Défauts de chauffage et méthodes de contrôle d'urgence des équipements de traitement thermique des circuits

Lorsque le phénomène de surchauffe dans un four électrique se produit, nous savons tous qu'une surchauffe lors du processus de traitement thermique du four électrique peut facilement conduire au grossissement des grains d'austénite, ce qui peut entraîner une diminution des propriétés mécaniques des pièces. Tout a ses deux faces, et dans les travaux pratiques, certains utilisent ce phénomène au service des gens, comme le traitement par broyage des alliages.
Héritage de la structure grossière Lorsque des pièces en acier à martensite grossière, bainite et widmanstatten sont réausténitisées, elles sont chauffées lentement à la température de trempe conventionnelle, voire inférieure, et leurs grains d'austénite sont encore grossiers. Ce phénomène s'appelle l'hérédité structurelle. Pour éliminer l'héritabilité de la structure grossière, un recuit intermédiaire ou plusieurs traitements de revenu à haute température peuvent être utilisés.
Lorsque le phénomène de surchauffe se produit, la température de chauffage est trop élevée, ce qui provoque non seulement des grains d'austénite grossiers, mais également une oxydation locale ou une fusion des joints de grains, conduisant à un affaiblissement des joints de grains, ce que l'on appelle une surchauffe. Les performances de l'acier se détériorent gravement après avoir été brûlées et des fissures se forment lors de la trempe. Les tissus brûlés ne peuvent pas être restaurés et peuvent seulement être mis au rebut. Par conséquent, il est nécessaire d'éviter l'apparition d'une surchauffe au travail.
Lorsque l'acier de décarburation et d'oxydation est chauffé, le carbone de surface réagit avec l'oxygène, l'hydrogène, le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau dans l'atmosphère moyenne, réduisant la concentration de carbone de surface, appelée décarburation. Après la trempe, la dureté de surface, la résistance à la fatigue et la résistance à l'usure de l'acier de décarburation diminuent et une contrainte de traction résiduelle se forme sur la surface, ce qui facilite la formation de fissures de réseau de surface. Après l'oxydation des pièces à des températures supérieures à 570 degrés Celsius, la précision dimensionnelle et la brillance de la surface se détériorent, et les pièces en acier avec une mauvaise trempabilité des films d'oxyde sont sujettes à la trempe des points faibles.
Mesures pour prévenir l'oxydation et réduire la décarburation : revêtement de la surface de la pièce, utilisation d'un emballage en feuille d'acier inoxydable pour le scellement et le chauffage, utilisation d'un four à bain de sel pour le chauffage, utilisation d'une atmosphère protectrice pour le chauffage (comme un gaz inerte purifié, contrôle du potentiel carbone à l'intérieur du four) et un four à combustion à flamme (rendant le gaz du four réductible). Le phénomène du fer et de l'alliage à la surface de l'acier réagissant avec des éléments tels que l'oxygène, le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau dans le milieu (ou l'atmosphère) pour former un film d'oxyde est appelé oxydation.
La surchauffe est généralement causée par une température de chauffage excessive ou un temps de maintien prolongé à des températures élevées, entraînant un grossissement des grains d'austénite. Les grains d'austénite grossiers peuvent entraîner une diminution de la résistance et de la ténacité de l'acier, une augmentation de la température de transition fragile et une augmentation de la tendance à la déformation et à la fissuration lors de la trempe dans les fours électriques tubulaires. La raison de la surchauffe est que l'instrument de température du four est hors de contrôle ou que les matériaux sont mélangés (souvent causés par une mauvaise compréhension du processus). La structure surchauffée peut subir un recuit, une normalisation ou plusieurs revenus à haute température et, dans des circonstances normales, subir une ré-austénitisation pour affiner les grains.
Après avoir été réchauffé et trempé, il peut affiner les grains d'austénite, mais parfois des fractures grossières et granuleuses apparaissent encore. Il existe de nombreuses controverses sur la théorie de l'hérédité des fractures. On pense généralement que des impuretés telles que MnS ont été dissoutes dans l'austénite et enrichies à l'interface des grains en raison d'une température de chauffage excessive. Cependant, lors du refroidissement, ces inclusions précipitent le long de l'interface des grains et ont tendance à se fracturer le long de la limite des grains d'austénite grossière lorsqu'elles sont soumises à un impact.
Le phénomène de fragilisation par l'hydrogène fait référence à la diminution de la plasticité et de la ténacité de l'acier à haute résistance chauffé dans une atmosphère riche en hydrogène. Les pièces qui présentent une fragilisation par l'hydrogène peuvent également être éliminées par un traitement d'élimination de l'hydrogène (tel que revenu, vieillissement, etc.). Le chauffage sous vide, une atmosphère à faible teneur en hydrogène ou une atmosphère inerte peut éviter la fragilisation par l'hydrogène. Comme le four de traitement thermique continu actuel, qui peut fournir un traitement de revenu rapide après la trempe, un traitement par déplacement d'oxygène peut être envisagé pendant le processus de revenu. Selon l'usage courant et les statistiques, les produits traités dans des fours de traitement thermique à atmosphère contrôlée en continu ne présentent généralement pas de fragilisation par l'hydrogène.

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