I Esquerdes de tractament tèrmic
Característiques:
Morfologia: les esquerdes de tractament tèrmic sovint es produeixen a la zona de transformació martensítica, de manera que les seves esquerdes poden trencar-se al llarg del cristall o trencar-se a través del cristall. Les esquerdes poden ser radials, en línia separada o en xarxa.
Ubicació: les esquerdes solen formar-se a les cantonades afilades de la peça de treball, amb canvis sobtats de secció transversal.
Secció: la secció d'una escletxa d'extinció normalment no està oxidada i pot ser de color blanc, blanc apagat o vermell clar (òxid de l'aigua causat per l'extinció).
Causes:
L'esquerda es produeix quan les grans tensions generades durant l'extinció són superiors a la pròpia resistència del material i superen el límit de deformació plàstica.
Pot estar relacionat amb factors com ara una temperatura d'escalfament d'extinció massa alta i un refredament massa ràpid.
Motius de les esquerdes del tractament tèrmic
a. Qualitat metal·lúrgica del material:
Els problemes metal·lúrgics com la contracció i els defectes greus de rodament poden provocar deshomogeneïtats dels materials que augmenten el risc d'esquerdes d'extinció.
Els defectes metal·lúrgics com la segregació macroscòpica, la segregació de solucions sòlides, l'hidrogen de la solució sòlida, els defectes de forja i laminació, l'atrapament d'escòries, l'organització de les bandes de ferrita-perlítica i l'organització de les bandes de carbur poden actuar sols o conjuntament amb tensions internes macroscòpiques o microscòpiques per provocar esquerdes d'extinció.
b. Contingut de carboni del material i elements d'aliatge:
Un augment del contingut de carboni reduirà la resistència a la fractura de la martensita, augmentant així la tendència a les esquerdes d'extinció.
Elements d'aliatge com Mn, Cr, V, Mo, etc. també augmentaran la tendència a apagar les esquerdes amb l'augment del seu contingut.
Tanmateix, l'element B pot millorar eficaçment la tempabilitat, mentre que la quantitat adequada d'elements de terres rares pot reduir la fricció necessària per al moviment de dislocació, reduint la tendència a la fractura fràgil.
c. Condicions del procés d'extinció:
El control inadequat del mètode d'escalfament i la velocitat d'escalfament, l'escalfament desigual i la temperatura d'extinció massa alta poden provocar esquerdes d'extinció.
El mètode de refrigeració d'extinció no és adequat, la velocitat de refrigeració és massa ràpida, el refredament desigual, així com la selecció incorrecta del medi de refrigeració també és una causa comuna.
L'extinció abans que la peça no estigui preparada per al tractament tèrmic o un tractament inadequat, així com el tremp no és oportú, també pot provocar esquerdes.
d. Mida i forma de la peça:
Les cantonades afilades de la peça de treball, les mutacions de la secció transversal són propenses a la formació d'esquerdes d'extinció, perquè aquests llocs són propensos a la concentració d'estrès.
Les peces grans de l'eix són propenses a les esquerdes induïdes per l'estrès tèrmic si no es poden apagar durant l'extinció.
e. Defectes interns:
Els defectes existents dins del material, com ara bombolles de vapor, inclusions, ratlles, taques blanques, etc., poden convertir-se en una font d'esquerdes sota l'acció de l'estrès del tractament tèrmic i expandir-se gradualment.
f. fragilitat intrínseca de la martensita:
La fragilitat intrínseca de la martensita és la causa interna de les esquerdes d'extinció, i la seva estructura cristal·lina, composició química, defectes metal·lúrgics, etc. hi tindran efecte.
Les esquerdes de trempat són el resultat d'una combinació de factors, i s'han de considerar i optimitzar en una sèrie d'aspectes, com ara la selecció de materials, el control del procés, el disseny de la peça, etc., per tal de reduir el risc d'esquerdes de trempat.
Característiques:
Morfologia: les esquerdes de forja es formen a altes temperatures, les esquerdes són relativament gruixudes i generalment existeixen en forma de múltiples tires, sense punta fina, sense direcció fina. De vegades, al voltant de l'esquerda no està totalment descarburada, sinó semidescarburada.
Posició: sovint es produeix en l'organització gruixuda, concentració de tensions o elements d'aliatge a la segregació.
Secció: la secció de l'esquerda pot ser marró fosc, o fins i tot tenir l'aspecte de la pell d'oxigen, això és degut a que l'esquerda en la deformació de la forja s'expandeix i entra en contacte amb l'aire.
Causes:
Defectes de la matèria primera:
Encongiment residual: els porus o forats incomplets a la matèria primera poden provocar una reducció de la resistència del material durant el procés de forja, cosa que facilita la producció d'esquerdes.
Inclusions en acer:
Les inclusions no metàl·liques, la segregació de carburs, les inclusions metàl·liques heterogènies a la matèria primera poden debilitar la continuïtat del material i promoure la formació d'esquerdes.
Procés de forja inadequat:
calefacció inadequada:
la temperatura d'escalfament és massa alta o massa baixa, cosa que pot provocar una distribució desigual de la tensió dins del material, que al seu torn produeix esquerdes durant la forja.
deformació inadequada:
la taxa de deformació és massa gran, la plasticitat de l'acer no és suficient per suportar la forma de la pressió, fàcil de provocar la ruptura. Aquesta esquerda es produeix sovint al començament de l'etapa de forja i una ràpida expansió.
refrigeració inadequada després de la forja:
la velocitat de refredament és massa ràpida o massa lenta, pot provocar una concentració de tensió interna al material, provocant esquerdes.
tractament tèrmic no oportú:
després de la forja no és oportú i un tractament tèrmic adequat, pot provocar que l'estrès intern del material no s'alliberi eficaçment, augmentant així el risc d'esquerdes.
g. control inadequat de la temperatura:
En el procés d'escalfament i refrigeració, si la temperatura no es controla adequadament, pot provocar una tensió interna excessiva en el material, provocant així esquerdes. Per exemple, en el procés d'extinció, si el refredament és massa ràpid, es poden produir esquerdes d'extinció.
h. Concentració d'estrès del material:
Si hi ha àrees de concentració d'estrès a la forja, com ara cantonades afilades i mutacions de secció transversal, quan la tensió supera la capacitat del material, pot provocar esquerdes.
