite superraffreddata in martensite o bainite inferiore hè chjamatu tempra.

U scopu di a tempra hè di trasfurmà l'austenite superraffreddata in martensite o bainite per ottene una struttura di martensite o bainite inferiore, chì hè poi cumminata cù a rinvenitura à diverse temperature per migliurà assai a resistenza, a durezza è a resistenza di l'acciaiu. L'usura, a resistenza à a fatica è a tenacità, ecc., per risponde à i diversi requisiti d'usu di varie parti meccaniche è strumenti. A tempra pò ancu esse aduprata per risponde à e proprietà fisiche è chimiche speciali di certi acciai speciali cum'è u ferromagnetismu è a resistenza à a corrosione.

Quandu e parte d'acciaiu sò raffreddate in un mediu di tempra cù cambiamenti di statu fisicu, u prucessu di raffreddamentu hè generalmente divisu in e seguenti trè fasi: fase di film di vapore, fase di ebullizione è fase di cunvezione.

Temprabilità di l'acciaiu
A temprabilità è a temprabilità sò dui indicatori di prestazione chì caratterizanu a capacità di l'acciaiu di sottumessu à a tempra. Sò ancu una basa impurtante per a selezzione è l'usu di i materiali.

1. I cuncetti di temprabilità è temprabilità

A temprabilità hè a capacità di l'acciaiu di ottene a più alta durezza ch'ellu pò ottene quandu hè tempratu è induritu in cundizioni ideali. U fattore principale chì determina a temprabilità di l'acciaiu hè u cuntenutu di carbone di l'acciaiu. Per esse più precisi, hè u cuntenutu di carbone dissoltu in l'austenite durante a tempra è u riscaldamentu. Più altu hè u cuntenutu di carbone, più alta hè a temprabilità di l'acciaiu. L'elementi di lega in l'acciaiu anu pocu impattu nantu à a temprabilità, ma anu un impattu significativu nantu à a temprabilità di l'acciaiu.

A temprabilità si riferisce à e caratteristiche chì determinanu a prufundità di tempra è a distribuzione di a durezza di l'acciaiu in cundizioni specifiche. Vale à dì, a capacità di ottene a prufundità di u stratu tempratu quandu l'acciaiu hè tempratu. Hè una pruprietà inerente di l'acciaiu. A temprabilità riflette in realtà a facilità cù a quale l'austenite si trasforma in martensite quandu l'acciaiu hè tempratu. Hè principalmente ligata à a stabilità di l'austenite superraffreddata di l'acciaiu, o à a velocità critica di raffreddamentu di tempra di l'acciaiu.

Ci vole ancu à signalà chì a temprabilità di l'acciaiu deve esse distinta da a prufundità di tempra effettiva di e parti d'acciaiu in cundizioni specifiche di tempra. A temprabilità di l'acciaiu hè una pruprietà inerente di l'acciaiu stessu. Dipende solu da i so fattori interni è ùn hà nunda à chì vede cù fattori esterni. A prufundità di tempra effettiva di l'acciaiu ùn dipende micca solu da a temprabilità di l'acciaiu, ma dipende ancu da u materiale utilizatu. Hè ligata à fattori esterni cum'è u mediu di raffreddamentu è a dimensione di a pezza. Per esempiu, in e stesse cundizioni di austenizazione, a temprabilità di u listessu acciaio hè a listessa, ma a prufundità di tempra effettiva di a tempra in acqua hè più grande di quella di a tempra in oliu, è e piccule parti sò più chjuche di a tempra in oliu. A prufundità di tempra effettiva di e parti grande hè grande. Questu ùn si pò dì chì a tempra in acqua hà una temprabilità più alta di a tempra in oliu. Ùn si pò dì chì e piccule parti anu una temprabilità più alta di e parti grande. Si pò vede chì per valutà a temprabilità di l'acciaiu, l'influenza di fattori esterni cum'è a forma di a pezza, a dimensione, u mediu di raffreddamentu, ecc. devenu esse eliminate.

Inoltre, postu chì a temprabilità è a temprabilità sò dui cuncetti diversi, l'acciaiu cù alta durezza dopu a tempra ùn hà micca necessariamente una alta temprabilità; è l'acciaiu cù bassa durezza pò ancu avè una alta temprabilità.

