Quels changements le processus de traitement thermique spécial apporte-t-il à la microstructure du ressort de frein ?

Le procédé de traitement thermique spécial remodèle profondément la morphologie microscopique du ressort de frein à travers une transformation et une réorganisation en plusieurs étapes. Dans le processus de trempe, l'austénite à haute température subit une transformation par cisaillement dans des conditions de refroidissement sévères, formant un réseau de martensite de lattes avec un enchevêtrement dense de dislocations, et l'austénite résiduelle dispersée remplit les interstices des lattes sous la forme d'un film mince. Cette structure conserve non seulement une résistance élevée mais améliore également la capacité de coordination des déformations. Après l'introduction du procédé isotherme progressif, certaines zones subissent une transformation par diffusion, générant des couches inférieures de bainite avec une alternance de carbures et de ferrites. Sa fine matrice de carbure bloque efficacement le mouvement des luxations. Au cours du processus de revenu, la matrice martensite subit une décomposition et une réorganisation, précipitant une phase de renforcement du carbure ε à l'échelle nanométrique, tandis que l'austénite résiduelle est partiellement transformée en martensite secondaire, formant une structure interconnectée tridimensionnelle composée de martensite trempée, d'austénite stable et de carbures.

Le processus de traitement de surface construit une structure nanocristalline à gradient sur la surface du matériau, et les grains ultrafins de 50 nanomètres sur la surface se transforment en grains submicroniques à l'intérieur. Cette organisation en gradient améliore significativement la capacité à résister à la propagation des fissures. La couche de contrainte de compression résiduelle produite par le grenaillage peut atteindre une profondeur de 300 microns. Le réseau de dislocations à haute densité formé par la distorsion du réseau de surface fonctionne en synergie avec la phase de précipitation fine à l'intérieur pour transférer le point de concentration des contraintes de la surface au sous-sol. Le phénomène de ségrégation aux limites des grains provoqué par la migration des éléments d’alliage est particulièrement évident lors du traitement à haute température. L'enrichissement d'éléments tels que le chrome et le molybdène aux joints de grains forme une barrière résistante à la corrosion, et l'effet de renforcement de la solution solide du silicium inhibe le grossissement des carbures. Cette structure composite multi-échelle permet au matériau de maintenir une résistance de 2 000 MPa tout en augmentant la ténacité à la rupture d'environ 40 % et en prolongeant la durée de vie en fatigue de deux ordres de grandeur.