Der er mange måder at ændre den måde, hvorpå metaller fungerer og reagerer på præcisionsbearbejdning. En af disse metoder er varmebehandling. Varmebehandling kan anvendes på emnet før for at gøre materialet mere maskinbearbejdeligt, eller komponenterne kan bearbejdes før de endelige hærdnings- og opvarmningsfaser. Varmebehandling kan påvirke en række forskellige aspekter af metallet, herunder styrke, hårdhed, sejhed, bearbejdelighed, formbarhed, formbarhed, formbarhed, duktilitet og elasticitet. Den kan også påvirke metallets fysiske og mekaniske egenskaber for at ændre brugen af metallet eller ændre fremtidig bearbejdning af metallet. Her ser vi nærmere på de forskellige former for varmebehandling, og hvordan disse påvirker delene under præcisionsbearbejdning.
HÅRDNING
I varmebehandling for at hærde et metal opvarmes metallet til en temperatur, hvor grundstofferne i metallet bliver til en opløsning. Før dette sker, er defekter i metallets krystalgitterstruktur den primære kilde til “give” eller plasticitet. Varmebehandling afhjælper disse mangler ved at bringe metallet i en pålidelig opløsning med fine partikler for at styrke metallet. Når metallet er grundigt opvarmet til den rette temperatur for at frembringe en fast opløsning, slukkes det hurtigt for at fange partiklerne i opløsningen.
I udfældningshærdning tilsættes urenhedspartikler til metallegeringen for at øge styrken yderligere.
CASE HARDENING
I processen med case hardening hærdes det ydre lag af metal, mens det indre metal forbliver blødt. For metaller med et lavt kulstofindhold som f.eks. jern og stål skal der tilføres yderligere kulstof til overfladen. Hærdning er en proces, der ofte anvendes som et sidste trin, efter at emnet allerede er blevet bearbejdet. Der anvendes høj varme i kombination med andre elementer og kemikalier for at frembringe et hærdet ydre lag. Fordi hærdning kan gøre metaller mere skøre, kan casehærdning være nyttig til anvendelser, der kræver et fleksibelt metal med et holdbart slidlag.
ANNEALING
Annealing er en varmebehandlingsmetode, hvor et metal som f.eks. aluminium, kobber, stål, sølv eller messing opvarmes til en bestemt temperatur, holdes ved denne temperatur i et stykke tid for at tillade, at der sker en omdannelse, og derefter luftkøles. Denne proces øger metallets duktilitet og mindsker hårdheden for at gøre metallet mere bearbejdeligt. Kobber, sølv og messing kan afkøles hurtigt eller langsomt, hvorimod jernholdige metaller som stål altid skal afkøles gradvist for at tillade udglødning. Udglødning kan anvendes, før et metal bearbejdes for at forbedre dets stabilitet, hvilket gør hårdere materialer mindre tilbøjelige til at knække eller briste.
NORMALISERING
Normalisering er en glødningsproces for stål, hvor det opvarmes 150-200°F højere end ved udglødning og holdes ved den kritiske temperatur længe nok til, at omdannelsen kan finde sted. Stål, der behandles på denne måde, skal luftkøles. Varmebehandlingen ved normalisering medfører mindre austenitiske korn, mens luftkøling giver mere raffinerede ferritiske korn. Denne proces forbedrer stålets bearbejdelighed, duktilitet og styrke. Normalisering er også nyttig til at fjerne søjleformede korn og dendritisk segregation, der kan opstå under støbningen af en del.
TEMPERING
Tempering er en varmebehandlingsmetode, der anvendes til at øge modstandsdygtigheden af jernbaserede legeringer som stål. Jernbaserede metaller er meget hårde, men de er ofte for skøre til at være anvendelige til de fleste formål. Temperering kan bruges til at ændre metallets hårdhed, duktilitet og styrke, hvilket normalt gør det lettere at bearbejde. Metallet opvarmes til en temperatur under det kritiske punkt, da lavere temperaturer reducerer skørheden, samtidig med at hårdheden bevares. For øget plasticitet med mindre hårdhed og styrke kræves højere temperaturer.
En anden mulighed er at købe materiale, der er hærdet, eller at hærde materialet før bearbejdning. Selv om dette gør det vanskeligere at bearbejde, eliminerer det risikoen for, at delstørrelserne ændrer sig, i modsætning til en varmebehandlingsproces efter bearbejdning. Det kan også fjerne behovet for et slibeværksted for at få de stramme finish eller tolerancer.
INVERSE SOLUTIONS, INC. ER EN AF DE ENESTE MASKINVIRKSOMHEDER, DER KAN KØBE ALREADY HARDENED MATERIAL.
Varmebehandlingen kan være en vigtig del af præcisionsbearbejdningsprocessen for at omdanne metaller og sikre, at dine stykker og dele fungerer, som du har brug for det. Tal med en af vores kvalificerede præcisionsingeniører om dine krav, og hvordan du finder den rigtige varmebehandlingsmetode til dit finmekaniske projekt.