Er zijn vele manieren om de manier waarop metalen presteren en reageren op precisiebewerking te veranderen. Een van deze methoden is warmtebehandeling. Warmtebehandeling kan op het onderdeel worden toegepast om het materiaal beter bewerkbaar te maken, of de onderdelen kunnen worden bewerkt vóór de laatste hardings- en verhittingsfasen. Warmtebehandeling kan een aantal verschillende aspecten van het metaal beïnvloeden, zoals sterkte, hardheid, taaiheid, bewerkbaarheid, vervormbaarheid, vervormbaarheid en elasticiteit. Het kan ook de fysische en mechanische eigenschappen van metaal beïnvloeden om het gebruik van het metaal te veranderen of toekomstige werkzaamheden aan het metaal te veranderen. Hier bekijken we de verschillende soorten warmtebehandeling en hoe deze de onderdelen tijdens precisiebewerking beïnvloeden.
HARDEN
Bij een warmtebehandeling om een metaal te harden, wordt het metaal verhit tot een temperatuur waarbij de elementen in het metaal een oplossing worden. Voordat dit gebeurt, zijn gebreken in de kristalroosterstructuur van metaal de primaire bron van “meegeven” of plasticiteit. Warmtebehandeling pakt die gebreken aan door het metaal in een betrouwbare oplossing te brengen met fijne deeltjes om het metaal te versterken. Zodra het metaal grondig is verhit tot de juiste temperatuur om een vaste oplossing te produceren, wordt het snel gedoofd om de deeltjes in oplossing te vangen.
In precipitatieharden, worden onzuiverheidsdeeltjes toegevoegd aan de metaallegering om de sterkte verder te verhogen.
CASE HARDENING
In het proces van case hardening, wordt de buitenlaag van metaal gehard terwijl het binnenmetaal zacht blijft. Bij metalen met een laag koolstofgehalte, zoals ijzer en staal, moet extra koolstof in het oppervlak worden gebracht. Case harden is een proces dat vaak als laatste stap wordt gebruikt nadat het stuk al is bewerkt. Hoge hitte wordt gebruikt in combinatie met andere elementen en chemicaliën om een geharde buitenlaag te produceren. Omdat harden metalen brosser kan maken, kan case harden nuttig zijn voor toepassingen die een flexibel metaal met een duurzame slijtlaag vereisen.
ANNEALEN
Annealing is een warmtebehandelingsmethode waarbij een metaal zoals aluminium, koper, staal, zilver of messing tot een bepaalde temperatuur wordt verhit, enige tijd op die temperatuur wordt gehouden om transformatie te laten plaatsvinden, en vervolgens aan de lucht wordt afgekoeld. Dit proces verhoogt de vervormbaarheid van het metaal en verlaagt de hardheid, zodat het metaal beter verwerkbaar wordt. Koper, zilver en messing kunnen snel of langzaam worden afgekoeld, terwijl ferrometalen zoals staal altijd geleidelijk moeten worden afgekoeld om het gloeien te laten plaatsvinden. Uitgloeien kan worden gebruikt voordat een metaal wordt bewerkt om de stabiliteit te verbeteren, waardoor hardere materialen minder snel barsten of breken.
NORMALISEREN
Normaliseren is een gloeiproces voor staal waarbij het 150-200°F hoger wordt verhit dan bij gloeien en lang genoeg op de kritieke temperatuur wordt gehouden om de transformatie te laten plaatsvinden. Staal dat op deze manier wordt behandeld moet luchtgekoeld worden. De warmtebehandeling bij normalisatie veroorzaakt kleinere austenitische korrels, terwijl luchtkoeling meer verfijnde ferritische korrels oplevert. Dit proces verbetert de bewerkbaarheid, de vervormbaarheid en de sterkte van het staal. Normalisatie is ook nuttig om zuilvormige korrels en dendritische segregatie te verwijderen die tijdens het gieten van een onderdeel kan voorkomen.
TEMPERING
Tempereren is een methode van warmtebehandeling die wordt gebruikt om de veerkracht van legeringen op ijzerbasis zoals staal te vergroten. IJzerhoudende metalen zijn zeer hard, maar vaak te bros om voor de meeste doeleinden bruikbaar te zijn. Temperen kan worden gebruikt om de hardheid, taaiheid en sterkte van metaal te veranderen, waardoor het meestal gemakkelijker te bewerken wordt. Het metaal wordt verhit tot een temperatuur beneden het kritische punt, omdat lagere temperaturen de brosheid verminderen en toch de hardheid behouden. Voor grotere plasticiteit met minder hardheid en sterkte, zijn hogere temperaturen vereist.
Een andere optie is om materiaal te kopen dat gehard is of om het materiaal te harden alvorens het te bewerken. Hoewel dit het moeilijker maakt om te bewerken, elimineert het het risico dat de afmetingen van het onderdeel veranderen, in tegenstelling tot een warmtebehandelingsproces na de bewerking. Het kan ook de behoefte aan een slijperij elimineren om de strakke afwerkingen of toleranties te krijgen.
INVERSE SOLUTIONS, INC. IS EEN VAN DE ENIGE MACHINEWERKZAAMHEDEN DIE GOED GEHARD MATERIAAL KUNNEN KOPEN.
De warmtebehandeling kan een essentieel onderdeel zijn van het precisiebewerkingsproces om metalen te transformeren en ervoor te zorgen dat uw stukken en onderdelen presteren zoals u ze nodig hebt. Praat met een van onze gekwalificeerde precisie-ingenieurs over uw eisen en hoe u de juiste methode van warmtebehandeling kunt vinden voor uw precisie-engineering project.