2. Fattori chì influenzanu a temprabilità

A temprabilità di l'acciaiu dipende da a stabilità di l'austenite. Ogni fattore chì pò migliurà a stabilità di l'austenite superraffreddata, spustà a curva C à diritta, è cusì riduce a velocità di raffreddamentu critica pò migliurà a temprabilità di l'acciaiu d'alta durezza. A stabilità di l'austenite dipende principalmente da a so cumpusizione chimica, a dimensione di i grani è l'uniformità di a cumpusizione, chì sò ligate à a cumpusizione chimica di l'acciaiu è à e cundizioni di riscaldamentu.

3. Metudu di misurazione di l'induribilità

Ci sò parechji metudi per misurà a temprabilità di l'acciaiu, i più cumunimenti usati sò u metudu di misurazione di u diametru criticu è u metudu di prova di temprabilità finale.

(1) Metudu di misurazione di u diametru criticu

Dopu chì l'acciaiu hè statu tempratu in un certu mediu, u diametru massimu quandu u core ottiene tutta a martensite o una struttura di 50% di martensite hè chjamatu diametru criticu, rapprisintatu da Dc. U metudu di misurazione di u diametru criticu hè di fà una seria di barre tonde cù diversi diametri, è dopu a tempra, misurà a curva di durezza U distribuita longu u diametru nantu à ogni sezione di campione, è truvà a barra cù a struttura semi-martensitica in u centru. U diametru di a barra tonda Questu hè u diametru criticu. Più grande hè u diametru criticu, più alta hè a temprabilità di l'acciaiu.

(2) Metudu di prova di tempra finale

U metudu di prova di tempra finale usa un campione di dimensione standard tempratu in punta (Ф25mm × 100mm). Dopu l'austenitizazione, l'acqua hè spruzzata nantu à una estremità di u campione nantu à un equipaggiamentu speciale per raffreddallu. Dopu u raffreddamentu, a durezza hè misurata longu a direzzione di l'asse - da l'estremità raffreddata à l'acqua. Metudu di prova per a curva di relazione di distanza. U metudu di prova di indurimentu finale hè unu di i metudi per determinà a temprabilità di l'acciaiu. I so vantaghji sò un funziunamentu simplice è una larga gamma di applicazione.

4. Stress di tempra, deformazione è screpolatura

(1) Stress internu di a pezza durante a tempra

Quandu a pezza hè raffreddata rapidamente in u mediu di tempra, postu chì a pezza hà una certa dimensione è u coefficientu di cunduttività termica hè ancu un certu valore, un certu gradiente di temperatura si verificarà longu a sezione interna di a pezza durante u prucessu di raffreddamentu. A temperatura di a superficia hè bassa, a temperatura di u core hè alta, è e temperature di a superficia è di u core sò alte. Ci hè una differenza di temperatura. Durante u prucessu di raffreddamentu di a pezza, ci sò ancu dui fenomeni fisichi: unu hè l'espansione termica, mentre a temperatura cala, a lunghezza di a linea di a pezza si riduce; l'altru hè a trasfurmazione di l'austenite in martensite quandu a temperatura cala à u puntu di trasfurmazione di a martensite. , chì aumenterà u vulume specificu. A causa di a differenza di temperatura durante u prucessu di raffreddamentu, a quantità di espansione termica serà diversa in diverse parti longu a sezione trasversale di a pezza, è a tensione interna serà generata in diverse parti di a pezza. A causa di l'esistenza di differenze di temperatura in a pezza, ci ponu ancu esse parti induve a temperatura cala più velocemente di u puntu induve si verifica a martensite. Trasfurmazione, u vulume si espande, è e parte cù alta temperatura sò sempre più alte di u puntu è sò sempre in u statu austenite. Queste diverse parte genereranu ancu stress internu per via di e differenze in i cambiamenti di vulume specificu. Dunque, dui tipi di stress internu ponu esse generati durante u prucessu di tempra è di raffreddamentu: unu hè u stress termicu; l'altru hè u stress tissutale.

Sicondu e caratteristiche di u tempu d'esistenza di a tensione interna, pò ancu esse divisa in tensione istantanea è tensione residuale. A tensione interna generata da a pezza in un certu mumentu durante u prucessu di raffreddamentu hè chjamata tensione istantanea; dopu chì a pezza hè stata raffreddata, a tensione chì ferma in l'internu di a pezza hè chjamata tensione residuale.

