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 und zu den Änderungen in der chemischen Zusammensetzung des Materials manchmal passend.
Diese Behandlungen umfassen die Heizung der Metalllegierung (normalerweise) zu den extremen Temperaturen, die vom Abkühlen unter Regelgrößen gefolgt werden. Die Temperatur, zu der das Material erhitzt wird, die Zeit, die Temperatur und die abkühlende Rate beizubehalten beeinflussen groß die abschließenden physikalischen Eigenschaften der Metalllegierung.
In diesem Papier wiederholen wir die Wärmebehandlung, die auf den allgemein verwendetsten Metalllegierungen bei der CNC-maschinellen Bearbeitung bezogen wird. Indem er die Auswirkung dieser Prozesse auf die abschließenden Teileigenschaften beschreibt, hilft dieser Artikel Ihnen, das rechte Material für Ihre Anwendung zu wählen.
Wann wird die Wärmebehandlung durchgeführt
Wärmebehandlung kann angewendet werden, um Legierungen während des Herstellungsverfahrens zu asphaltieren. Für CNC bearbeitete Teile maschinell, Wärmebehandlung ist im Allgemeinen anwendbar auf:
Vor CNC-maschineller Bearbeitung: wenn es angefordert wird, um gebrauchsfertige Legierungen der handelsüblichen Qualität zur Verfügung zu stellen Metall, verarbeiten CNC-Dienstleister direkt Teile von den Inventarmaterialien. 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 die Wärmebehandlung nach maschinell bearbeitendem CNC durchgeführt, weil hohe Härte die Verarbeitungsfähigkeit des Materials verringert. Zum Beispiel ist dieses die gängige Praxis wenn Werkzeugmaschinen-Stahlteile CNC.
Allgemeine Wärmebehandlung von CNC-Materialien: Ausglühen, Entspannung und Mildern
Die Vergütung, mildernd und Entspannung beziehen ganz, die 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 und im Auftrag des Herstellungsverfahrens erhitzt wird.
Während des Ausglühens 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 Brauchbarkeit zu verbessern. Wenn keine andere Wärmebehandlung spezifiziert wird, bearbeitete der meiste CNC Teile hat Materialeigenschaften im getemperten Zustand maschinell.
Entspannung umfasst Heizung die Teile zu einer hohen Temperatur (aber das niedriger als Ausglühen), die normalerweise nach CNC verwendet wird, der maschinell bearbeitet, um die Eigenspannung zu beseitigen, die im Herstellungsverfahren erzeugt wird. Dieses kann Teile mit konsequenteren mechanischen Eigenschaften produzieren.
Auch mildern erhitzt Teile bei einer Temperatur, die niedriger als die Vergütungstemperatur ist. Es wird normalerweise verwendet, nachdem man des kohlenstoffarmen Stahl- (1045 und A36) und legiertemstahls (4140 und 4240) um seine Zerbrechlichkeit zu verringern und seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern gelöscht hat.
löschen Sie
Das Löschen bezieht mit ein, das Metall zu einer hohen Temperatur zu erhitzen, gefolgt vom schnellen Abkühlen, normalerweise, indem es das Material im Öl oder im Wasser untertaucht oder es einem Kaltluftstrom aussetzt. Schnelle abkühlende „Verschlüsse“ die Mikrostrukturänderungen, die eintreten, wenn das Material erhitzt wird, mit dem Ergebnis der extrem hohen Härte der Teile.
Die Teile werden normalerweise nach CNC gelöscht, der als der letzte Schritt des Herstellungsverfahrens maschinell bearbeitet (denken Sie an den Schmied, der das Blatt im Öl untertaucht), weil die Zunahme der Härte das Material schwieriger zum Prozess macht.
Werkzeugstähle werden nach CNC gelöscht, der maschinell bearbeitet, um extrem hohe Oberflächenhärteeigenschaften zu erreichen. Die resultierende Härte kann unter Verwendung eines Härteprozesses dann gesteuert werden. Zum Beispiel ist die Härte des Werkzeugstahls A2, nachdem sie gelöscht hat, 63-65 Rockwell C, aber sie kann zu einer Härte zwischen 42-62 HRC gemildert werden. Das Mildern kann die Nutzungsdauer von Teilen, weil das Mildern ausdehnen Zerbrechlichkeit verringern kann (die besten Ergebnisse können erzielt werden, wenn die Härte 56-58 HRC ist).
Aushärtung (Altern)
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 (Altern) für eine lange Zeit. Dieses führt zu die Auflösung und die einheitliche Verteilung von Legierungselementen zuerst in Form von getrennten Partikeln von verschiedenen Zusammensetzungen in der Metallmatrix, gerade da Zuckerkristalle im Wasser sich auflösen, wenn die Lösung erhitzt wird.
Nach Aushärtung, der Stärke und Härte der Metalllegierungszunahme scharf. Zum Beispiel ist 7075 eine Aluminiumlegierung, die normalerweise in der Luftfahrtindustrie benutzt wird, um Teile mit der Dehnfestigkeit herzustellen, die mit der des Edelstahls 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 werden als Superlegierungen angesehen 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 unterstreichende Material weich bleibt. Dieses ist im Allgemeinen besser als, die Härte des Teils über dem gesamten Volumen erhöhend (z.B., durch das Löschen) weil das härtere Teil auch spröder ist.
Die Karburierung ist die allgemeinste Fallverhärtungswärmebehandlung. Sie bezieht, kohlenstoffarmen Stahl zu erhitzen in eine reiche Umwelt des Kohlenstoffs und die mit ein Teile dann zu löschen, um den Kohlenstoff in der Metallmatrix zuzuschließen. Dieses erhöht die Oberflächenhärte des Stahls, gerade als Anodisierungszunahmen die Oberflächenhärte der Aluminiumlegierung.
Wie man Wärmebehandlung in Ihrem Auftrag spezifiziert:
Wenn Sie einen CNC-Auftrag vergeben, können Sie Wärmebehandlung auf drei Arten fordern:
Bezugsherstellungsstandards: viele Wärmebehandlungen sind standardisiert und weitverbreitet. Zum Beispiel zeigen Indikatoren T6 in den Aluminiumlegierungen (6061-T6, 7075-T6, etc.) an, dass das Material der verhärtete Niederschlag gewesen ist.
Spezifizieren Sie die erforderliche Härte: Dieses ist eine allgemeine Methode für das Spezifizieren der Wärmebehandlungs- und Oberflächenverhärtung des Werkzeugstahls. 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 Wärmebehandlungszyklus: wenn die Details der erforderlichen Wärmebehandlung bekannt, können diese Details zum Lieferanten mitgeteilt werden, wenn man den Auftrag vergibt. Dieses erlaubt Ihnen, die Materialeigenschaften Ihrer 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. werden Aushärtungslegierungen (wie Al 6061-T6, Al 7075-T6 und SS 17-4) für die forderndsten Anwendungen vorgewählt, weil sie hochfestes und Härte haben.
3. Wenn es notwendig ist, die Härte im ganzen Teilvolumen zu verbessern, ist das Löschen bevorzugt, und (Karburierung) nur sich Oberflächenverhärten wird an der Teiloberfläche durchgeführt, um die Härte zu erhöhen.