Қаттылық, беріктік және өңдеуге қабілеттілік сияқты негізгі физикалық қасиеттерді түбегейлі жақсарту үшін көптеген металл қорытпаларына термиялық өңдеулерді қалай қолдануға болатынын біліңіз.
Кіріспе
Негізгі физикалық қасиеттерді (мысалы, қаттылық, беріктік немесе өңдеуге қабілеттілік) күрт жақсарту үшін термиялық өңдеулерді көптеген металл қорытпаларына қолдануға болады.Бұл өзгерістер материалдың микроқұрылымының және кейде химиялық құрамының өзгеруіне байланысты болады.
Бұл өңдеулер металл қорытпаларын (әдетте) төтенше температураға дейін қыздыруды, содан кейін бақыланатын жағдайларда салқындату қадамын қамтиды.Материалдың қызған температурасы, оны сол температурада ұстау уақыты және салқындату жылдамдығы металл қорытпасының соңғы физикалық қасиеттеріне қатты әсер етеді.
Бұл мақалада біз CNC өңдеуде ең жиі қолданылатын металл қорытпаларына қатысты термиялық өңдеулерді қарастырдық.Осы процестердің соңғы бөліктің қасиеттеріне әсерін сипаттай отырып, бұл мақала қолданбаларыңыз үшін дұрыс материалды таңдауға көмектеседі.
Термиялық өңдеулер қашан қолданылады
Металл қорытпаларына термиялық өңдеуді бүкіл өндіріс процесінде қолдануға болады.CNC өңделген бөлшектер үшін термиялық өңдеу әдетте қолданылады:
CNC өңдеу алдында: оңай қол жетімді металл қорытпасының стандартталған сорты сұралғанда, CNC қызмет провайдері бөлшектерді сол қор материалынан тікелей өңдейді.Бұл көбінесе жеткізу уақытын қысқартудың ең жақсы нұсқасы.
CNC өңдеуден кейін: Кейбір термиялық өңдеулер материалдың қаттылығын айтарлықтай арттырады немесе қалыптаудан кейін әрлеу қадамы ретінде пайдаланылады.Мұндай жағдайларда термиялық өңдеу CNC өңдеуден кейін қолданылады, өйткені жоғары қаттылық материалдың өңдеуге қабілеттілігін төмендетеді.Мысалы, бұл CNC болат бөлшектерін өңдеу кезінде стандартты тәжірибе.
CNC материалдарына арналған жалпы термиялық өңдеулер
Жылыту, күйзелісті жеңілдету және жұмсарту
Күтімдеу, шынықтыру және кернеуді жеңілдету - барлығы металл қорытпасын жоғары температураға дейін қыздыруды және материалды әдетте ауада немесе пеште баяу жылдамдықпен салқындатуды қамтиды.Олар материалды қыздыру температурасымен және өндіріс процесіндегі ретімен ерекшеленеді.
Жасыту кезінде металл өте жоғары температураға дейін қызады, содан кейін қажетті микроқұрылымға жету үшін баяу салқындатылады.Күйдіру әдетте барлық металл қорытпаларына қалыптаудан кейін және оларды жұмсарту және өңдеуге қабілеттілігін жақсарту үшін кез келген әрі қарай өңдеу алдында қолданылады.Егер басқа термиялық өңдеу көрсетілмесе, CNC өңделген бөлшектердің көпшілігі күйдірілген күйдің материалдық қасиеттеріне ие болады.
Кернеуді жеңілдету бөлшекті жоғары температураға дейін қыздыруды қамтиды (бірақ күйдіруден төмен) және әдетте CNC өңдеуден кейін өндіріс процесінде пайда болатын қалдық кернеулерді жою үшін қолданылады.Осылайша біркелкі механикалық қасиеттері бар бөлшектер шығарылады.
Шынықтыру сонымен қатар бөлшекті күйдіруге қарағанда төмен температурада қыздырады және ол әдетте жұмсақ болаттарды (1045 және A36) және легирленген болаттарды (4140 және 4240) сөндіргеннен кейін (келесі бөлімді қараңыз) олардың сынғыштығын азайту және механикалық өнімділігін жақсарту үшін қолданылады.
Сөндіру
Сөндіру металды өте жоғары температураға дейін қыздыруды қамтиды, содан кейін тез салқындату қадамы, әдетте материалды майға немесе суға батыру немесе салқын ауа ағынына ұшырату арқылы.Жылдам салқындату материал қызған кезде болатын микроқұрылымдағы өзгерістерді «бұйып тастайды», нәтижесінде қаттылығы өте жоғары бөліктер пайда болады.
Бөлшектер әдетте CNC өңдеуден кейін өндіріс процесінің соңғы қадамы ретінде сөндіріледі (теміршілер пышақтарын майға батырады деп ойлаңыз), өйткені қаттылықтың жоғарылауы материалды өңдеуді қиындатады.
Аспаптық болаттар CNC өңдеуден кейін олардың өте жоғары беттік қаттылық қасиеттеріне қол жеткізу үшін сөндіріледі.Содан кейін алынған қаттылықты бақылау үшін шынықтыру процесі қолданылуы мүмкін.Мысалы, аспаптық болат A2 сөндіргеннен кейін 63-65 Rockwell C қаттылығына ие, бірақ 42-ден 62 HRC-ке дейінгі қаттылыққа дейін шыңдауға болады.Шынықтыру бөлшектің қызмет ету мерзімін ұзартады, өйткені ол сынғыштықты азайтады (ең жақсы нәтижеге 56-58 HRC қаттылығы үшін қол жеткізіледі).
Жауын-шашынның қатаюы (қартаюы)
Жауын-шашынның қатаюы немесе қартаюы - бұл бір процесті сипаттау үшін әдетте қолданылатын екі термин.Жауын-шашынның қатаюы үш сатылы процесс: материал алдымен жоғары температурада қызады, содан кейін сөндіріледі және ең соңында ұзақ уақыт бойы (ескі) төмен температураға дейін қызады.Бұл бастапқыда әртүрлі құрамдағы дискретті бөлшектер ретінде көрінетін қорытпа элементтерінің ерітінді қыздырылған кезде қант кристалының суда ерігені сияқты металл матрицасында біркелкі ерітілуіне және таралуына әкеледі.
Жауын-шашынмен қатаюдан кейін металл қорытпаларының беріктігі мен қаттылығы күрт артады.Мысалы, 7075 алюминий қорытпасы болып табылады, әдетте аэроғарыш өнеркәсібінде, салмағы 3 еседен аз болса да, тот баспайтын болатпен салыстырылатын созылу беріктігі бөліктерін жасау үшін қолданылады.
Корпусты қатайту және карбюризациялау
Корпусты қатайту - бұл термиялық өңдеулер тобы, нәтижесінде олардың бетінде қаттылығы жоғары бөліктер пайда болады, ал асты сызылған материалдар жұмсақ болып қалады.Көбінесе бұл бөліктің қаттылығын оның бүкіл көлемін арттырудан (мысалы, сөндіру арқылы) артықшылық береді, өйткені қаттырақ бөлшектер де сынғыш болады.
Карбюризация – қаптаманы қатайтатын ең көп таралған термиялық өңдеу.Ол көміртегіге бай ортада жұмсақ болаттарды қыздыруды және көміртекті металл матрицаға бекіту үшін бөлікті кейіннен сөндіруді қамтиды.Бұл болаттардың бетінің қаттылығын анодтау алюминий қорытпаларының бетінің қаттылығын жоғарылататындай жоғарылайды.
Жіберу уақыты: 14 ақпан 2022 ж