Даведайцеся, як тэрмічная апрацоўка можа прымяняцца да многіх металічных сплаваў, каб істотна палепшыць асноўныя фізічныя ўласцівасці, такія як цвёрдасць, трываласць і апрацоўваемасць.
Уводзіны
Тэрмічная апрацоўка можа прымяняцца да многіх металічных сплаваў, каб істотна палепшыць асноўныя фізічныя ўласцівасці (напрыклад, цвёрдасць, трываласць або апрацоўваемасць).Гэтыя змены адбываюцца з-за змены мікраструктуры і, часам, хімічнага складу матэрыялу.
Гэтыя апрацоўкі ўключаюць нагрэў металічных сплаваў да (звычайна) экстрэмальных тэмператур з наступным этапам астуджэння ў кантраляваных умовах.Тэмпература, да якой награваецца матэрыял, час вытрымкі пры гэтай тэмпературы і хуткасць астуджэння - усё гэта моцна ўплывае на канчатковыя фізічныя ўласцівасці металічнага сплаву.
У гэтым артыкуле мы разгледзелі тэрмаапрацоўку, якая мае дачыненне да металічных сплаваў, якія найбольш часта выкарыстоўваюцца ў апрацоўцы з ЧПУ.Апісваючы ўплыў гэтых працэсаў на ўласцівасці канчатковай дэталі, гэты артыкул дапаможа вам выбраць правільны матэрыял для вашых прымянення.
Калі прымяняюцца цеплавыя працэдуры
Тэрмічная апрацоўка можа прымяняцца да металічных сплаваў на працягу ўсяго вытворчага працэсу.Для апрацаваных з ЧПУ дэталяў тэрмічная апрацоўка звычайна прымяняецца:
Перад апрацоўкай з ЧПУ: калі запытваецца стандартызаваны гатунак металічнага сплаву, які можна лёгка атрымаць, пастаўшчык паслуг з ЧПУ апрацуе дэталі непасрэдна з гэтага матэрыялу.Часта гэта лепшы варыянт для скарачэння часу выканання.
Пасля апрацоўкі з ЧПУ: Некаторыя тэрмаапрацоўкі значна павялічваюць цвёрдасць матэрыялу або выкарыстоўваюцца ў якасці фінішнага этапу пасля фармавання.У гэтых выпадках тэрмаапрацоўка прымяняецца пасля апрацоўкі з ЧПУ, так як высокая цвёрдасць зніжае апрацоўваемасць матэрыялу.Напрыклад, гэта стандартная практыка пры апрацоўцы сталёвых дэталяў з ЧПУ.
Звычайная тэрмічная апрацоўка матэрыялаў з ЧПУ
Адпал, зняцце напружання і загартоўка
Адпал, загартоўка і зняцце напружання ўключаюць нагрэў металічнага сплаву да высокай тэмпературы і наступнае астуджэнне матэрыялу з павольнай хуткасцю, звычайна на паветры або ў печы.Яны адрозніваюцца тэмпературай, да якой награваецца матэрыял, і парадкам у працэсе вырабу.
Пры адпале метал награваецца да вельмі высокай тэмпературы, а затым павольна астуджаецца для дасягнення патрэбнай мікраструктуры.Адпал звычайна ўжываецца для ўсіх металічных сплаваў пасля фармавання і перад любой далейшай апрацоўкай, каб змякчыць іх і палепшыць іх апрацоўку.Калі іншая тэрмічная апрацоўка не ўказана, большасць дэталяў, апрацаваных з ЧПУ, будуць мець уласцівасці матэрыялу отожженного стану.
Зняцце напружання прадугледжвае нагрэў дэталі да высокай тэмпературы (але ніжэй, чым адпал) і звычайна выкарыстоўваецца пасля апрацоўкі з ЧПУ для ліквідацыі рэшткавых напружанняў, якія ўзнікаюць у працэсе вытворчасці.Такім чынам вырабляюцца дэталі з больш стабільнымі механічнымі ўласцівасцямі.
