Wärmebehandlung kann an vielen Metalllegierungen angewendet werden, um physikalische Schlüsseleigenschaften wie Härte, Stärke oder Verarbeitungsfähigkeit erheblich zu verbessern. Diese Änderungen liegen an den Änderungen in der Mikrostruktur, manchmal wegen der Änderungen in der chemischen Zusammensetzung des Materials.
Diese Behandlungen umfassen Heizungsmetalllegierungen (normalerweise) zu den extremen Temperaturen und sie dann zu abkühlen unter Regelgrößen. Die Temperatur, zu der das Material erhitzt wird, die Zeit, die Temperatur beizubehalten und die abkühlende Rate beeinflussen groß die abschließenden physikalischen Eigenschaften der Metalllegierung.
In diesem Papier wiederholen wir die Wärmebehandlung, die bezogen wird, um die Legierungen zu asphaltieren, die bei der CNC-maschinellen Bearbeitung allgemein am verwendetsten sind. Indem er die Auswirkung dieser Prozesse auf die abschließenden Teileigenschaften beschreibt, hilft dieser Artikel Ihnen, die rechten Materialien für Ihre Anwendung zu wählen.
Wenn Wärmebehandlung leiten
Wärmebehandlung kann angewendet werden, um Legierungen während des Herstellungsverfahrens zu asphaltieren. Für CNC bearbeitete Teile maschinell, Wärmebehandlung ist im Allgemeinen anwendbar auf:
Vor CNC-Verarbeitung: Wenn bereite Standardmetalllegierungen angefordert werden, verarbeiten CNC-Dienstleister direkt Teile von den Ausgangsmaterialien. Dieses ist normalerweise die beste Wahl, zum der Vorbereitungs- und Anlaufzeit zu verkürzen.
Nach CNC-maschineller Bearbeitung: Einige Wärmebehandlungen erhöhen erheblich die Härte des Materials oder nach der Formung werden als Fertigungsschritte verwendet. In diesen Fällen wird Wärmebehandlung nach verarbeitendem CNC durchgeführt, weil hohe Härte die Verarbeitungsfähigkeit von Materialien verringert. Zum Beispiel ist dieses die gängige Praxis für Werkzeugmaschinen-Stahlteile CNC.
Allgemeine Wärmebehandlung von CNC-Materialien: Ausglühen, Entspannung und Mildern
Die Vergütung, das Mildern und die Druckentlastung beziehen ganz, eine Metalllegierung zu einer hohen Temperatur zu erhitzen und das Material mit ein dann langsam abzukühlen, normalerweise in einer Luft oder in einen Ofen. Sie unterscheiden sich in der Temperatur, bei der das Material erhitzt wird und im Auftrag, in dem sie hergestellt wird.
Während des Vergütungsprozesses wird das Metall zu einer hohen Temperatur erhitzt und dann abgekühlt langsam, um die gewünschte Mikrostruktur zu erreichen. Nach der Formung Ausglühen wird normalerweise an allen Metalllegierungen angewendet, vor jeder Weiterverarbeitung und, zum sie zu erweichen und ihrer Verarbeitungsfähigkeit zu verbessern. Wenn keine andere Wärmebehandlung spezifiziert wird, bearbeitete der meiste CNC Teile hat Materialeigenschaften im getemperten Zustand maschinell.
Entspannung umfasst Heizungsteile zur hohen Temperatur (aber niedrigere als Ausglühen), die normalerweise nach CNC verwendet wird, der maschinell bearbeitet, um die Eigenspannung zu beseitigen, die während der Herstellung erzeugt wird. Auf diese Art können die Teile mit konsequenteren mechanischen Eigenschaften produziert werden.
Auch mildern erhitzt Teile bei einer Temperatur, die als die Vergütungstemperatur niedriger ist, normalerweise verwendet, nachdem es des kohlenstoffarmen Stahl- (1045 und A36) und legiertemstahls (4140 und 4240) um ihre Zerbrechlichkeit zu verringern und ihre mechanischen Eigenschaften zu verbessern gelöscht hat.
löschen Sie
Das Löschen bezieht, das Metall zu einer hohen Temperatur zu erhitzen und es dann mit ein schnell abzukühlen, normalerweise, indem es das Material im Öl oder im Wasser untertaucht oder es einem Kaltluftstrom aussetzt. Schnelle abkühlende „Verschlüsse“ die Mikrostrukturänderungen, die eintreten, wenn Materialien erhitzt werden, mit dem Ergebnis der extrem hohen Härte von Teilen.
Die Teile werden normalerweise als der letzte Schritt des Herstellungsverfahrens nach CNC gelöscht, der verarbeitet (denken Sie an den Schmied, der das Blatt im Öl untertaucht), weil die Zunahme der Härte das Material schwieriger zum Prozess macht.
