Научете како термичките третмани може да се применат на многу метални легури за драстично да се подобрат клучните физички својства како цврстина, цврстина и обработливост.
Вовед
Термичките третмани може да се применат на многу метални легури за драстично да се подобрат клучните физички својства (на пример цврстина, цврстина или обработливост).Овие промени се случуваат поради модификации на микроструктурата, а понекогаш и на хемискиот состав на материјалот.
Тие третмани вклучуваат загревање на металните легури до (обично) екстремни температури, проследено со чекор на ладење под контролирани услови.Температурата на која се загрева материјалот, времето кога се одржува на таа температура и брзината на ладење, сето тоа во голема мера влијае на крајните физички својства на металната легура.
Во оваа статија, ги разгледавме термичките третмани кои се релевантни за најчесто користените метални легури во CNC обработката.Со опишување на ефектот на овие процеси на својствата на последниот дел, овој напис ќе ви помогне да го изберете вистинскиот материјал за вашите апликации.
Кога се применуваат термички третмани
Термичките третмани може да се применат на метални легури во текот на процесот на производство.За делови обработени со ЦПУ, обично се применуваат термички третмани или:
Пред CNC обработка: Кога се бара стандардизирана оценка на метална легура која е лесно достапна, давателот на услугата CNC ќе ги обработува деловите директно од тој материјал за складирање.Ова е често најдобрата опција за намалување на времето на носење.
По CNC обработка: Некои термички третмани значително ја зголемуваат цврстината на материјалот или се користат како завршна фаза по формирањето.Во овие случаи, термичката обработка се применува по CNC обработката, бидејќи високата цврстина ја намалува обработливоста на материјалот.На пример, ова е стандардна практика кога се обработуваат челични делови за алат со ЦПУ.
Вообичаени термички третмани за CNC материјали
Греење, ослободување од стрес и калење
Греењето, калењето и ослободувањето од стрес вклучуваат загревање на металната легура на висока температура и последователно ладење на материјалот со бавна брзина, обично во воздух или во рерната.Тие се разликуваат по температурата на која се загрева материјалот и по редоследот во процесот на производство.
При жарењето, металот се загрева на многу висока температура, а потоа полека се лади за да се постигне саканата микроструктура.Греењето обично се применува на сите метални легури по формирањето и пред секоја понатамошна обработка за да се омекнат и да се подобри нивната обработливост.Ако не е наведена друга термичка обработка, повеќето делови што се обработуваат со ЦПУ ќе ги имаат материјалните својства на жарената состојба.
Олеснувањето на стресот вклучува загревање на делот на висока температура (но пониска од жарењето) и обично се користи по CNC обработката, за да се елиминираат преостанатите напрегања создадени од процесот на производство.На овој начин се произведуваат делови со поконзистентни механички својства.
Калењето, исто така, го загрева делот на температура пониска од жарењето, и обично се користи по гаснењето (види следниот дел) на благи челици (1045 и A36) и легирани челици (4140 и 4240) за да се намали нивната кршливост и да се подобрат нивните механички перформанси.
Гаснење
Гаснењето вклучува загревање на металот на многу висока температура, проследено со брз чекор на ладење, обично со потопување на материјалот во масло или вода или изложување на струја на ладен воздух.Брзото ладење ги „заклучува“ промените во микроструктурата што ги претрпува материјалот кога се загрева, што резултира со делови со многу висока цврстина.
Деловите обично се гасат како последен чекор во процесот на производство по CNC обработката (помислете на ковачите кои ги потопуваат сечилата во масло), бидејќи зголемената цврстина го отежнува материјалот за обработка.
Челиците за алати се гасат по CNC обработката за да се постигнат нивните многу високи својства на цврстина на површината.Потоа може да се користи процес на калење за да се контролира добиената цврстина.На пример, челикот за алат А2 има цврстина од 63-65 Rockwell C по гаснењето, но може да се калем до цврстина која се движи помеѓу 42 и 62 HRC.Калењето го продолжува работниот век на делот, бидејќи ја намалува кршливоста (најдобри резултати се постигнуваат за цврстина од 56-58 HRC).
Стврднување со врнежи (стареење)
Стврднувањето или стареењето на врнежите се два термини кои вообичаено се користат за опишување на истиот процес.Стврднувањето со врнежи е процес во три чекори: материјалот прво се загрева на висока температура, потоа се гаси и на крајот се загрева на пониска температура подолг временски период (старее).Ова предизвикува елементите од легура кои првично се појавуваат како дискретни честички со различен состав да се растворат и рамномерно да се распределат во металната матрица, на сличен начин како кристалот од шеќер се раствора во вода кога растворот се загрева.
По стврднувањето со врнежи, јачината и цврстината на металните легури драстично се зголемуваат.На пример, 7075 е алуминиумска легура, која вообичаено се користи во воздушната индустрија, за производство на делови со цврстина на истегнување споредливи со нерѓосувачки челик, додека има помалку од 3 пати поголема тежина.
Стврднување и карбуризирање на куќиштето
Стврднувањето на куќиштето е фамилија на термички третмани кои резултираат со делови со висока цврстина на нивната површина, додека подвлечените материјали остануваат меки.Ова често се претпочита во однос на зголемувањето на цврстината на делот низ неговиот волумен (на пример, со гаснење), бидејќи поцврстите делови се исто така покршливи.
Карбуризирањето е најчестата термичка обработка за стврднување на случајот.Тоа вклучува загревање на благи челици во средина богата со јаглерод и последователно гаснење на делот за блокирање на јаглеродот во металната матрица.Ова ја зголемува површинската тврдост на челиците на сличен начин како што елоксирањето ја зголемува тврдоста на површината на легурите на алуминиум.
Време на објавување: 14 февруари 2022 година