Calculs essentiels pour la sélection des médias et les résultats du traitement thermique
Le choix des milieux d'extinction appropriés est crucial pour obtenir les résultats souhaités du traitement thermique. Des calculs appropriés aident à déterminer les taux de refroidissement, la dureté et les contraintes résiduelles dans les métaux.
Calculs du taux de refroidissement
Le taux de refroidissement pendant l'extinction influence la microstructure et les propriétés mécaniques des métaux. Il est calculé en fonction de la différence de température dans le temps. La formule de base est:
Taux de refroidissement = (température initiale - Température finale)/Température
La mesure précise des vitesses de refroidissement aide à sélectionner les milieux qui fournissent la dureté souhaitée sans causer de distorsions ou de fissures.
Coefficient de transfert de chaleur
Le coefficient de transfert de chaleur (h) indique l'efficacité avec laquelle la chaleur est retirée de la surface métallique. Il dépend du milieu et des conditions d'extinction. Il est calculé en utilisant la loi de Newton de refroidissement:
Q = h * A * (T surface - T medium)
Où Q est le flux thermique, A est la surface, T surface est la température de surface métallique, et T medium est la température du milieu d'extinction.
Prédiction de dureté
La prédiction de la dureté finale après traitement thermique implique le calcul de la courbe de refroidissement et de la transformation de la microstructure. Les données de l'essai de fin de compression Jominy sont souvent utilisées pour relier les taux de refroidissement aux niveaux de dureté.
La dureté (CDP) peut être estimée en fonction du taux de refroidissement et de la composition de l'acier à l'aide de formules empiriques ou de graphiques dérivés de données expérimentales.
Calculs supplémentaires
Les contraintes résiduelles et la distorsion sont également des considérations importantes.Les calculs impliquent une analyse de la contrainte basée sur les gradients de température et les propriétés du matériau.