Elegir los medios de apagado adecuados es crucial para lograr los resultados deseados del tratamiento térmico. Los cálculos adecuados ayudan a determinar las tasas de enfriamiento, dureza y tensiones residuales en metales. Este artículo describe los cálculos esenciales utilizados para seleccionar los medios de apagado y predecir los resultados del tratamiento térmico.

Calculaciones de la tasa de enfriamiento

La tasa de refrigeración durante el apagado influye en la microestructura y las propiedades mecánicas de los metales. Se calcula sobre la base de la diferencia de temperatura con el tiempo. La fórmula básica es:

Tasa de Cooling = ( Temperatura interior - Temperatura final) / Tiempo]

La medición precisa de las tasas de enfriamiento ayuda a seleccionar los medios que proporcionan la dureza deseada sin causar distorsiones o grietas.

Coeficiente de transferencia de calor

El coeficiente de transferencia de calor (h) indica cómo el calor se elimina de la superficie de metal. Depende del medio de apagado y las condiciones. Se calcula utilizando la Ley de enfriamiento de Newton:

Q = h * A * (T surface - T medium)

Donde Q es el flujo de calor, A es la superficie, T superficie es la temperatura de la superficie metálica, y T medium es la temperatura del medio de apagado.

Predicción de dureza

Predecir la dureza final después del tratamiento térmico implica calcular la curva de refrigeración y la transformación de la microestructura. Los datos de prueba de cierre Jominy se utilizan a menudo para relacionar las tasas de enfriamiento con los niveles de dureza.

La dureza (HRC) puede ser estimada sobre la base de la tasa de enfriamiento y la composición de acero utilizando fórmulas empíricas o gráficos derivados de datos experimentales.

Cálculos adicionales

Las tensiones y distorsiones residuales son también consideraciones importantes. Las cálculos implican análisis de estrés basado en gradientes de temperatura y propiedades materiales.Estos ayudan a optimizar los parámetros de apagado para minimizar los defectos.