U stress termicu si riferisce à u stress causatu da una espansione termica inconsistente (o cuntrazione à fretu) per via di e differenze di temperatura in diverse parti di a pezza quandu hè riscaldata (o raffreddata).

Avà pigliate un cilindru solidu cum'è esempiu per illustrà a furmazione è e regule di cambiamentu di a tensione interna durante u so prucessu di raffreddamentu. Solu a tensione assiale hè discussa quì. À l'iniziu di u raffreddamentu, perchè a superficia si raffredda rapidamente, a temperatura hè bassa è si riduce assai, mentre u core hè raffreddato, a temperatura hè alta è a ritirata hè chjuca. Di cunsiguenza, a superficia è l'internu sò mutualmente ritenuti, risultendu in una tensione di trazione nantu à a superficia, mentre u core hè sottu pressione. Mentre u raffreddamentu avanza, a differenza di temperatura trà l'internu è l'esternu aumenta, è ancu a tensione interna aumenta di cunsiguenza. Quandu a tensione aumenta per superà a resistenza di cedimentu à sta temperatura, si verifica una deformazione plastica. Siccomu u spessore di u core hè più altu di quellu di a superficia, u core si contrae sempre assialmente prima. Cum'è cunsiguenza di a deformazione plastica, a tensione interna ùn aumenta più. Dopu u raffreddamentu à un certu periodu di tempu, a diminuzione di a temperatura di a superficia rallenterà gradualmente, è ancu a so ritirata diminuirà gradualmente. In questu mumentu, u core si riduce sempre, dunque a tensione di trazione nantu à a superficia è a tensione di compressione nantu à u core diminuiranu gradualmente finu à sparisce. Tuttavia, à misura chì u raffreddamentu cuntinueghja, l'umidità di a superficia diventa sempre più bassa, è a quantità di ritirata diventa sempre menu, o ancu smette di ritirà si. Siccomu a temperatura in u core hè sempre alta, cuntinuerà à ritirà si, è infine si formerà una tensione di compressione nantu à a superficia di a pezza, mentre chì u core avarà una tensione di trazione. Tuttavia, siccomu a temperatura hè bassa, a deformazione plastica ùn hè micca faciule da verificà si, dunque sta tensione aumenterà à misura chì u raffreddamentu avanza. Continuerà à aumentà è infine resterà in l'internu di a pezza cum'è tensione residuale.

Si pò vede chì a tensione termica durante u prucessu di raffreddamentu face inizialmente chì u stratu superficiale sia stiratu è u core sia cumpressu, è a tensione residuale restante hè u stratu superficiale da cumpressà è u core da stirà.

In riassuntu, a tensione termica generata durante u raffreddamentu per tempra hè causata da a differenza di temperatura trasversale durante u prucessu di raffreddamentu. Più grande hè a velocità di raffreddamentu è più grande hè a differenza di temperatura trasversale, più grande hè a tensione termica generata. In e stesse cundizioni di u mediu di raffreddamentu, più alta hè a temperatura di riscaldamentu di a pezza, più grande hè a dimensione, più chjuca hè a cunduttività termica di l'acciaiu, più grande hè a differenza di temperatura in a pezza è più grande hè a tensione termica. Se a pezza hè raffreddata in modu irregulare à alta temperatura, serà distorta è deformata. Se a tensione di trazione istantanea generata durante u prucessu di raffreddamentu di a pezza hè più grande di a resistenza à a trazione di u materiale, si verificanu crepe di tempra.

U stress di trasfurmazione di fase si riferisce à u stress causatu da i diversi tempi di trasfurmazione di fase in varie parti di a pezza durante u prucessu di trattamentu termicu, cunnisciutu ancu cum'è stress tissutale.

