Leer hoe hittebehandelings op baie metaallegerings toegepas kan word om belangrike fisiese eienskappe soos hardheid, sterkte en bewerkbaarheid drasties te verbeter.
Inleiding
Hittebehandelings kan op baie metaallegerings toegepas word om belangrike fisiese eienskappe (byvoorbeeld hardheid, sterkte of bewerkbaarheid) drasties te verbeter.Hierdie veranderinge gebeur as gevolg van veranderinge aan die mikrostruktuur en, soms, die chemiese samestelling van die materiaal.
Daardie behandelings behels die verhitting van die metaallegerings tot (gewoonlik) uiterste temperature, gevolg deur 'n verkoelingsstap onder gekontroleerde toestande.Die temperatuur waartoe die materiaal verhit word, die tyd wat dit by daardie temperatuur gehou word en die verkoelingstempo beïnvloed alles grootliks die finale fisiese eienskappe van die metaallegering.
In hierdie artikel het ons die hittebehandelings hersien wat relevant is vir die mees gebruikte metaallegerings in CNC-bewerking.Deur die effek van hierdie prosesse op eienskappe van die laaste deel te beskryf, sal hierdie artikel jou help om die regte materiaal vir jou toepassings te kies.
Wanneer word hittebehandelings toegepas
Hittebehandelings kan regdeur die vervaardigingsproses op metaallegerings toegepas word.Vir CNC-bewerkte onderdele word hittebehandelings tipies toegepas:
Voor CNC-bewerking: Wanneer 'n gestandaardiseerde graad van 'n metaallegering versoek word wat geredelik beskikbaar is, sal die CNC-diensverskaffer die onderdele direk uit daardie voorraadmateriaal bewerk.Dit is dikwels die beste opsie om deurlooptye te verminder.
Na CNC-bewerking: Sommige hittebehandelings verhoog die hardheid van die materiaal aansienlik of word as 'n afrondingsstap na vorming gebruik.In hierdie gevalle word die hittebehandeling na CNC-bewerking toegepas, aangesien hoë hardheid die bewerkbaarheid van 'n materiaal verminder.Byvoorbeeld, dit is standaardpraktyk by die bewerking van gereedskapstaalonderdele.
Algemene hittebehandelings vir CNC-materiale
Uitgloeiing, stresverligting en tempering
Uitgloeiing, tempering en spanningsverligting behels alles die verhitting van die metaallegering tot 'n hoë temperatuur en die daaropvolgende afkoeling van die materiaal teen 'n stadige tempo, gewoonlik in lug of in die oond.Hulle verskil in die temperatuur waartoe die materiaal verhit word en in die volgorde in die vervaardigingsproses.
By uitgloeiing word die metaal tot 'n baie hoë temperatuur verhit en dan stadig afgekoel om die verlangde mikrostruktuur te bereik.Uitgloeiing word gewoonlik op alle metaallegerings toegepas nadat dit gevorm is en voor enige verdere verwerking om dit sag te maak en hul bewerkbaarheid te verbeter.As 'n ander hittebehandeling nie gespesifiseer word nie, sal die meeste CNC-bewerkte onderdele die materiaal eienskappe van die uitgegloeide toestand hê.
Spanningsverligting behels die verhitting van die onderdeel tot 'n hoë temperatuur (maar laer as uitgloeiing) en word gewoonlik na CNC-bewerking gebruik om die oorblywende spanning wat deur die vervaardigingsproses ontstaan, uit te skakel.Op hierdie manier word onderdele met meer konsekwente meganiese eienskappe vervaardig.
Tempering verhit ook die onderdeel by 'n temperatuur laer as uitgloeiing, en dit word gewoonlik gebruik na blus (sien volgende afdeling) van sagte staal (1045 en A36) en legeringsstaal (4140 en 4240) om hul brosheid te verminder en hul meganiese werkverrigting te verbeter.
Uitblus
Blus behels die verhitting van die metaal tot 'n baie hoë temperatuur, gevolg deur 'n vinnige afkoelstap, gewoonlik deur die materiaal in olie of water te doop of aan 'n stroom koel lug bloot te stel.Vinnige verkoeling "sluit" die veranderinge in die mikrostruktuur wat die materiaal ondergaan wanneer dit verhit word, wat lei tot dele met baie hoë hardheid.
Onderdele word gewoonlik uitgeblus as 'n finale stap in die vervaardigingsproses na CNC-bewerking (dink aan smede wat hul lemme in olie doop), aangesien verhoogde hardheid die materiaal moeiliker maak om te masjineer.
Gereedskapstaal word na CNC-bewerking uitgeblus om hul baie hoë oppervlakhardheidseienskappe te bereik.'n Temperingsproses kan dan gebruik word om die gevolglike hardheid te beheer.Gereedskapstaal A2 het byvoorbeeld 'n hardheid van 63-65 Rockwell C na blus, maar kan getemper word tot 'n hardheid wat wissel tussen 42 en 62 HRC.Tempering verleng die dienslewe van die onderdeel, aangesien dit brosheid verminder (beste resultate word behaal vir 'n hardheid van 56-58 HRC).
Neerslagverharding (veroudering)
Neerslagverharding of veroudering is twee terme wat algemeen gebruik word om dieselfde proses te beskryf.Presipitasieverharding is 'n driestap-proses: die materiaal word eers 'n hoë temperatuur verhit, dan geblus en uiteindelik verhit tot 'n laer temperatuur vir 'n lang tydperk (verouder).Dit veroorsaak dat die legeringselemente wat aanvanklik as afsonderlike deeltjies van verskillende samestelling voorkom, eenvormig in die metaalmatriks oplos en versprei, op 'n soortgelyke wyse dat suikerkristal in water oplos wanneer die oplossing verhit word.
Na neerslagverharding neem die sterkte en hardheid van die metaallegerings drasties toe.Byvoorbeeld, 7075 is 'n aluminiumlegering, wat algemeen in die lugvaartbedryf gebruik word, om onderdele te vervaardig met treksterkte vergelykbaar met vlekvrye staal, terwyl dit minder as 3 keer die gewig het.
Doos Verharding en verkoeling
Dopverharding is 'n familie van hittebehandelings wat lei tot dele met 'n hoë hardheid op hul oppervlak, terwyl die onderstreepmateriale sag bly.Dit word dikwels verkies bo die verhoging van die hardheid van die deel regdeur sy volume (byvoorbeeld deur blus), aangesien harder dele ook broser is.
Verkoeling is die mees algemene hittebehandeling wat verhard word.Dit behels die verhitting van sagte staal in 'n koolstofryke omgewing en die daaropvolgende blus van die onderdeel om die koolstof in die metaalmatriks te sluit.Dit verhoog die oppervlakhardheid van staal op 'n soortgelyke manier as wat anodisering die oppervlakhardheid van aluminiumlegerings verhoog.
Postyd: 14 Feb 2022