For at forsyne metalemner med de nødvendige mekaniske, fysiske og kemiske egenskaber, foruden det rationelle valg af materialer og forskellige formningsprocesser, er varmebehandlingsprocesser ofte afgørende. Stål er det mest udbredte materiale i den mekaniske industri, med en kompleks mikrostruktur, der kan styres gennem varmebehandling. Derfor er varmebehandling af stål hovedindholdet i metalvarmebehandling.
Derudover kan aluminium, kobber, magnesium, titanium og deres legeringer også ændre deres mekaniske, fysiske og kemiske egenskaber gennem varmebehandling for at opnå forskellige ydeevnekarakteristika.
Varmebehandling ændrer generelt ikke formen og den samlede kemiske sammensætning af emnet, men bibringer eller forbedrer snarere dets ydeevne ved at ændre mikrostrukturen inde i emnet eller ændre den kemiske sammensætning på overfladen af emnet. Dens egenskab er at forbedre den iboende kvalitet af emnet, som generelt ikke er synligt for det blotte øje.
Funktionen af varmebehandling er at forbedre de mekaniske egenskaber af materialer, eliminere resterende spændinger og forbedre bearbejdeligheden af metaller. Ifølge de forskellige formål med varmebehandling kan varmebehandlingsprocesser opdeles i to kategorier: foreløbig varmebehandling og endelig varmebehandling.
1.Formålet med den foreløbige varmebehandling er at forbedre forarbejdningsydelsen, eliminere intern stress og forberede en god metallografisk struktur til den endelige varmebehandling. Varmebehandlingsprocessen omfatter udglødning, normalisering, ældning, bratkøling og temperering osv.
l Udglødning og normalisering anvendes til emner, der har gennemgået termisk behandling. Kulstofstål og legeret stål med et kulstofindhold på mere end 0,5 % udglødes ofte for at reducere deres hårdhed og lette skæring; Kulstofstål og legeret stål med et kulstofindhold på mindre end 0,5% er behandlet med normalisering for at undgå, at værktøj klæber fast under skæring på grund af deres lave hårdhed. Udglødning og normalisering kan forfine kornstørrelsen og opnå ensartet mikrostruktur, forberedelse til fremtidig varmebehandling. Udglødning og normalisering arrangeres ofte efter grovbearbejdning og før grovbearbejdning.
l Tidsbehandling bruges hovedsageligt til at eliminere interne spændinger, der genereres ved fremstilling af emner og mekanisk behandling. For at undgå overdreven transportbelastning kan der for dele med generel præcision arrangeres en tidsbehandling før præcisionsbearbejdning. For dele med høje præcisionskrav (såsom beklædning af koordinatboremaskiner) bør der dog arrangeres to eller flere ældningsbehandlingsprocesser. Simple dele kræver generelt ikke ældningsbehandling. Ud over støbegods, for nogle præcisionsdele med dårlig stivhed (såsom præcisionsskruer), arrangeres der ofte flere ældningsbehandlinger mellem grov bearbejdning og semi-præcisionsbearbejdning for at eliminere interne spændinger, der genereres under bearbejdning og stabilisere bearbejdningsnøjagtigheden af delene. Nogle skaftdele kræver tidsbehandling efter udretningsprocessen.
l Bratkøling og temperering refererer til tempereringsbehandling ved høj temperatur efter bratkøling, som kan opnå en ensartet og fin tempereret martensitstruktur, der forbereder sig på at reducere deformation under overfladeafbrydelse og nitreringsbehandling i fremtiden. Derfor kan bratkøling og temperering også bruges som en forberedende varmebehandling. På grund af de gode omfattende mekaniske egenskaber af bratkølede og hærdede dele kan nogle dele med lave krav til hårdhed og slidstyrke også bruges som den afsluttende varmebehandlingsproces.
2.Formålet med den endelige varmebehandling er at forbedre mekaniske egenskaber såsom hårdhed, slidstyrke og styrke.
l Bratkøling omfatter overflade- og bulk-bratkøling. Overfladeslukning er meget udbredt på grund af dens lille deformation, oxidation og afkulning, og den har også fordelene ved høj ekstern styrke og god slidstyrke, samtidig med at den opretholder god sejhed og stærk slagfasthed internt. For at forbedre de mekaniske egenskaber af overfladeafkølede dele er det ofte nødvendigt at udføre varmebehandling såsom bratkøling og temperering eller normalisering som en foreløbig varmebehandling. Den generelle procesrute er: skæring – smedning – normalisering (udglødning) – grovbearbejdning – bratkøling og hærdning – semi-præcisionsbearbejdning – overfladebearbejdning – præcisionsbearbejdning.
l Karburerende bratkøling er velegnet til stål med lavt kulstofindhold og lavt legeret stål. For det første øges kulstofindholdet i delens overfladelag, og efter bratkøling opnår overfladelaget høj hårdhed, mens kernen stadig bevarer en vis styrke, høj sejhed og plasticitet. Karbonisering kan opdeles i overordnet karburering og lokal karburering. Ved delvis karburering bør der tages anti-udsivningsforanstaltninger (kobberbelægning eller plettering af anti-udsivningsmaterialer) for de ikke-opkulerende dele. På grund af den store deformation forårsaget af karburering og bratkøling, og karbureringsdybden generelt spænder fra 0,5 til 2 mm, er karbureringsprocessen generelt arrangeret mellem semi-præcisionsbearbejdning og præcisionsbearbejdning. Den generelle procesrute er: skæring smedning normalisering af ru og semi-præcisionsbearbejdning karburering bratkøling præcisionsbearbejdning. Når den ikke-karburerede del af lokalt karburerede dele vedtager procesplanen for at øge kvoten og afskære det overskydende karburerede lag, skal processen med at afskære det overskydende karburerede lag arrangeres efter karburering og før bratkøling.
l Nitreringsbehandling er en behandlingsmetode, der tillader nitrogenatomer at infiltrere metaloverfladen for at opnå et lag af nitrogenholdige forbindelser. Nitreringslaget kan forbedre hårdheden, slidstyrken, udmattelsesstyrken og korrosionsbestandigheden af delenes overflade. På grund af den lave nitreringsbehandlingstemperatur, lille deformation og tynde nitreringslag (generelt ikke over 0,6 ~ 0,7 mm), bør nitreringsprocessen arrangeres så sent som muligt. For at reducere deformation under nitrering er højtemperaturanløbning for at lindre stress generelt påkrævet efter skæring.
Indlægstid: 24. oktober 2024
