Tratamente Termice

1 DEFINIREA,CLASIFICAREA SI CARACTERIZAREA

TRATAMENTELOR TERMICE

1 1 Definirea,rolul si importanta tratamentelor termice

Tratamentele termice si termochimice,definite ca procedee de prelucrare la cald a metalelor si aliajelor,sunt ansambluri de operatii constand din incalziri si raciri in conditii determinate,aplicate produselor metalice,cu scopul aducerii acestora la anumite stari structurale si de tensiuni interne,stari corespunzatoare unor asociatii de proprietati care le sunt prescrise potrivit conditiilor de prelucrare pana la forma finite si de solicitare a lor in serviciu

Obiectivul aplicarii tratamentelor termice si termochimice este de a modifica starea structurala si de tensiuni interne a semifabricatelor,pieselor si sculelor in scopul asigurarii conditiilor celor mai avantajoase din punct de vedere ethnic si economic de prelucrare pana la forma finite si prescriptiilor privind durabilitatea si siguranta in exploatare a acestora

Importanta si eficienta tehnica si economica a aplicarii tratamentelor termice si termochimice rezulta din urmatoarele obiective pe care le poate realize:

-Valorificarea plenara a materialelor metalice,metale si aliaje,prin aducerea lor sub

forma de produse,in stari structurale si de tensiuni interne corespunzatoare celor mai

ridicate valori ale proprietatilor care definesc durabilitatea si sigurant in servici

-Tot prin aplicarea tratamentelor termice se asigura posibilitati de utilizare a unor

materiale metalice cu continut mai scazut de metale scumpe si deficitare si care se

prelucreaza cu un cost mai scazut im locul unor aliaje complexe cu continut ridicat

de elemente scumpe si deficitare,prelucrabile prin deformare plastica,aschiere,fapt care

implica preturi de cost mari si pierderi inseminate de metal Aliaje neferoase pe baza de

aluminiu,titan,magneziu,cu greutate specifica mult mai mica decat a celor feroase sunt

aduse prin tratamente termice in stari structurale si de tensiuni interne in care

rezistentele pieselor si elementelor de constructie ajung la valori comparabile,greutatea

masinilor,instalatiilor si constructiilor metalice fiind mult mai mica

2 COMPORTAREA MATERIALELOR LA TRATAMENTE TERMICE

In conditiile de desfasurare a transformarilor de faza in stare solida, se pot

face interventii ceea ce permite influentarea proprietatilor materialelor prin

tratamente termice Comportarea materialelor in procesele care se desfasoara in

timpul tratamentelor termice este definita de caracteristicile acestora exprimate

valoric prin parametri termodinamici si cinetici Caracteristicile cinetice exprima

dependenta vitezei de transformare cu temperatura la care se produce aceasta si de

timpul care a trecut de la atingerea acestei temperaturi Determinarea

caracteristicilor cinetice consta in stabilirea variatiei in timp a proportiei de faza

transformata in timpul incalzirii si/sau racirii Pentru a caracteriza conditiile de

incalzire si racire (temperatura, viteza si durata ) se foloseste in mod conventional

un ciclu grafic al tratamentului termic, incluzand operatiile cele mai importante

Fig 1 Ciclu de tratament termic:1 – incalzire; 2 – mentinere; 3 – racire

Reprezentat in coordonate T - τ, ciclul de tratament din figura 1 da

posibilitatea stabilirii parametrilor termici-temporali dupa cum urmeaza :

1 - incalzire de la temperatura mediului ambiant sau de la o temperatura a

produsului To ,ce presupune stabilirea timpului de incalzire si a vitezei de

incalzire

Vi = (Tt - To) / i ; (9 10)

2 - mentinerea la temperatura de tratament pentru omogenizarea in volum a

temperaturii si pentru desfasurarea transformarilor in stare solida , ce presupune

stabilirea timpului de mentinere m ;

3 - racirea de la temperatura de tratament in conditii diferite de mediu dupa

tipul de tratament aplicat si executata pana la temperatura ambianta sau alta

temperatura finala, ce presupune stabilirea timpului de racire r si a vitezei de

racire

Vr = ( Tt -Tf )/_ r

Bazele tratamentelor termice aplicabile materialelor metalice il constituie

desfasurarea alaturi de transformarile de faza in stare solida si altor procese cum

sunt:

- procese de transfer de energie termica concomitent uneori cu procese de

transfer de energie mecanica, electromagnetica, termosonic etc

- procese de transfer de masa in timpul incalzirii si racirii in medii ce

interactioneaza chimic;

- procese de formare a tensiunilor interne ca urmare a nesimultaneitatii

variatiilor de volum specific si a transformarilor structurale de terminate de

neuniformitatea temperaturilor si vitezelor de incalzire Uneori aceste procese se

produc concomitent cu procese de deformare plastica sau elastica sub actiunea unor

forte mecanice exterioare