Загартоўка таксама награвае дэталь пры тэмпературы ніжэйшай, чым адпал, і звычайна выкарыстоўваецца пасля загартоўкі (гл. наступны раздзел) мяккай сталі (1045 і A36) і легаванай сталі (4140 і 4240), каб паменшыць іх далікатнасць і палепшыць іх механічныя характарыстыкі.
Тушэнне
Загартоўка ўключае нагрэў металу да вельмі высокай тэмпературы з наступным этапам хуткага астуджэння, звычайна шляхам апускання матэрыялу ў алей або ваду або ўздзеяння патоку прахалоднага паветра.Хуткае астуджэнне «фіксуе» змены ў мікраструктуры матэрыялу пры награванні, у выніку чаго атрымліваюцца дэталі з вельмі высокай цвёрдасцю.
Дэталі звычайна загартоўваюцца ў якасці апошняга этапу вытворчага працэсу пасля апрацоўкі з ЧПУ (падумайце пра кавалёў, якія акунаюць ляза ў алей), паколькі падвышаная цвёрдасць робіць матэрыял больш складаным для апрацоўкі.
Інструментальныя сталі загартоўваюцца пасля апрацоўкі з ЧПУ для дасягнення вельмі высокай цвёрдасці паверхні.Затым можна выкарыстоўваць працэс загартоўкі для кантролю атрыманай цвёрдасці.Напрыклад, інструментальная сталь А2 мае цвёрдасць 63-65 па Роквеллу С пасля загартоўкі, але можа быць адпушчана да цвёрдасці ў дыяпазоне ад 42 да 62 HRC.Загартоўка падаўжае тэрмін службы дэталі, так як зніжае далікатнасць (лепшыя вынікі дасягаюцца пры цвёрдасці 56-58 HRC).
Дыспансернае цвярдзенне (старэнне)
Зацвярдзенне ападкамі або старэнне - два тэрміны, якія звычайна выкарыстоўваюцца для апісання аднаго і таго ж працэсу.Ападкавае цвярдзенне - гэта трохэтапны працэс: спачатку матэрыял награваюць да высокай тэмпературы, затым загартоўваюць і, нарэшце, награваюць да больш нізкай тэмпературы на працягу доўгага перыяду часу (вытрымліваюць).Гэта прыводзіць да таго, што элементы сплаву, якія першапачаткова выглядаюць як асобныя часціцы рознага складу, раствараюцца і раўнамерна размяркоўваюцца ў металічнай матрыцы, падобным чынам, як крышталь цукру раствараецца ў вадзе пры награванні раствора.
Пасля апартыўнай загартоўкі трываласць і цвёрдасць металічных сплаваў рэзка павялічваецца.Напрыклад, 7075 - гэта алюмініевы сплаў, які звычайна выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай прамысловасці для вырабу дэталяў, трываласць на расцяжэнне параўнальная з нержавеючай сталлю, але менш чым у 3 разы большая за вагу.
Загартоўка і науглероживание
Загартоўка - гэта сямейства тэрмічных апрацовак, якія прыводзяць да атрымання дэталяў з высокай цвёрдасцю на паверхні, у той час як матэрыялы падкрэслівання застаюцца мяккімі.Гэтаму часта аддаюць перавагу, чым павелічэнню цвёрдасці дэталі па ўсім яе аб'ёме (напрыклад, шляхам загартоўкі), паколькі больш цвёрдыя дэталі таксама больш далікатныя.
Науглероживание - найбольш распаўсюджаная тэрмічная апрацоўка цэментавання.Гэта ўключае ў сябе нагрэў мяккай сталі ў багатым вугляродам асяроддзі і наступную загартоўку дэталі для замацавання вугляроду ў металічнай матрыцы.Гэта павялічвае павярхоўную цвёрдасць сталі гэтак жа, як анадаванне павялічвае павярхоўную цвёрдасць алюмініевых сплаваў.
Час публікацыі: 14 лютага 2022 г