Durante u raffreddamentu rapidu è u raffreddamentu rapidu, quandu u stratu superficiale hè raffreddato finu à u puntu Ms, si verifica una trasformazione martensitica chì provoca una espansione di u vulume. Tuttavia, per via di l'ostruzione di u core chì ùn hà ancu subitu una trasformazione, u stratu superficiale genera una tensione di compressione, mentre chì u core hà una tensione di trazione. Quandu a tensione hè abbastanza grande, causerà una deformazione. Quandu u core hè raffreddato finu à u puntu Ms, subirà ancu una trasformazione martensitica è si espanderà in vulume. Tuttavia, per via di i vincoli di u stratu superficiale trasformato cù bassa plasticità è alta resistenza, a so tensione residuale finale serà in forma di tensione superficiale, è u core serà Sottu pressione. Si pò vede chì u cambiamentu è u statu finale di a tensione di trasformazione di fase sò esattamente opposti à a tensione termica. Inoltre, postu chì a tensione di cambiamentu di fase si verifica à basse temperature cù bassa plasticità, a deformazione hè difficiule in questu mumentu, dunque a tensione di cambiamentu di fase hè più prubabile di causà a frattura di a pezza.

Ci sò parechji fattori chì influenzanu a dimensione di a tensione di trasfurmazione di fase. Più rapida hè a velocità di raffreddamentu di l'acciaiu in a gamma di temperature di trasfurmazione di martensite, più grande hè a dimensione di u pezzu d'acciaiu, peghju hè a cunduttività termica di l'acciaiu, più grande hè u vulume specificu di martensite, più grande hè a tensione di trasfurmazione di fase. Più grande diventa. Inoltre, a tensione di trasfurmazione di fase hè ancu ligata à a cumpusizione di l'acciaiu è à a temprabilità di l'acciaiu. Per esempiu, l'acciaiu à altu carbone altamente legatu aumenta u vulume specificu di martensite per via di u so altu cuntenutu di carbone, chì duveria aumentà a tensione di trasfurmazione di fase di l'acciaiu. Tuttavia, à misura chì u cuntenutu di carbone aumenta, u puntu Ms diminuisce, è ci hè una grande quantità di austenite ritenuta dopu a tempra. A so espansione di vulume diminuisce è a tensione residuale hè bassa.

(2) Deformazione di a pezza durante a tempra

Durante a tempra, ci sò dui tipi principali di deformazione in a pezza: unu hè u cambiamentu di a forma geometrica di a pezza, chì si manifesta cum'è cambiamenti di dimensione è forma, spessu chjamata deformazione di deformazione, chì hè causata da a tensione di tempra; l'altru hè a deformazione di u vulume. , chì si manifesta cum'è una espansione o cuntrazione proporzionale di u vulume di a pezza, chì hè causata da u cambiamentu di vulume specificu durante u cambiamentu di fase.

A deformazione per deformazione include ancu a deformazione di a forma è a deformazione per torsione. A deformazione per torsione hè causata principalmente da un piazzamentu impropriu di a pezza in u fornu durante u riscaldamentu, o da a mancanza di trattamentu di modellatura dopu a currezzione di a deformazione prima di a tempra, o da un raffreddamentu irregulare di varie parti di a pezza quandu a pezza hè raffreddata. Sta deformazione pò esse analizata è risolta per situazioni specifiche. Quì sottu si discute principalmente di a deformazione di u vulume è di a deformazione di a forma.

1) Cause di a deformazione per tempra è e so regule cambianti

Deformazione di u vulume causata da a trasfurmazione strutturale U statu strutturale di a pezza prima di a tempra hè generalmente perlite, vale à dì, una struttura mista di ferrite è cementite, è dopu a tempra hè una struttura martensitica. I sfarenti vulumi specifichi di sti tessuti pruvucaranu cambiamenti di vulume prima è dopu a tempra, risultendu in deformazione. Tuttavia, sta deformazione face solu chì a pezza si espanda è si cuntragga proporzionalmente, dunque ùn cambia micca a forma di a pezza.

Inoltre, più ci hè martensite in a struttura dopu u trattamentu termicu, o più altu hè u cuntenutu di carbone in a martensite, più grande hè a so espansione di vulume, è più grande hè a quantità di austenite ritenuta, menu hè l'espansione di vulume. Dunque, u cambiamentu di vulume pò esse cuntrullatu cuntrullendu u cuntenutu relativu di martensite è martensite residuale durante u trattamentu termicu. Sè cuntrullatu currettamente, u vulume ùn si espanderà nè si riducerà.

