Alegerea mediilor adecvate de stingere este crucială pentru obţinerea rezultatelor dorite de tratament termic. Calculele adecvate ajută la determinarea ratelor de răcire, duritate şi tensiuni reziduale în metale. Acest articol prezintă calcule esenţiale utilizate în selectarea mediilor de stingere şi prezicerea rezultatelor tratamentului termic.

Calcule ale ratei de răcire

Viteza de răcire în timpul stingerii influenţează microstructura şi proprietăţile mecanice ale metalelor. Se calculează pe baza diferenţei de temperatură în timp. Formula de bază este:

Rata de răcire = (temperatura inițială - temperatura finală) / Timpul

Măsurarea exactă a ratelor de răcire ajută la selectarea mediilor care asigură duritatea dorită fără a provoca distorsiuni sau fisuri.

Coeficientul de transfer termic

Coeficientul de transfer termic (h) indică cât de eficient este eliminat căldura de pe suprafața metalică. Depinde de mediul de stingere și de condițiile de utilizare. Se calculează utilizând Legea lui Newton de răcire:

Q = h * A * (T suprafață - T mediu)

În cazul în care Q este fluxul de căldură, A este suprafața, T suprafața este temperatura suprafeței metalice, iar T mediul este temperatura mediului de stingere.

Predicţie de duritate

Previzionarea duritatea finală după tratament termic implică calcularea curbei de răcire și transformarea microstructurii. Datele testului Jominy final dequench sunt adesea utilizate pentru a corela ratele de răcire cu nivelurile de duritate.

Duritatea (HRC) poate fi estimată pe baza ratei de răcire și a compoziției oțelului, utilizând formule empirice sau grafice derivate din date experimentale.

Calcule suplimentare

Stresul rezidual și denaturarea sunt, de asemenea, considerente importante. Calculele implică analiza de stres bazat pe gradienții de temperatură și proprietățile materiale. Acestea ajută la optimizarea parametrilor de stingere pentru a minimiza defectele.