Sužinokite, kaip terminis apdorojimas gali būti taikomas daugeliui metalų lydinių, siekiant drastiškai pagerinti pagrindines fizines savybes, pvz., kietumą, stiprumą ir apdirbamumą.
Įvadas
Terminis apdorojimas gali būti taikomas daugeliui metalų lydinių, siekiant drastiškai pagerinti pagrindines fizines savybes (pvz., kietumą, stiprumą arba apdirbamumą).Šie pokyčiai atsiranda dėl medžiagos mikrostruktūros ir kartais cheminės sudėties pakitimų.
Šis apdorojimas apima metalų lydinių kaitinimą iki (paprastai) ekstremalių temperatūrų, o po to aušinamas kontroliuojamomis sąlygomis.Temperatūra, iki kurios kaitinama medžiaga, laikas, kurį ji palaikoma tokioje temperatūroje, ir aušinimo greitis – visa tai labai veikia galutines metalo lydinio fizines savybes.
Šiame straipsnyje apžvelgėme terminio apdorojimo būdus, kurie yra aktualūs dažniausiai naudojamiems metalų lydiniams CNC apdirbime.Apibūdindamas šių procesų poveikį paskutinės dalies savybėms, šis straipsnis padės pasirinkti tinkamą medžiagą jūsų reikmėms.
Kada taikomos terminės procedūros
Terminis apdorojimas metalų lydiniams gali būti taikomas viso gamybos proceso metu.CNC apdirbtoms dalims terminis apdorojimas paprastai taikomas:
Prieš CNC apdirbimą: Kai reikalaujama standartizuotos metalo lydinio klasės, kuri būtų lengvai prieinama, CNC paslaugų teikėjas apdirbs dalis tiesiai iš tos žaliavos.Tai dažnai yra geriausias pasirinkimas norint sutrumpinti pristatymo laiką.
Po CNC apdirbimo: kai kurie terminiai apdorojimai žymiai padidina medžiagos kietumą arba yra naudojami kaip apdailos etapas po formavimo.Tokiais atvejais terminis apdorojimas taikomas po CNC apdirbimo, nes didelis kietumas sumažina medžiagos apdirbamumą.Pavyzdžiui, tai yra standartinė praktika CNC apdirbant įrankių plieno dalis.
Įprastas CNC medžiagų terminis apdorojimas
Atkaitinimas, streso mažinimas ir grūdinimas
Atkaitinimas, grūdinimas ir įtempių mažinimas – visa tai apima metalo lydinio kaitinimą iki aukštos temperatūros ir po to lėtą medžiagos aušinimą, paprastai ore arba orkaitėje.Jie skiriasi temperatūra, iki kurios medžiaga kaitinama, ir gamybos proceso tvarka.
Atkaitinimo metu metalas kaitinamas iki labai aukštos temperatūros, o po to lėtai atšaldomas, kad būtų pasiekta norima mikrostruktūra.Atkaitinimas paprastai taikomas visiems metalų lydiniams po formavimo ir prieš bet kokį tolesnį apdorojimą, siekiant juos suminkštinti ir pagerinti apdirbamumą.Jei nenurodytas kitas terminis apdorojimas, dauguma CNC apdirbtų dalių turės atkaitintos būsenos medžiagų savybes.
Įtempių mažinimas apima dalies kaitinimą iki aukštos temperatūros (bet žemesnės nei atkaitinimo) ir paprastai naudojamas po CNC apdirbimo, siekiant pašalinti gamybos proceso metu susidariusius liekamuosius įtempius.Taip gaminamos nuoseklesnių mechaninių savybių dalys.
Grūdinant dalis taip pat kaitinama žemesnėje nei atkaitinimo temperatūroje, ir paprastai ji naudojama po aušinimo (žr. kitą skyrių) švelnųjį plieną (1045 ir A36) ir legiruotą plieną (4140 ir 4240), siekiant sumažinti jų trapumą ir pagerinti jų mechanines savybes.
Gesinimas
Gesinimas apima metalo kaitinimą iki labai aukštos temperatūros, po kurio seka greitas aušinimo etapas, dažniausiai panardinant medžiagą į aliejų ar vandenį arba veikiant vėsaus oro srove.Greitas aušinimas „užfiksuoja“ mikrostruktūros pokyčius, kuriuos medžiaga patiria kaitinant, todėl dalys yra labai kietos.
Dalys paprastai gesinamos kaip paskutinis gamybos proceso etapas po CNC apdirbimo (pagalvokite apie kalvius, panardinančius ašmenis į alyvą), nes dėl padidėjusio kietumo medžiaga tampa sunkiau apdirbama.
Įrankių plienas grūdinamas po CNC apdirbimo, kad būtų pasiektos labai aukštos paviršiaus kietumo savybės.Tada kietumui kontroliuoti galima naudoti grūdinimo procesą.Pavyzdžiui, įrankių plieno A2 kietumas po grūdinimo yra 63–65 Rockwell C, tačiau jį galima grūdinti iki 42–62 HRC kietumo.Grūdinimas pailgina detalės tarnavimo laiką, nes sumažina trapumą (geriausi rezultatai pasiekiami esant 56-58 HRC kietumui).
Kietėjimas nuo kritulių (senėjimas)
Kritulių sukietėjimas arba senėjimas yra du terminai, dažniausiai naudojami tam pačiam procesui apibūdinti.Grūdinimas krituliais yra trijų pakopų procesas: medžiaga pirmiausia kaitinama aukštoje temperatūroje, po to gesinama ir galiausiai ilgą laiką kaitinama iki žemesnės temperatūros (seninama).Dėl to lydinio elementai, kurie iš pradžių atrodo kaip atskiros skirtingos sudėties dalelės, ištirpsta ir tolygiai pasiskirsto metalinėje matricoje, panašiai kaip cukraus kristalai ištirpsta vandenyje, kai tirpalas kaitinamas.
Po grūdinimo krituliais metalų lydinių stiprumas ir kietumas smarkiai padidėja.Pavyzdžiui, 7075 yra aliuminio lydinys, dažniausiai naudojamas aviacijos ir kosmoso pramonėje, gaminant dalis, kurių tempiamasis stiprumas panašus į nerūdijantį plieną, o svoris mažesnis nei 3 kartus.
Korpuso grūdinimas ir karbiuravimas
Korpuso grūdinimas yra terminis apdorojimas, kurio metu dalys yra labai kietos, o pabraukimo medžiagos išlieka minkštos.Tam dažnai teikiama pirmenybė, o ne didinant dalies kietumą per visą jos tūrį (pavyzdžiui, gesinant), nes kietesnės dalys taip pat yra trapesnės.
Karbiuravimas yra labiausiai paplitęs kietėjimo terminis apdorojimas.Tai apima švelnaus plieno kaitinimą aplinkoje, kurioje yra daug anglies, ir vėlesnį dalies gesinimą, kad anglis būtų užfiksuota metalinėje matricoje.Tai padidina plieno paviršiaus kietumą panašiai, kaip anodavimas padidina aliuminio lydinių paviršiaus kietumą.
Paskelbimo laikas: 2022-02-14