Deformazione di a forma causata da u stress termicu A deformazione causata da u stress termicu si verifica in zone à alta temperatura induve a resistenza à u snervamentu di e parti in acciaio hè bassa, a plasticità hè alta, a superficia si raffredda rapidamente è a differenza di temperatura trà l'internu è l'esternu di a pezza hè a più grande. In questu mumentu, a tensione termica istantanea hè a tensione di trazione superficiale è a tensione di compressione di u core. Siccomu a temperatura di u core hè alta in questu mumentu, a resistenza à u snervamentu hè assai più bassa di a superficia, dunque si manifesta cum'è deformazione sottu l'azione di a tensione di compressione multidirezionale, vale à dì, u cubu hè sfericu in direzzione. Varietà. U risultatu hè chì quellu più grande si restringe, mentre quellu più chjucu si espande. Per esempiu, un cilindru longu si accorcia in a direzzione di a lunghezza è si espande in a direzzione di u diametru.

Deformazione di a forma causata da u stress tissutale A deformazione causata da u stress tissutale si verifica ancu à u primu mumentu quandu u stress tissutale hè massimu. In questu mumentu, a differenza di temperatura di a sezione trasversale hè grande, a temperatura di u core hè più alta, hè sempre in u statu austenite, a plasticità hè bona è a resistenza à u snervamentu hè bassa. U stress tissutale istantaneu hè u stress di compressione superficiale è u stress di trazione di u core. Dunque, a deformazione si manifesta cum'è l'allungamentu di u core sottu l'azione di u stress di trazione multidirezionale. U risultatu hè chì sottu l'azione di u stress tissutale, u latu più grande di a pezza si allunga, mentre chì u latu più chjucu si accorcia. Per esempiu, a deformazione causata da u stress tissutale in un cilindru longu hè l'allungamentu in lunghezza è a riduzione di u diametru.

A tavula 5.3 mostra e regule di deformazione per tempra di diverse parti tipiche in acciaio.

2) Fattori chì influenzanu a deformazione di tempra

I fattori chì influenzanu a deformazione di tempra sò principalmente a cumpusizione chimica di l'acciaiu, a struttura originale, a geometria di e parti è u prucessu di trattamentu termicu.

3) Tempra di crepe

E crepe in i pezzi si verificanu principalmente in a fase tardiva di tempra è raffreddamentu, vale à dì, dopu chì a trasfurmazione martensitica hè basicamente cumpletata o dopu un raffreddamentu cumpletu, si verifica una rottura fragile perchè a tensione di trazione in i pezzi supera a resistenza à frattura di l'acciaiu. E crepe sò generalmente perpendiculari à a direzzione di a massima deformazione à trazione, dunque e diverse forme di crepe in i pezzi dipendenu principalmente da u statu di distribuzione di a tensione.

Tipi cumuni di crepe di tempra: E crepe longitudinali (assiali) sò generate principalmente quandu a tensione di trazione tangenziale supera a resistenza di rottura di u materiale; e crepe trasversali sò furmate quandu a grande tensione di trazione assiale furmata nantu à a superficia interna di a parte supera a resistenza di rottura di u materiale. Crepe; e crepe di rete sò furmate sottu l'azione di una tensione di trazione bidimensionale nantu à a superficia; e crepe di sfaldatura si verificanu in un stratu indurito assai sottile, chì pò accade quandu a tensione cambia bruscamente è una tensione di trazione eccessiva agisce in a direzzione radiale. Tipu di crepa.

E crepe longitudinali sò ancu chjamate crepe assiali. E crepe si verificanu à a massima tensione di trazione vicinu à a superficia di a parte, è anu una certa prufundità versu u centru. A direzzione di e crepe hè generalmente parallela à l'asse, ma a direzzione pò ancu cambià quandu ci hè una cuncentrazione di tensione in a parte o quandu ci sò difetti strutturali interni.

Dopu chì a pezza hè cumpletamente temprata, sò propensi à accade crepe longitudinali. Questu hè ligatu à a grande tensione di trazione tangenziale nantu à a superficia di a pezza temprata. Cù l'aumentu di u cuntenutu di carbone di l'acciaiu, a tendenza à furmà crepe longitudinali aumenta. L'acciaiu à bassu carbone hà un picculu vulume specificu di martensite è una forte tensione termica. Ci hè una grande tensione di compressione residuale nantu à a superficia, dunque ùn hè micca faciule da esse tempratu. Cù l'aumentu di u cuntenutu di carbone, a tensione di compressione superficiale diminuisce è a tensione strutturale aumenta. À u listessu tempu, a tensione di trazione massima si move versu u stratu superficiale. Dunque, l'acciaiu à altu carbone hè propensu à crepe di tempra longitudinali quandu hè surriscaldatu.

