De thermische behandeling kan op vele metaallegeringen worden toegepast om zeer belangrijke fysische eigenschappen zoals hardheid, sterkte, of bewerkbaarheid beduidend te verbeteren. Deze veranderingen zijn toe te schrijven en soms toe te schrijven aan veranderingen in de microstructuur aan veranderingen in de chemische samenstelling van het materiaal.
Deze behandelingen omvatten het verwarmen van extreme die temperaturen de van de metaallegering (gewoonlijk) door te koelen in de gecontroleerde omstandigheden worden gevolgd. De temperatuur waaraan het materiaal wordt verwarmd zullen, de tijd om de temperatuur en het het koelen tarief te handhaven zeer de definitieve fysische eigenschappen van de metaallegering beïnvloeden.
In dit document, herzien wij de thermische behandeling met betrekking tot de het meest meestal gebruikte metaallegeringen in CNC het machinaal bewerken. Door het effect te beschrijven van deze processen op de laatste zinsnedeeigenschappen, zal dit artikel u helpen het juiste materiaal voor uw toepassing kiezen.
Wanneer de thermische behandeling zal uitgevoerd worden
De thermische behandeling kan op metaallegeringen door het productieproces worden toegepast. Voor CNC machinaal bewerkte delen, is de thermische behandeling over het algemeen van toepassing op:
Vóór CNC die machinaal bewerken: wanneer het wordt vereist om de kant-en-klare standaardlegeringen van het rangmetaal te verstrekken, CNC zullen de providers direct delen van inventarismaterialen verwerken. Dit is gewoonlijk de beste keus om de levertijd te verkorten.
Na CNC die machinaal bewerken: sommige thermische behandelingen verhogen beduidend de hardheid van het materiaal, of zoals het eindigen stappen na zich het vormen gebruikt. In deze gevallen, wordt de thermische behandeling uitgevoerd na CNC het machinaal bewerken, omdat de hoge hardheid de bewerkbaarheid van het materiaal vermindert. Bijvoorbeeld, is dit de vaste praktijk wanneer CNC machinaal bewerkend de delen van het hulpmiddelstaal.
Gemeenschappelijke thermische behandeling van CNC materialen: het ontharden, spanningshulp en het aanmaken
Het ontharden, het aanmaken en spannings de hulp allen impliceert het verwarmen van de metaallegering aan op hoge temperatuur en langzaam dan het koelen van het materiaal, gewoonlijk in lucht of in een oven. Zij verschillen in de temperatuur waarbij het materiaal en in de orde van het productieproces wordt verwarmd.
Tijdens het ontharden, wordt het metaal verwarmd aan zeer op hoge temperatuur en langzaam dan gekoeld om de gewenste microstructuur te verkrijgen. Het ontharden wordt gewoonlijk toegepast op alle metaallegeringen na zich het vormen en vóór om het even welke verdere verwerking om hen zacht te worden en hun bruikbaarheid te verbeteren. Als geen andere thermische behandeling wordt gespecificeerd, zullen de meeste CNC machinaal bewerkte delen materiële eigenschappen in de ontharde staat hebben.
De spanningshulp omvat het verwarmen van de delen aan op hoge temperatuur (maar lager dan onthardend), die gewoonlijk na CNC machinaal bewerkend om de overblijvende die spanning te elimineren in het productieproces worden gebruikt wordt geproduceerd. Dit kan delen met meer verenigbare mechanische eigenschappen veroorzaken.
Het aanmaken verwarmt ook delen bij een temperatuur lager dan de onthardende temperatuur. Het wordt gewoonlijk gebruikt na het doven van laag koolstofstaal (1045 en A36) en legeringsstaal (4140 en 4240) om zijn broosheid te verminderen en zijn mechanische eigenschappen te verbeteren.
doof
Het doven impliceert het verwarmen van het metaal aan zeer op hoge temperatuur, gevolgd door snelle te koelen, gewoonlijk door het materiaal in olie of water onder te dompelen of het bloot te stellen aan een koude luchtstroom. Het snelle koelen „sluit“ de microstructuurveranderingen die wanneer het materiaal wordt verwarmd voorkomen, resulterend in uiterst hoge hardheid van de delen.
De delen worden gewoonlijk gedoofd na CNC machinaal bewerkend als laatste stap van het productieproces (denk aan smid die het blad in olie onderdompelen), omdat de verhoging van hardheid het materiaal moeilijker maakt te verwerken.
Het hulpmiddelstaal wordt gedoofd na CNC machinaal bewerkend om de uiterst hoge kenmerken van de oppervlaktehardheid te verkrijgen. De resulterende hardheid kan dan worden gecontroleerd gebruikend een aanmakend proces. Bijvoorbeeld, is de hardheid van hulpmiddelstaal A2 na het doven 63-65 Rockwell C, maar het kan aan een hardheid tussen 42-62 HRC worden aangemaakt. Het aanmaken kan de levensduur van delen verlengen omdat het aanmaken broosheid (de beste resultaten kunnen worden verkregen wanneer de hardheid 56-58 HRC is) kan verminderen.
Precipitatie het verharden (het verouderen)
Of de precipitatie die is twee die termen algemeen worden gebruikt verharden verouderen om hetzelfde proces te beschrijven. De precipitatie die is een proces in drie stappen verharden: eerst, wordt het materiaal verwarmd aan op hoge temperatuur, dan, gedoofd en aan een lage temperatuur (het verouderen) lange tijd definitief verwarmd. Dit leidt tot de ontbinding en de eenvormige distributie aanvankelijk van het legeren elementen in de vorm van afzonderlijke deeltjes verschillende samenstellingen in de metaalmatrijs, enkel aangezien de suikerkristallen in water oplossen wanneer de oplossing wordt verwarmd.
Na precipitatie die verharden, scherp stijgen de sterkte en de hardheid van de metaallegering. Bijvoorbeeld, zijn 7075 een aluminiumlegering, die gewoonlijk in de ruimtevaartindustrie wordt gebruikt om delen met treksterkte te vervaardigen gelijkwaardig aan dat van roestvrij staal, en zijn gewicht is minder dan 3 keer. De volgende lijst illustreert het effect van precipitatie die in aluminium 7075 verharden:
Niet kunnen alle metalen op deze wijze thermisch behandeld zijn, maar de compatibele materialen worden beschouwd als superalloys en zijn geschikt voor zeer hoge prestatiestoepassingen. De gemeenschappelijkste precipitatie verhardende die legeringen in CNC worden gebruikt worden samengevat als volgt:
En geval die verharden carbureren
Het geval die is een reeks van thermische behandeling verharden, die de oppervlakte van delen kan maken hoge hardheid hebben terwijl de het onderstrepen materiële zachte overblijfselen. Dit is over het algemeen beter dan verhogend de hardheid van het deel over het volledige volume (b.v., door te doven) omdat het hardere deel ook brosser is.
Het carbureren is de gemeenschappelijkste geval verhardende thermische behandeling. Het impliceert het verwarmen laag koolstofstaal in een koolstof rijk milieu en dan het doven van de delen om de koolstof in de metaalmatrijs te sluiten. Dit verhoogt de oppervlaktehardheid van staal, enkel aangezien het anodiseren de oppervlaktehardheid van aluminiumlegering verhoogt.
