Istnieje wiele sposobów, aby zmienić sposób, w jaki metale wykonują i reagują na obróbkę precyzyjną. Jedną z tych metod jest obróbka cieplna. Obróbka cieplna może być zastosowana do części przed, aby uczynić materiał bardziej podatnym na obróbkę, lub komponenty mogą być obrabiane przed końcowymi etapami hartowania i ogrzewania. Obróbka cieplna może mieć wpływ na wiele różnych aspektów metalu, w tym wytrzymałość, twardość, ciągliwość, obrabialność, formowalność, plastyczność i sprężystość. Może również wpłynąć na fizyczne i mechaniczne właściwości metalu, zmieniając jego zastosowanie lub zmieniając przyszłe prace nad nim. Tutaj przyjrzymy się bliżej różnym rodzajom obróbki cieplnej i jak wpływają one na części podczas obróbki precyzyjnej.
HARDENING
W obróbce cieplnej w celu utwardzenia metalu, metal jest podgrzewany do temperatury, w której elementy w metalu stają się roztworem. Zanim to nastąpi, wady w strukturze siatki krystalicznej metalu są głównym źródłem „oddawania” lub plastyczności. Obróbka cieplna usuwa te braki poprzez doprowadzenie metalu do niezawodnego roztworu z drobnymi cząsteczkami, które wzmacniają metal. Po dokładnym podgrzaniu metalu do odpowiedniej temperatury w celu uzyskania roztworu stałego, jest on szybko hartowany w celu uwięzienia cząstek w roztworze.
W procesie hartowania wytrąceniowego do stopu metalu dodaje się cząstki zanieczyszczeń w celu dalszego zwiększenia wytrzymałości.
HARDZENIE KASETOWE
W procesie hartowania kasetowego zewnętrzna warstwa metalu jest hartowana, podczas gdy wewnętrzna pozostaje miękka. W przypadku metali o niskiej zawartości węgla, takich jak żelazo i stal, konieczne jest wprowadzenie do powierzchni dodatkowego węgla. Hartowanie powierzchniowe jest procesem często stosowanym jako ostatni etap po obróbce mechanicznej. Wysoka temperatura w połączeniu z innymi pierwiastkami i chemikaliami wytwarza utwardzoną warstwę zewnętrzną. Ponieważ hartowanie może uczynić metale bardziej kruchymi, nawęglanie może być użyteczne w zastosowaniach, które wymagają elastycznego metalu z trwałą warstwą ścieralną.
Ogrzewanie
Ogrzewanie jest metodą obróbki cieplnej, w której metal taki jak aluminium, miedź, stal, srebro lub mosiądz jest podgrzewany do określonej temperatury, utrzymywany w tej temperaturze przez pewien czas, aby umożliwić przemianę, a następnie chłodzony powietrzem. Proces ten zwiększa plastyczność metalu i zmniejsza twardość, dzięki czemu metal jest bardziej podatny na obróbkę. Miedź, srebro i mosiądz mogą być chłodzone szybko lub powoli, podczas gdy metale żelazne, takie jak stal, muszą być zawsze chłodzone stopniowo, aby umożliwić wyżarzanie. Wyżarzanie może być stosowane przed obróbką mechaniczną metalu w celu poprawy jego stabilności, dzięki czemu twardsze materiały są mniej podatne na pęknięcia lub złamania.
NORMALIZOWANIE
Normalizowanie jest procesem wyżarzania stali, w którym jest ona podgrzewana o 150-200°F wyżej niż w wyżarzaniu i utrzymywana w temperaturze krytycznej wystarczająco długo, aby nastąpiła przemiana. Stal obrabiana w ten sposób musi być chłodzona powietrzem. Obróbka cieplna w normalizacji powoduje powstanie mniejszych ziaren austenitycznych, podczas gdy chłodzenie powietrzem powoduje powstanie bardziej wyrafinowanych ziaren ferrytycznych. Proces ten poprawia skrawalność, plastyczność i wytrzymałość stali. Normalizacja jest również przydatna do usuwania ziaren kolumnowych i segregacji dendrytycznej, która może wystąpić podczas odlewania części.
TEMPEROWANIE
Temperowanie jest metodą obróbki cieplnej stosowaną w celu zwiększenia sprężystości stopów na bazie żelaza, takich jak stal. Metale na bazie żelaza są bardzo twarde, ale często są zbyt kruche, aby być przydatne do większości celów. Odpuszczanie może być stosowane w celu zmiany twardości, ciągliwości i wytrzymałości metalu, co zazwyczaj ułatwia obróbkę mechaniczną. Metal będzie ogrzewany do temperatury poniżej punktu krytycznego, ponieważ niższe temperatury zmniejszają kruchość przy zachowaniu twardości. Dla zwiększonej plastyczności przy mniejszej twardości i wytrzymałości, wyższe temperatury są wymagane.
Inną opcją jest zakup materiału, który został utwardzony lub do utwardzenia materiału przed obróbką. Chociaż utrudnia to obróbkę, eliminuje ryzyko zmiany rozmiarów części, w przeciwieństwie do procesu obróbki cieplnej po obróbce. Może to również wyeliminować potrzebę szlifierni, aby uzyskać ciasne wykończenia lub tolerancje.
INVERSE SOLUTIONS, INC. IS ONE OF THE ONLY MACHINE SHOPS THAT CAN PURCHASE ALREADY HARDENED MATERIAL.
Obróbka cieplna może być istotną częścią procesu obróbki precyzyjnej w celu przekształcenia metali i zapewnienia, że twoje kawałki i części działają tak, jak tego potrzebujesz. Porozmawiaj z jednym z naszych wykwalifikowanych inżynierów precyzyjnych o swoich wymaganiach i o tym, jak znaleźć odpowiednią metodę obróbki cieplnej dla swojego projektu inżynierii precyzyjnej.