Rolą obróbki cieplnej aluminium jest poprawa właściwości mechanicznych materiałów, eliminacja naprężeń własnych i poprawa obrabialności metali. Według różnych celów obróbki cieplnej, procesy można podzielić na dwie kategorie: obróbkę cieplną wstępną i obróbkę cieplną końcową.
Celem obróbki wstępnej jest poprawa wydajności przetwarzania, wyeliminowanie naprężeń wewnętrznych i przygotowanie dobrej struktury metalograficznej do końcowej obróbki cieplnej. Proces obróbki cieplnej obejmuje wyżarzanie, normalizowanie, starzenie, hartowanie i odpuszczanie i tak dalej.
1) Wyżarzanie i normalizowanie
Wyżarzanie i normalizowanie stosuje się w przypadku obrobionego na gorąco aluminiowego materiału półfabrykatu. Stale węglowe i stale stopowe o zawartości węgla większej niż 0,5% są często wyżarzane w celu zmniejszenia ich twardości i ułatwienia cięcia; Aby uniknąć przyklejania się noża przy zbyt małej twardości, stosuje się stal węglową i stopową o zawartości węgla poniżej 0,5%. I zastosuj leczenie normalizujące. Wyżarzanie i normalizowanie mogą nadal udoskonalać ziarno i jednolitą strukturę oraz przygotować do późniejszej obróbki cieplnej. Wyżarzanie i normalizowanie zwykle przeprowadza się po wytworzeniu półwyrobu, a przed obróbką zgrubną.
2) Leczenie starzenia
Obróbkę starzenia stosuje się głównie w celu wyeliminowania naprężeń wewnętrznych powstających podczas produkcji i obróbki półfabrykatów.
Aby uniknąć nadmiernego obciążenia transportem, w przypadku części o ogólnej precyzji wystarczy poddać się jednej obróbce postarzającej przed wykończeniem. Jednakże w przypadku części o wysokich wymaganiach dotyczących precyzji, takich jak obudowa wytaczarki współrzędnościowej itp., należy zastosować dwie lub kilka procedur obróbki starzeniowej. Proste części na ogół nie wymagają leczenia starzenia.
Oprócz odlewów, w przypadku niektórych precyzyjnych części o słabej sztywności, takich jak precyzyjna śruba, w celu wyeliminowania naprężeń wewnętrznych powstających podczas przetwarzania i ustabilizowania dokładności obróbki części, często przeprowadza się wielokrotne zabiegi starzenia pomiędzy obróbką zgrubną a półwykańczającą. W przypadku niektórych części wału obróbkę starzeniową należy przeprowadzić również po procesie prostowania.
3) Hartowanie i odpuszczanie
hartowanie i odpuszczanie odnosi się do odpuszczania w wysokiej temperaturze po hartowaniu. Pozwala uzyskać jednolitą i odpuszczoną strukturę sorbitu, co stanowi preparat ograniczający odkształcenia podczas hartowania powierzchniowego i azotowania. Dlatego hartowanie i odpuszczanie można również stosować jako obróbkę wstępną.
Ze względu na lepsze kompleksowe właściwości mechaniczne części hartowanych i odpuszczanych, można go również stosować jako końcowy proces obróbki cieplnej niektórych części, które nie wymagają wysokiej twardości i odporności na zużycie.
Celem końcowej obróbki cieplnej jest poprawa właściwości mechanicznych, takich jak twardość, odporność na zużycie i wytrzymałość. Proces obróbki cieplnej obejmuje hartowanie, nawęglanie i hartowanie oraz azotowanie.
1) Hartowanie
Hartowanie dzieli się na hartowanie powierzchniowe i hartowanie ogólne. Wśród nich szeroko stosowane jest hartowanie powierzchniowe ze względu na niewielkie odkształcenia, utlenianie i odwęglenie, a hartowanie powierzchniowe ma również zalety w postaci wysokiej wytrzymałości zewnętrznej i dobrej odporności na zużycie, przy jednoczesnym zachowaniu dobrej wytrzymałości wewnętrznej i dużej odporności na uderzenia. Aby poprawić właściwości mechaniczne części hartowanych powierzchniowo, jako wstępna obróbka cieplna często wymagana jest obróbka cieplna, taka jak hartowanie i odpuszczanie lub normalizowanie. Ogólna trasa procesu to: wykrawanie, kucie, normalizowanie, wyżarzanie, obróbka zgrubna, hartowanie i odpuszczanie, półwykańczanie, hartowanie powierzchniowe, wykańczanie.
2) Nawęglanie i hartowanie
Nawęglanie i hartowanie ma na celu najpierw zwiększenie zawartości węgla w warstwie wierzchniej części, a po hartowaniu warstwa wierzchnia uzyskuje dużą twardość, przy czym część rdzeniowa nadal zachowuje pewną wytrzymałość oraz wysoką ciągliwość i plastyczność. Nawęglanie dzieli się na nawęglanie całkowite i nawęglanie częściowe. W przypadku częściowego nawęglania należy zastosować środki zapobiegające przesiąkaniu części nienawęglanych. Ponieważ nawęglanie i hartowanie spowodowało duże odkształcenie, a głębokość nawęglania wynosi zazwyczaj od 0,5 do 2 mm, proces nawęglania zazwyczaj obejmuje etap półwykańczający i wykończeniowy.
Droga procesu to ogólnie: wykrawanie, kucie, normalizowanie, obróbka zgrubna, półwykańczająca, nawęglanie i hartowanie, wykańczanie. Gdy nienawęglona część części nawęglanej i hartowniczej przyjmuje plan procesu usuwania nadmiaru warstwy nawęglonej po zwiększeniu marginesu, proces usuwania nadmiaru warstwy nawęglonej powinien być zorganizowany po nawęglaniu i hartowaniu, przed hartowaniem.
3) Obróbka azotowaniem
Azotowanie to proces infiltracji atomów azotu w powierzchnię metalu w celu uzyskania warstwy związków zawierających azot. Warstwa azotująca może poprawić twardość, odporność na zużycie, wytrzymałość zmęczeniową i odporność na korozję powierzchni części. Ponieważ temperatura azotowania jest niska, odkształcenie jest małe, a warstwa azotowania jest cienka, zwykle nie większa niż 0,6 ~ 0,7 mm, proces azotowania powinien zostać przeprowadzony możliwie najpóźniej. Aby zmniejszyć odkształcenie podczas azotowania, zwykle stosuje się odpuszczanie w wysokiej temperaturze w celu odprężenia.
Pod redakcją May Jiang z MAT Alumin
Czas publikacji: 04 września 2023 r