A dimensione di e parte affetta direttamente a dimensione è a distribuzione di a tensione residuale, è a so tendenza à a frattura da tempra hè ancu diversa. E crepe longitudinali sò ancu facilmente furmate da a tempra in a gamma di dimensioni di sezione trasversale periculosa. Inoltre, u bloccu di e materie prime d'acciaio provoca spessu crepe longitudinali. Siccomu a maiò parte di e parte d'acciaio sò fatte per laminazione, l'inclusioni senza oru, i carburi, ecc. in l'acciaio sò distribuiti longu a direzzione di deformazione, causendu l'anisotropia di l'acciaio. Per esempiu, se l'acciaio per utensili hà una struttura à banda, a so resistenza à a frattura trasversale dopu a tempra hè da 30% à 50% più chjuca di a resistenza à a frattura longitudinale. Se ci sò fattori cum'è inclusioni senza oru in l'acciaio chì causanu una concentrazione di stress, ancu se a tensione tangenziale hè più grande di a tensione assiale, e crepe longitudinali sò facili da furmà in cundizioni di bassa tensione. Per questa ragione, u cuntrollu strettu di u livellu di inclusioni senza metalli è di zuccheru in l'acciaio hè un fattore impurtante per prevene e crepe da tempra.

E caratteristiche di distribuzione di a tensione interna di e crepe trasversali è di e crepe d'arcu sò: a superficia hè sottumessa à una tensione di compressione. Dopu avè lasciatu a superficia per una certa distanza, a tensione di compressione si trasforma in una grande tensione di trazione. A crepa si verifica in a zona di a tensione di trazione, è dopu quandu a tensione interna si sparghje à a superficia di a parte solu s'ella hè ridistribuita o a fragilità di l'acciaiu aumenta ulteriormente.

E crepe trasversali si verificanu spessu in parti di l'arburu di grande dimensione, cum'è rulli, rotori di turbine o altre parti di l'arburu. E caratteristiche di e crepe sò chì sò perpendiculari à a direzzione di l'asse è si rompenu da l'internu à l'esternu. Si formanu spessu prima di esse indurite è sò causate da stress termicu. I grandi pezzi forgiati anu spessu difetti metallurgichi cum'è pori, inclusioni, crepe di forgiatura è macchie bianche. Quessi difetti servenu cum'è puntu di partenza di frattura è rottura sottu l'azione di stress di trazione assiale. E crepe d'arcu sò causate da stress termicu è sò generalmente distribuite in forma d'arcu in e parti induve a forma di a parte cambia. Si verifica principalmente in l'internu di a pezza o vicinu à bordi taglienti, scanalature è fori, è hè distribuita in forma d'arcu. Quandu e parti d'acciaio à altu carbone cù un diametru o spessore da 80 à 100 mm o più ùn sò micca temprate, a superficia mostrerà stress di compressione è u centru mostrerà stress di trazione. Stress, u stress di trazione massimu si verifica in a zona di transizione da u stratu induritu à u stratu micca induritu, è e crepe d'arcu si verificanu in queste zone. Inoltre, a velocità di raffreddamentu à i bordi è l'anguli vivi hè rapida è tutti sò raffreddati. Quandu si passa à pezzi dolci, vale à dì, à a zona micca temprata, a zona di tensione di trazione massima appare quì, dunque e crepe d'arcu sò propensi à accade. A velocità di raffreddamentu vicinu à u foru di u pernu, a scanalatura o u foru centrale di a pezza hè lenta, u stratu tempratu currispundente hè finu, è a tensione di trazione vicinu à a zona di transizione temprata pò facilmente causà crepe d'arcu.

