1. Objectif
L'acier allié trempé et revenu est largement utilisé pour fabriquer diverses pièces importantes d'automobiles, de tracteurs, de machines-outils et d'autres machines, telles que des engrenages, des arbres, des bielles, des boulons, etc.
2. Exigences de performances
La plupart des pièces trempées supportent diverses charges de travail, les conditions de contrainte sont relativement complexes et nécessitent des propriétés mécaniques complètes élevées, c'est-à-dire qu'elles ont une résistance élevée, une bonne plasticité et une bonne ténacité. L'acier allié trempé et revenu nécessite également une bonne trempabilité. Cependant, différentes pièces ont des conditions de contrainte différentes et des exigences différentes en matière de trempabilité.
3. Caractéristiques des ingrédients
(1) Carbone moyen : la teneur en carbone est généralement comprise entre 0,25 % et 0,50 %, la majorité étant de 0,4 % ;
(2) Ajoutez des éléments tels que Cr, Mn, Ni, Si, etc. pour améliorer la trempabilité : en plus d'améliorer la trempabilité, ces éléments d'alliage peuvent également former de la ferrite d'alliage et augmenter la résistance de l'acier. Par exemple, les performances de l'acier 40Cr après traitement de trempe et de revenu sont bien supérieures à celles de l'acier 45 ;
(3) Ajouter des éléments pour éviter le deuxième type de fragilité à l'état revenu : l'acier allié trempé et revenu contenant Ni, Cr, Mn est susceptible de produire le deuxième type de fragilité à l'état revenu lorsqu'il est revenu à haute température et refroidi lentement. L'ajout de Mo et de W à l'acier peut empêcher le deuxième type de fragilité due à la trempe. La teneur appropriée est d'environ 0,15 % à 0,30 % Mo ou 0,8 % à 1,2 % W.
Comparaison des propriétés après trempe et revenu entre l'acier 45 et l'acier 40Cr
Nuance d'acier et état du traitement thermique Taille de section/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2
Acier 45, trempe à l'eau à 850 degrés, revenu à 550 degrés f50 700 500 15 45 700
Acier 40Cr Trempe à l'huile à 850 degrés, revenu à 570 degrés f50 (centre) 850 670 16 58 1000
4. Types et nuances d'acier (1) Acier trempé et revenu à faible trempabilité 40Cr : Le diamètre critique de trempe à l'huile de ce type d'acier est de 30 mm à 40 mm et il est utilisé pour fabriquer des pièces importantes de tailles générales. (2) Acier trempé et revenu en alliage à trempabilité moyenne 35CrMo : le diamètre critique de trempe à l'huile de ce type d'acier est de 40 mm à 60 mm. L'ajout de molybdène peut non seulement améliorer la trempabilité, mais également prévenir le deuxième type de fragilité due au revenu. (3) Acier trempé et revenu en alliage à haute trempabilité 40CrNiMo : le diamètre critique de trempe à l'huile de ce type d'acier est de 60 mm-100 mm, dont la plupart sont de l'acier au chrome-nickel. L'ajout de molybdène approprié à l'acier au chrome-nickel offre non seulement une bonne trempabilité, mais élimine également le deuxième type de fragilité due à la trempe.
5. Traitement thermique et propriétés structurelles Le traitement thermique final de l'acier allié trempé et revenu est la trempe et le revenu à haute température (traitement de trempe et de revenu). L'acier allié trempé et revenu a une trempabilité élevée et l'huile est généralement utilisée. Lorsque la trempabilité est particulièrement élevée, il peut même être refroidi à l'air, ce qui permet de réduire les défauts du traitement thermique. Les propriétés finales de l’acier allié trempé et revenu sont déterminées par la température de revenu. Généralement, un revenu à 500 degrés -650 degrés est utilisé. En sélectionnant la température de revenu, les propriétés requises peuvent être obtenues. Afin d'éviter le deuxième type de fragilité due au revenu, un refroidissement rapide (refroidissement par eau ou refroidissement par huile) après revenu est bénéfique pour améliorer la ténacité. La structure de l'acier allié trempé et revenu après traitement thermique conventionnel est un sorbite revenu. Pour les pièces qui nécessitent des surfaces résistantes à l'usure (telles que les engrenages et les broches), une trempe de surface par chauffage par induction et un revenu à basse température sont effectués, et la structure de surface est de la martensite trempée. La dureté de surface peut atteindre 55HRC~58HRC. La limite d'élasticité de l'acier allié trempé et revenu après trempe et revenu est d'environ 800 MPa, et la ténacité aux chocs à la dureté du noyau de 800 kJ/m2 peut atteindre 22HRC ~ 25HRC. Si la taille de la section transversale est grande et non durcie, les performances seront considérablement réduites.
