Tratamento térmico de banho de sal

Visão geral do processo de tratamento térmico de banho de sal

O tratamento térmico do banho de sal envolve a imersão de peças de metal em um banho de sais fundidos a uma temperatura precisamente controlada. Este processo permite aquecimento uniforme, têmpera rápida e controlada e propriedades metalúrgicas aprimoradas. As principais fases do processo de tratamento térmico de banho de sal são as seguintes:

1. aquecimento do banho de sal:

• Os componentes metálicos são imersos em um banho de sal fundido na temperatura de austenitização necessária, normalmente variando de 850 ° C a 1.200 ° C (1.562 ° F a 2.192 ° F), dependendo do material a ser tratado e das propriedades desejadas.

• O sal fundido atua como um meio eficiente para transferir calor para as peças, garantindo uma distribuição uniforme da temperatura e evitando gradientes térmicos. Essa uniformidade reduz o risco de empenamento ou distorção, que pode ocorrer com aquecimento desigual em fornos tradicionais.

2. Embeber (segurando) Período:

• Uma vez atingida a temperatura desejada, os componentes são mantidos nessa temperatura por uma duração específica. Este período de imersão garante que a peça alcance a microestrutura necessária em todo o material, como uma fase totalmente austenítica em aço, que é crítica para subsequente têmpera e endurecimento.

3. têmpera (refrigeração) em sal derretido:

• Após o aquecimento, as peças são rapidamente resfriadas em um banho de sal diferente em uma temperatura mais baixa ou no mesmo banho depois de ter sido resfriada ligeiramente.

• A têmpera do banho de sal fornece resfriamento rápido, o que é crítico para o endurecimento do material. O meio de sal oferece uma têmpera mais rápida em comparação com o ar, levando a uma melhor dureza e acabamento superficial.

4. pós-tratamento (opcional):

• Em alguns casos, processos adicionais, como têmpera, alívio de tensão ou endurecimento de superfície, podem ser aplicados após o tratamento térmico de banho de sal para atingir as propriedades mecânicas finais.

• O pós-tratamento também pode incluir um processo de resfriamento controlado para aliviar quaisquer tensões residuais e aumentar a estabilidade dimensional da peça.

Tipos de banhos de sal usados no tratamento térmico

Vários tipos de sais fundidos são usados no tratamento térmico de banho de sal, cada um oferecendo vantagens distintas com base no material a ser tratado e nos resultados desejados:

· Banhos de sal à base de cloreto:
Estes são os sais mais comuns usados no tratamento térmico, oferecendo excelente transferência de calor e alta estabilidade térmica. Os sais comuns nesta categoria incluem cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de potássio (KCl). Eles são ideais para têmpera de aço e ligas.

· Banhos de sal à base de nitrato:
Sais de nitrato, como nitrato de sódio (NaNO3) e nitrato de potássio (KNO3), são frequentemente usados para aços de liga específicos, oferecendo taxas de resfriamento mais rápidas e controle superior sobre o processo de têmpera. Os banhos de nitrato são particularmente úteis para processos de carburação ou carbonitrização.

· Banhos de sal à base de brometo:
Esses sais são menos comumente usados, mas fornecem excelentes recursos de têmpera e podem ser usados para materiais que requerem tratamentos de alta temperatura e alta precisão.

· Banhos de sal misto:
Às vezes, uma mistura de sais é usada para atingir as propriedades de transferência de calor desejadas, taxas de resfriamento e estabilidade de temperatura necessárias para aplicações específicas.

Vantagens do tratamento térmico de banho de sal para fundições e forjamentos

O tratamento térmico de banho de sal oferece uma variedade de benefícios, tornando-o uma escolha ideal para muitas aplicações industriais, particularmente para peças fundidas e forjadas. Algumas das principais vantagens incluem:

1. aquecimento uniforme e controle de temperatura:

• Os banhos de sal fornecem um aquecimento mais uniforme em comparação com os fornos tradicionais, reduzindo o risco de gradientes térmicos que podem causar distorção, rachaduras ou dureza desigual. Isso é especialmente importante para peças fundidas e forjadas grandes ou complexas, que podem estar sujeitas a empenamento em métodos tradicionais.

2. aquecimento mais rápido e têmpera:

• A alta condutividade térmica dos sais fundidos permite aquecimento e resfriamento mais rápidos, o que resulta em tempos de processamento mais curtos em comparação com outros métodos de tratamento térmico. Isso pode melhorar significativamente a eficiência da produção, mantendo resultados de alta qualidade.