E crepe reticulari, cunnisciute ancu cum'è crepe superficiali, sò crepe superficiali. A prufundità di a crepa hè pocu prufonda, generalmente intornu à 0,01 ~ 1,5 mm. A caratteristica principale di stu tipu di crepa hè chì a direzzione arbitraria di a crepa ùn hà nunda à chì vede cù a forma di a parte. Parechje crepe sò cunnesse trà di elle per furmà una rete è sò largamente distribuite. Quandu a prufundità di a crepa hè più grande, cum'è più di 1 mm, e caratteristiche di a rete spariscenu è diventanu crepe orientate à casu o distribuite longitudinalmente. E crepe di rete sò ligate à u statu di tensione di trazione bidimensionale nantu à a superficia.

I pezzi d'acciaio à altu carbone o carburatu cù un stratu decarburatu nantu à a superficia sò propensi à furmà crepe di rete durante a tempra. Questu hè perchè u stratu superficiale hà un cuntenutu di carbone più bassu è un vulume specificu più chjucu cà u stratu internu di martensite. Durante a tempra, u stratu superficiale di u carburu hè sottumessu à una tensione di trazione. I pezzi chì u so stratu di defosforizazione ùn hè statu cumpletamente eliminatu durante a trasfurmazione meccanica formeranu ancu crepe di rete durante a tempra superficiale à alta frequenza o à fiamma. Per evità tali crepe, a qualità superficiale di i pezzi deve esse strettamente cuntrullata, è a saldatura à ossidazione deve esse impedita durante u trattamentu termicu. Inoltre, dopu chì a matrice di forgiatura hè stata aduprata per un certu periodu di tempu, e crepe di fatica termica chì appariscenu in strisce o rete in a cavità è e crepe in u prucessu di macinazione di i pezzi temprati appartenenu tutti à sta forma.

E crepe di sfaldatura si verificanu in una zona assai stretta di u stratu superficiale. A tensione di compressione agisce in e direzzione assiale è tangenziale, è a tensione di trazione si verifica in a direzzione radiale. E crepe sò parallele à a superficia di a parte. U sfaldatura di u stratu indurito dopu chì e parti di tempra superficiale è di carburazione sò state raffreddate appartene à tali crepe. A so presenza hè ligata à a struttura irregulare in u stratu indurito. Per esempiu, dopu chì l'acciaio carburatu in lega hè raffreddato à una certa velocità, a struttura in u stratu carburatu hè: stratu esternu di perlite estremamente fine + carburo, è u sottostratu hè martensite + austenite residuale, u stratu internu hè di perlite fina o di struttura di perlite estremamente fine. Siccomu u vulume specificu di furmazione di martensite di u sottostratu hè u più grande, u risultatu di l'espansione di u vulume hè chì a tensione di compressione agisce nantu à u stratu superficiale in e direzzione assiale è tangenziale, è a tensione di trazione si verifica in a direzzione radiale, è una mutazione di tensione si verifica versu l'internu, passendu à un statu di tensione di compressione, è e crepe di sfaldatura si verificanu in zone estremamente sottili induve a tensione transita bruscamente. In generale, e crepe si trovanu à l'internu parallele à a superficia, è in casi gravi ponu causà u sbucciamentu di a superficia. Se a velocità di raffreddamentu di e parti carburate hè accelerata o ridutta, si pò ottene una struttura uniforme di martensite o una struttura di perlite ultrafina in u stratu carburatu, chì pò impedisce l'occorrenza di tali crepe. Inoltre, durante a tempra superficiale à alta frequenza o à fiamma, a superficia hè spessu surriscaldata è l'inomogeneità strutturale longu u stratu induritu pò facilmente furmà tali crepe superficiali.

E microfessure sò sfarenti da e quattru fessure sopra menzionate in quantu sò causate da microstress. E fessure intergranulari chì appariscenu dopu à a tempra, u surriscaldamentu è a macinazione di l'acciaiu per utensili à altu carbone o di i pezzi carburati, è ancu e fessure causate da a tempra micca puntuale di e parti temprate, sò tutte ligate à l'esistenza è à a successiva espansione di microfessure in l'acciaiu.

E microfessure devenu esse esaminate à u microscopiu. Di solitu si verificanu à i limiti originali di i grani di austenite o à a junzione di i fogli di martensite. Alcune crepe penetranu i fogli di martensite. A ricerca mostra chì e microfessure sò più cumuni in a martensite gemellata à scaglie. A ragione hè chì a martensite à scaglie si scontra trà di elle quandu cresce à alta velocità è genera un stress elevatu. Tuttavia, a martensite gemellata stessa hè fragile è ùn pò micca pruduce deformazione plastica chì rilassa u stress, causendu cusì facilmente microfessure. I grani di austenite sò grossi è a suscettibilità à e microfessure aumenta. A presenza di microfessure in l'acciaiu riducerà significativamente a resistenza è a plasticità di e parti temprate, purtendu à danni precoci (frattura) di e parti.