Werkzeugstahl wird nach CNC gelöscht, der maschinell bearbeitet, um extrem hohe Oberflächenhärteeigenschaften zu erreichen. Die resultierende Härte kann unter Verwendung des Härteprozesses dann gesteuert werden. Zum Beispiel hat Werkzeugstahl A2 eine Härte von 63-65 Rockwell C, nachdem er, aber gelöscht hat, kann zu einer Härte zwischen 42-62 HRC gemildert werden. Das Mildern kann die Nutzungsdauer von Teilen ausdehnen, weil das Mildern Zerbrechlichkeit verringern kann (das beste Ergebnis kann erzielt werden, wenn die Härte 56-58 HRC ist).
Aushärtung
Aushärtung oder Altern sind zwei Ausdrücke, die, den gleichen Prozess zu beschreiben allgemein verwendet sind. Aushärtung ist ein dreistufiger Prozess: zuerst wird das Material zu einer hohen Temperatur erhitzt, gelöscht dann und erhitzt schließlich zu einer niedrigen Temperatur für eine lange Zeit (alternd). Dieses führt zu die Auflösung von Legierungselementen in Form von getrennten Partikeln von verschiedenen Komponenten und von ihrer einheitlichen Verteilung in der Metallmatrix, gerade da Zuckerkristalle im Wasser sich auflösen, wenn sie die Lösung erhitzen.
Nach Aushärtung, der Stärke und Härte von Metalllegierungen schnell sich erhöhen. Zum Beispiel ist 7075 eine Aluminiumlegierung, die normalerweise in der Luftfahrtindustrie benutzt wird, um Teile mit der Dehnfestigkeit herzustellen, die mit Edelstahl gleichwertig ist, und sein Gewicht ist kleiner als 3mal. Die folgende Tabelle veranschaulicht den Effekt der Aushärtung in Aluminium-7075:
Nicht alle Metalle können wärmebehandelt auf diese Art sein, aber kompatible Materialien gelten als Superlegierungen und sind für Hochleistungsanwendungen passend. Die allgemeinsten Aushärtungslegierungen, die in CNC benutzt werden, werden zusammengefasst, wie folgt:
Verhärtender und karburierender Fall
Der verhärtende Fall ist eine Reihe der Wärmebehandlung, die die Oberfläche von den Teilen machen kann haben hohe Härte, während das unterstrichene Material weich bleibt. Dieses ist normalerweise zu zunehmender Teilhärte während des Volumens (z.B. durch das Löschen) vorzuziehend, da härtere Teile auch spröder sind.
Die Karburierung ist die allgemeinste Fallverhärtungswärmebehandlung. Sie schließt erhitzenden kohlenstoffarmen Stahl mit ein, in einer reichen Umwelt des Kohlenstoffs und die Teile dann in löschen, den Kohlenstoff in der Metallmatrix zuzuschließen. Dieses erhöht die Oberflächenhärte des Stahls, gerade als Anodisierungszunahmen die Oberflächenhärte von Aluminiumlegierungen.
Wie man Wärmebehandlung in Ihrem Auftrag spezifiziert:
Wenn Sie einen CNC-Auftrag vergeben, können Sie Wärmebehandlung auf drei Arten fordern:
Beziehen Sie sich auf Herstellungsstandards: viele Wärmebehandlungen sind standardisiert und weitverbreitet. Zum Beispiel zeigen Indikatoren T6 in den Aluminiumlegierungen (6061-T6, 7075-T6, etc.) an, dass das Material den verhärteten Niederschlag hat.
Spezifizieren Sie die erforderliche Härte: Dieses ist eine allgemeine Methode für das Spezifizieren der Wärmebehandlung und der Fallverhärtung von Werkzeugstählen. Nach CNC-maschineller Bearbeitung dieses erklärt dem Hersteller die Wärmebehandlung, die erfordert wird. Zum Beispiel für D2 Werkzeugstahl, wird eine Härte von 56-58 HRC normalerweise angefordert.
Spezifizieren Sie den Wärmebehandlungszyklus: wenn die Details der erforderlichen Wärmebehandlung bekannt, können diese Details zum Lieferanten mitgeteilt werden, wenn man einen Auftrag vergibt. Dieses erlaubt Ihnen, die Materialeigenschaften der Anwendung speziell zu ändern. Selbstverständlich erfordert dieses modernes metallurgisches Wissen.
Faustregel
1. Sie können die Wärmebehandlung im CNC spezifizieren, der Auftrag verarbeitet, indem Sie auf spezifische Materialien sich beziehen, Härteanforderungen zur Verfügung stellen oder den Behandlungszyklus beschreiben.
2. ausgewählte Aushärtungslegierungen (wie Al 6061-T6, Al 7075-T6 und SS 17-4) für die forderndsten Anwendungen, weil sie hochfestes und Härte haben.
3. Wenn es notwendig ist, die Härte innerhalb des ganzen Teilvolumens zu verbessern, ist das Löschen bevorzugt, und (Karburierung) nur sich Oberflächenverhärten wird auf der Teiloberfläche durchgeführt, um die Härte zu erhöhen.