Cinq types de méthodes de recuit pour les tuyaux en acier au carbone sans soudure ASTM A53

Les cinq méthodes de recuit des tuyaux en acier au carbone sans soudure ASTM A53 comprennent : le recuit entièrement recuit , le recuit isotherme et le recuit incomplet, la rigidité de sphéroïdisation, la diffusion par diffusion.

1. Entièrement recuit

Processus : Chauffer l'acier à 20~30℃ au-dessus d'Ac3, le refroidir lentement (avec le four) après l'avoir maintenu pendant un certain temps pour obtenir un processus de traitement thermique (austénitisation complète) proche de la structure d'équilibre.

Le recuit complet est principalement utilisé pour les aciers hypereutectoïdes (wc=0,3~0,6 %), généralement les pièces moulées en acier au carbone moyen et en acier allié à faible et moyen carbone, les pièces forgées et les sections laminées à chaud, et parfois également utilisé pour leurs pièces soudées. La dureté de l'acier à faible teneur en carbone est faible après avoir été complètement recuit, ce qui n'est pas propice à la coupe. Lorsque l'acier hypereutectoïde est chauffé jusqu'à l'état austénite au-dessus d'Accm et lentement refroidi et recuit, Fe3CⅡ précipitera le long de la limite des grains sous une forme de réseau, ce qui augmentera la résistance, la dureté et la plasticité de l'acier. Et la ténacité est considérablement réduite, laissant des dangers cachés pour le traitement thermique final.

Objectif : affiner les grains, uniformiser la structure, éliminer les contraintes internes, réduire la dureté et améliorer l'usinabilité de l'acier. La structure de l’acier hypereutectoïde après recuit complet est F+P.

2. Recuit isotherme

Le recuit prend beaucoup de temps, en particulier pour les aciers alliés qui sont relativement stables en austénitisation sous-refroidie. Si l'acier austénitisé est refroidi rapidement à une température légèrement inférieure à la température isotherme Ar1, A est transformé en P, puis refroidi à l'air jusqu'à température ambiante, ce qui peut réduire considérablement le temps de recuit. Cette méthode de recuit est appelée recuit isotherme.

Processus : Chauffer l’acier à une température supérieure à Ac3 (ou Ac1). Après avoir été maintenu pendant une période appropriée, il sera rapidement refroidi à une certaine température dans la zone de perlite et maintenu de manière isotherme pour transformer l'austénite en perlite, puis refroidi à l'air jusqu'à température ambiante Le processus de traitement thermique.

Objectif : Identique au recuit complet, la transformation est plus facile à contrôler.

Convient pour un acier relativement stable : acier à haute teneur en carbone, acier à outils allié, acier fortement allié. Le recuit isotherme favorise également l’obtention d’une structure et de propriétés uniformes. Mais il ne convient pas aux pièces en acier de grande section et aux grands lots de charges, car le recuit isotherme n'est pas facile à faire en sorte que l'intérieur de la pièce ou le lot de pièces atteigne la température isotherme.

3. Recuit incomplet

Processus : L'acier est chauffé jusqu'à Ac1~Ac3 (acier hypereutectoïde) ou Ac1~Accm (acier hypereutectoïde) puis refroidi lentement pour obtenir un processus de traitement thermique proche de la structure d'équilibre.

Principalement utilisé pour l'acier hypereutectoïde pour obtenir une structure de perlite sphérique afin d'éliminer les contraintes internes, de réduire la dureté et d'améliorer l'usinabilité. Le recuit sphéroïdisant est une sorte de recuit incomplet.

4. Recuit sphéroïdisant

Un processus de traitement thermique des carbures sphéroïdes dans l'acier pour obtenir de la perlite granulaire.

Processus : Chauffer à une température de 20 à 30 ℃ au-dessus de Ac1, et le temps de maintien ne doit pas être trop long, généralement 2 à 4 heures. La méthode de refroidissement est généralement le refroidissement du four, ou une longue période d'isotherme à environ 20 ℃ en dessous de Ar1.

Principalement utilisé pour l'acier eutectoïde et l'acier hypereutectoïde, tels que l'acier à outils au carbone, l'acier à outils allié, l'acier à roulements, etc. Après laminage et forgeage, la structure refroidie par air de l'acier hypereutectoïde est une perlite lamellaire et une cémentite réseau. Cette structure est dure et cassante, non seulement difficile à couper, mais également facile à déformer et à fissurer lors du processus de trempe ultérieur. Le recuit sphéroïdisant obtient une perlite sphérique. Dans la perlite sphérique, la cémentite est constituée de fines particules sphériques dispersées sur la matrice de ferrite. Comparée à la perlite feuilletée, la perlite sphérique a non seulement une dureté inférieure et est pratique pour la coupe, mais également lors de la trempe et du chauffage, les grains d'austénite ne sont pas faciles à grossir et la tendance à la déformation et à la fissuration pendant le refroidissement est faible. Si l'acier hypereutectoïde contient de la cémentite en réseau, celle-ci doit être éliminée par le processus de normalisation avant le recuit sphéroïdisant pour assurer le recuit sphéroïdisant normal.

Objectif : Réduire la dureté, uniformiser la structure, améliorer l’usinabilité et préparer la structure pour la trempe. Il existe de nombreuses méthodes de recuit sphéroïdisant, notamment :

a) Processus de recuit sphéroïdisant unique : chauffez l'acier à 20 ~ 30 ℃ au-dessus de Ac1, conservez-le pendant un temps approprié, puis refroidissez lentement avec le four. La structure originale avant le recuit doit être de la perlite en fines paillettes et aucun réseau de cémentite n'est autorisé.

b) Processus de recuit sphéroïdisant isotherme : Après avoir chauffé et maintenu l'acier, il est refroidi à une température légèrement inférieure à Ar1 avec le four pour isotherme (généralement 10 ~ 30 ℃ en dessous de Ar1). Une fois l'isolation thermique terminée, le four est lentement refroidi jusqu'à environ 500°C, puis refroidi à l'air. Il présente les avantages d'un cycle court, d'une sphéroïdisation uniforme et d'un contrôle qualité facile.

c) Processus de recuit sphéroïdisant alternatif.

5. Recuit de diffusion (recuit d'homogénéisation)

Processus : Processus de traitement thermique dans lequel des lingots d'acier, des pièces moulées ou des billettes forgées sont chauffés à une température légèrement inférieure à la température du solidus pendant une longue période, puis refroidis lentement pour éliminer la composition chimique inégale.

Objectif : Éliminer la ségrégation des dendrites et la ségrégation régionale lors de la solidification du lingot, et homogénéiser la composition et la structure.

La température de chauffage du recuit de diffusion est très élevée, généralement de 100 à 200 ℃ au-dessus de Ac3 ou Accm. La température spécifique dépend du degré de ségrégation et du type d'acier. Le temps de maintien est généralement de 10 à 15 heures. Après le recuit de diffusion, un recuit complet et un traitement de normalisation sont nécessaires pour affiner la structure. Utilisé dans certaines pièces moulées en acier allié et en acier allié de haute qualité et dans les lingots d'acier avec une ségrégation sérieuse.