Per evità e microfessure in e parti d'acciaiu à altu carbone, si ponu aduttà misure cum'è una temperatura di riscaldamentu di tempra più bassa, ottene una struttura di martensite fina è riduce u cuntenutu di carbone in a martensite. Inoltre, a rinvenitura puntuale dopu a tempra hè un metudu efficace per riduce a tensione interna. I testi anu dimustratu chì dopu una rinvenitura sufficiente sopra i 200 ° C, i carburi precipitati à e crepe anu l'effettu di "saldà" e crepe, ciò chì pò riduce significativamente i periculi di microfessure.

Quì sopra hè una discussione di e cause è di i metudi di prevenzione di e crepe basate annantu à u schema di distribuzione di e crepe. In a pruduzzione attuale, a distribuzione di e crepe varieghja per via di fattori cum'è a qualità di l'acciaiu, a forma di a parte è a tecnulugia di trasfurmazione à caldu è à fretu. Calchì volta e crepe esistenu digià prima di u trattamentu termicu è si espandenu ulteriormente durante u prucessu di tempra; calchì volta parechje forme di crepe ponu cumparisce in a stessa parte à u listessu tempu. In questu casu, basatu annantu à e caratteristiche morfologiche di a crepa, l'analisi macroscopica di a superficia di frattura, l'esame metallograficu è, quandu hè necessariu, l'analisi chimica è altri metudi devenu esse aduprati per realizà una analisi cumpleta da a qualità di u materiale, a struttura urganizativa à e cause di u stress di u trattamentu termicu per truvà a crepa, e cause principali è dopu determinà misure preventive efficaci.

L'analisi di e fratture di e crepe hè un metudu impurtante per analizà e cause di e crepe. Ogni frattura hà un puntu di partenza per e crepe. E crepe di tempra di solitu cumincianu da u puntu di cunvergenza di e crepe radiali.

Sè l'origine di a crepa esiste nantu à a superficia di a parte, significa chì a crepa hè causata da una tensione di trazione eccessiva nantu à a superficia. Sè ùn ci sò micca difetti strutturali cum'è inclusioni nantu à a superficia, ma ci sò fattori di cuncentrazione di stress cum'è segni di cultellu severi, scaglie d'ossidu, anguli acuti di e parti d'acciaiu, o parti di mutazione strutturale, ponu accade crepe.

Sè l'origine di a crepa hè in l'internu di a parte, hè ligata à difetti di materiale o à una tensione di trazione residuale interna eccessiva. A superficia di frattura di a tempra nurmale hè grisgia è porcellana fina. Sè a superficia di frattura hè grisgia scura è ruvida, hè causata da u surriscaldamentu o da u tissutu originale grossu.

In generale, ùn ci deve esse micca culore d'ossidazione nantu à a sezzione di vetru di a crepa di tempra, è ùn ci deve esse micca decarburazione intornu à a crepa. S'ellu ci hè decarburazione intornu à a crepa o un culore ossidatu nantu à a sezzione di a crepa, indica chì a parte avia digià crepe prima di a tempra, è e crepe originali si espanderanu sottu l'influenza di u stress di trattamentu termicu. Se i carburi segregati è l'inclusioni sò visti vicinu à e crepe di a parte, significa chì e crepe sò ligate à a segregazione severa di carburi in a materia prima o à a presenza d'inclusioni. Se e crepe appariscenu solu à l'anguli acuti o in e parti di mutazione di forma di a parte senza u fenomenu sopra, significa chì a crepa hè causata da un cuncepimentu strutturale irragionevule di a parte o da misure improprie per prevene e crepe, o da un stress di trattamentu termicu eccessivu.

Inoltre, e crepe in u trattamentu termicu chimicu è e parti di tempra superficiale appariscenu soprattuttu vicinu à u stratu induritu. Migliurà a struttura di u stratu induritu è ​​riduce u stress di u trattamentu termicu sò modi impurtanti per evità e crepe superficiali.