3. dureza melhorada e Qu de superfícieAlidade:

• A têmpera por banho de sal produz um endurecimento mais uniforme do material, levando a um perfil de dureza mais consistente em toda a parte. O resfriamento rápido fornecido pelos banhos de sal também resulta em um acabamento superficial mais suave em comparação com o resfriamento a ar, minimizando a necessidade de processos adicionais de acabamento de superfície.

4. oxidação reduzida e descarbonização:

• Os banhos de sal podem minimizar a oxidação e a descarburação, que são problemas comuns no tratamento térmico de materiais no ar. O banho de sal cria um ambiente inerte que reduz a formação de escala e preserva a integridade da superfície do material, garantindo um produto acabado de alta qualidade.

5. distorção reduzida e estresse:

• O processo de resfriamento controlado e uniforme no tratamento térmico de banho de sal ajuda a reduzir o risco de deformação ou rachadura em peças fundidas e forjadas complexas ou de paredes finas. O processo de têmpera pode ser adaptado às necessidades específicas do material, minimizando as tensões residuais e evitando distorções durante o tratamento.

6. eficiência energética:

• Os fornos de banho de sal são geralmente mais eficientes em termos de energia em comparação com os métodos tradicionais de aquecimento do forno devido às propriedades superiores de transferência de calor dos sais fundidos. Isso leva à redução do consumo de energia e à redução dos custos operacionais dos processos de tratamento térmico.

7. acabamento de superfície de alta qualidade:

• Como a taxa de resfriamento é uniforme e rápida, o processo de banho de sal reduz a ocorrência de imperfeições na superfície, como escamação ou picada, resultando em um acabamento de superfície mais limpo. Isso é particularmente benéfico para peças de alta precisão.

8. flexibilidade nos parâmetros de tratamento:

• As taxas de temperatura e resfriamento no tratamento térmico do banho de sal podem ser controladas com precisão, permitindo um alto grau de personalização com base no material e nas propriedades mecânicas desejadas. Isso torna o tratamento térmico de banho de sal ideal para uma ampla gama de ligas, de aços de carbono simples a aços e peças fundidas de alta liga.

Aplicações de tratamento térmico de banho de sal para fundições e forjamentos

O tratamento térmico de banho de sal é amplamente utilizado em indústrias que exigem precisão, alto desempenho e consistência para peças fundidas e forjadas. As aplicações típicas incluem:

1. Indústria Automotiva:

· Engrenagens e peças de transmissão:
O tratamento térmico de banho de sal é comumente usado para endurecer engrenagens automotivas, eixos e componentes de transmissão, melhorando sua resistência ao desgaste e resistência à fadiga, mantendo a estabilidade dimensional.

· Componentes e eixos da suspensão:
Componentes como braços de controle, eixos de eixo e molas de suspensão se beneficiam da resistência e resistência aprimoradas por meio do tratamento térmico de banho de sal.

2. equipamento pesado e mineração:

· Peças de desgaste:
A têmpera do banho de sal é freqüentemente usada para produzir peças resistentes ao desgaste, como brocas de mineração, mandíbulas de esmagamento e outros componentes de alta resistência.

· Cilindros, pinos e buchas:
O tratamento térmico de banho de sal garante durabilidade e resistência ao desgaste para componentes expostos a condições operacionais adversas em máquinas pesadas e equipamentos de mineração.

3. ferramentas e moldes:

· Die Castings e inserções de molde:
Aços-ferramenta e outras ligas usadas para matrizes e moldes são frequentemente tratados com têmpera de banho de sal para atingir a dureza desejada e resistência ao desgaste, garantindo longa vida útil da ferramenta e alta precisão na produção.

· Ferramentas de corte e morre:
Ferramentas de corte, como brocas, moinhos de extremidade e matrizes, são submetidas a tratamento térmico de banho de sal para obter dureza, resistência ao desgaste e tenacidade superiores.

4. aplicações industriais gerais:

· Fixadores e componentes estruturais:
O tratamento térmico de banho de sal é comumente usado para componentes de pequeno a médio porte, como parafusos, porcas e peças estruturais que exigem maior resistência, dureza e resistência à corrosão.

· Válvulas e componentes da bomba:
A têmpera por banho de sal melhora as propriedades mecânicas de componentes como corpos de válvulas, peças de bombas e outros componentes críticos em sistemas de manuseio de fluidos.