Existuje mnoho způsobů, jak změnit vlastnosti a reakce kovů na přesné obrábění. Jedním z těchto způsobů je tepelné zpracování. Tepelné zpracování může být aplikováno na díl předtím, aby se materiál stal lépe obrobitelným, nebo mohou být součásti obráběny před konečnou fází kalení a zahřívání. Tepelné zpracování může ovlivnit řadu různých aspektů kovu, včetně pevnosti, tvrdosti, houževnatosti, obrobitelnosti, tvářitelnosti, tažnosti a pružnosti. Může také ovlivnit fyzikální a mechanické vlastnosti kovu a změnit tak jeho použití nebo budoucí práci s kovem. Zde se blíže podíváme na různé typy tepelného zpracování a jejich vliv na součásti při přesném obrábění.
ZKALENÍ
Při tepelném zpracování za účelem zpevnění kovu se kov zahřeje na teplotu, při které se prvky v kovu stanou roztokem. Předtím jsou hlavním zdrojem „poddajnosti“ neboli plasticity defekty ve struktuře krystalové mřížky kovu. Tepelné zpracování tyto nedostatky řeší tím, že kov uvede do spolehlivého roztoku s jemnými částicemi, které kov zpevní. Jakmile se kov důkladně zahřeje na správnou teplotu, aby vznikl pevný roztok, rychle se ochladí, aby se částice zachytily v roztoku.
Při precipitačním kalení se do kovové slitiny přidávají částice příměsí, aby se pevnost dále zvýšila.
KALENÍ KOVU
Při kalení se kalí vnější vrstva kovu, zatímco vnitřní kov zůstává měkký. U kovů s nízkým obsahem uhlíku, jako je železo a ocel, se musí do povrchu vpravit další uhlík. Kalení je proces, který se často používá jako závěrečný krok poté, co byl kus již opracován. Vysoké teplo se používá v kombinaci s dalšími prvky a chemikáliemi k vytvoření kalené vnější vrstvy. Protože kalení může zvýšit křehkost kovů, může být kalení užitečné pro aplikace, které vyžadují pružný kov s odolnou vrstvou proti opotřebení.
Žíhání
Žíhání je metoda tepelného zpracování, při níž se kov, jako je hliník, měď, ocel, stříbro nebo mosaz, zahřeje na určitou teplotu, po určitou dobu se při této teplotě udržuje, aby došlo k přeměně, a poté se ochladí na vzduchu. Tento proces zvyšuje tažnost kovu a snižuje jeho tvrdost, aby byl kov lépe zpracovatelný. Měď, stříbro a mosaz mohou být ochlazovány rychle nebo pomalu, zatímco železné kovy jako ocel musí být vždy ochlazovány postupně, aby mohlo dojít k žíhání. Žíhání lze použít před obráběním kovu, aby se zlepšila jeho stabilita a tvrdší materiály méně praskaly nebo se lámaly.
NORMALIZACE
Normalizace je proces žíhání oceli, při kterém se zahřeje o 150-200 °C více než při žíhání a udržuje se na kritické teplotě dostatečně dlouho, aby došlo k přeměně. Takto upravená ocel musí být chlazena vzduchem. Tepelné zpracování při normalizaci způsobuje vznik menších austenitických zrn, zatímco chlazení vzduchem vytváří jemnější feritická zrna. Tento proces zlepšuje obrobitelnost, tažnost a pevnost oceli. Normalizace je také užitečná k odstranění sloupcovitých zrn a dendritické segregace, které mohou vzniknout při odlévání součásti.
TEMPEROVÁNÍ
Temperování je metoda tepelného zpracování používaná ke zvýšení odolnosti slitin na bázi železa, jako je ocel. Kovy na bázi železa jsou velmi tvrdé, ale často příliš křehké na to, aby byly použitelné pro většinu účelů. Kalením lze změnit tvrdost, tažnost a pevnost kovu, což obvykle usnadňuje jeho obrábění. Kov se zahřeje na teplotu nižší než kritický bod, protože nižší teploty snižují křehkost při zachování tvrdosti. Pro zvýšení plasticity při nižší tvrdosti a pevnosti jsou nutné vyšší teploty.
Další možností je zakoupení kaleného materiálu nebo kalení materiálu před obráběním. To sice ztěžuje obrábění, ale na rozdíl od tepelného zpracování po obrábění se tím eliminuje riziko změny rozměrů dílů. Může také eliminovat potřebu brusírny pro dosažení přísných povrchových úprav nebo tolerancí.
INVERSE SOLUTIONS, INC. JE JEDNOU Z JEDINÝCH OBRÁBĚČSKÝCH DÍLEN, KTERÉ MOHOU ZAKOUPIT PŘEDEM ZKALENÝ MATERIÁL.
Tepelné zpracování může být nezbytnou součástí procesu přesného obrábění, který přetváří kovy a zajišťuje, aby vaše kusy a díly fungovaly tak, jak potřebujete. Poraďte se s některým z našich kvalifikovaných inženýrů přesného strojírenství o svých požadavcích a o tom, jak najít správnou metodu tepelného zpracování pro váš projekt přesného strojírenství.