Ջերմային բուժում CNC հաստոցային մասերի համար

Իմացեք, թե ինչպես ջերմային մշակումները կարող են կիրառվել բազմաթիվ մետաղական համաձուլվածքների վրա՝ կտրուկ բարելավելու հիմնական ֆիզիկական հատկությունները, ինչպիսիք են կարծրությունը, ամրությունը և մշակելիությունը:

Ներածություն
Ջերմային մշակումները կարող են կիրառվել բազմաթիվ մետաղական համաձուլվածքների վրա՝ կտրուկ բարելավելու հիմնական ֆիզիկական հատկությունները (օրինակ՝ կարծրություն, ամրություն կամ մշակելիություն):Այս փոփոխությունները տեղի են ունենում միկրոկառուցվածքի և երբեմն նյութի քիմիական կազմի փոփոխությունների պատճառով:

Այդ մշակումները ներառում են մետաղի համաձուլվածքների տաքացում մինչև (սովորաբար) ծայրահեղ ջերմաստիճանների, որին հաջորդում է սառեցման քայլը վերահսկվող պայմաններում:Ջերմաստիճանը, որին նյութը ջեռուցվում է, այդ ջերմաստիճանում պահելու ժամանակը և հովացման արագությունը մեծապես ազդում են մետաղի համաձուլվածքի վերջնական ֆիզիկական հատկությունների վրա:

Այս հոդվածում մենք վերանայեցինք ջերմային մշակումները, որոնք վերաբերում են CNC հաստոցների մեջ առավել հաճախ օգտագործվող մետաղական համաձուլվածքներին:Նկարագրելով այս գործընթացների ազդեցությունը վերջնական մասի հատկությունների վրա, այս հոդվածը կօգնի ձեզ ընտրել ճիշտ նյութը ձեր հավելվածների համար:

Ե՞րբ են կիրառվում ջերմային բուժումը
Ջերմային մշակումները կարող են կիրառվել մետաղական համաձուլվածքների վրա արտադրության ողջ ընթացքում:CNC մեքենայացված մասերի համար ջերմային մշակումները սովորաբար կիրառվում են կամ.

Նախքան CNC մշակումը. Երբ պահանջվում է մետաղական համաձուլվածքի ստանդարտացված դասակարգ, որը մատչելի է, CNC ծառայության մատակարարը մասերը կմշակի անմիջապես այդ պահեստային նյութից:Սա հաճախ լավագույն տարբերակն է սպասարկման ժամկետները նվազեցնելու համար:

CNC հաստոցներից հետո. որոշ ջերմային մշակումներ զգալիորեն մեծացնում են նյութի կարծրությունը կամ օգտագործվում են որպես ավարտական ​​քայլ ձևավորումից հետո:Այս դեպքերում ջերմային բուժումը կիրառվում է CNC հաստոցներից հետո, քանի որ բարձր կարծրությունը նվազեցնում է նյութի մշակելիությունը:Օրինակ, սա ստանդարտ պրակտիկա է, երբ CNC հաստոցների պողպատե մասերը մշակվում են:

Ընդհանուր ջերմային բուժում CNC նյութերի համար
Հալեցնող, սթրեսից ազատող և կոփում
Եռացումը, կոփումը և սթրեսից ազատելը ներառում են մետաղի համաձուլվածքի տաքացումը բարձր ջերմաստիճանի և նյութի հետագա սառեցման դանդաղ արագությամբ, սովորաբար օդում կամ ջեռոցում:Նրանք տարբերվում են նյութի տաքացման ջերմաստիճանից և արտադրական գործընթացի հերթականությամբ:

Եռացման ժամանակ մետաղը տաքացվում է մինչև շատ բարձր ջերմաստիճան, այնուհետև դանդաղ սառչում է ցանկալի միկրոկառուցվածքին հասնելու համար:Կառուցումը սովորաբար կիրառվում է բոլոր մետաղական համաձուլվածքների վրա՝ ձևավորումից հետո և ցանկացած հետագա մշակումից առաջ՝ դրանք փափկացնելու և մշակելու ունակությունը բարելավելու համար:Եթե ​​մեկ այլ ջերմային մշակում նշված չէ, ապա CNC-ով մշակված մասերի մեծ մասը կունենա եռացված վիճակի նյութական հատկություններ:

Սթրեսից ազատումը ներառում է մասի տաքացումը բարձր ջերմաստիճանի (բայց ավելի ցածր, քան եռացումը) և սովորաբար օգտագործվում է CNC հաստոցներից հետո՝ արտադրական գործընթացից առաջացած մնացորդային սթրեսները վերացնելու համար:Այս կերպ արտադրվում են ավելի հետևողական մեխանիկական հատկություններով մասեր:

Կոփումը նաև տաքացնում է մասնիկը եռացնելուց ցածր ջերմաստիճանում, և այն սովորաբար օգտագործվում է մեղմ պողպատների (1045 և A36) և լեգիրված պողպատների (4140 և 4240) մարելուց հետո (տես հաջորդ բաժինը)՝ նվազեցնելու նրանց փխրունությունը և բարելավելու մեխանիկական աշխատանքը:

Հանգստացնող
Հանգստացումը ենթադրում է մետաղի տաքացում մինչև շատ բարձր ջերմաստիճան, որին հաջորդում է արագ սառեցման քայլը, սովորաբար նյութը յուղի կամ ջրի մեջ թաթախելով կամ սառը օդի հոսքի ենթարկելով:Արագ սառեցումը «կողպում է» միկրոկառուցվածքի փոփոխությունները, որոնց ենթարկվում է նյութը տաքանալիս, ինչի արդյունքում շատ բարձր կարծրություն ունեցող մասեր:

Մասերը սովորաբար հանգցվում են որպես արտադրության գործընթացի վերջին փուլ CNC հաստոցներից հետո (կարծում ենք, որ դարբիններն իրենց շեղբերները թաթախում են յուղի մեջ), քանի որ կարծրության բարձրացումը նյութի մշակումն ավելի դժվար է դարձնում:

Գործիքների պողպատները հանգցվում են CNC հաստոցներից հետո՝ հասնելու իրենց շատ բարձր մակերեսային կարծրության հատկություններին:Այնուհետև կարող է օգտագործվել կոփման գործընթաց՝ արդյունքում առաջացող կարծրությունը վերահսկելու համար:Օրինակ, գործիքի պողպատը A2-ը մարելուց հետո ունի 63-65 Rockwell C կարծրություն, բայց կարող է կոփվել մինչև 42-ից մինչև 62 HRC:Կոփումը երկարացնում է մասի ծառայության ժամկետը, քանի որ այն նվազեցնում է փխրունությունը (լավագույն արդյունքները ձեռք են բերվում 56-58 HRC կարծրության դեպքում):

Տեղումների կարծրացում (ծերացում)
Տեղումների կարծրացումը կամ ծերացումը երկու տերմին են, որոնք սովորաբար օգտագործվում են նույն գործընթացը նկարագրելու համար:Տեղումների կարծրացումը եռաստիճան պրոցես է. նյութը սկզբում տաքացվում է բարձր ջերմաստիճանում, այնուհետև մարվում և վերջում երկար ժամանակ տաքացվում է ավելի ցածր ջերմաստիճանի (հնեցում):Սա հանգեցնում է նրան, որ խառնուրդի տարրերը, որոնք սկզբում հայտնվում են որպես տարբեր կազմի առանձին մասնիկներ, լուծվում և հավասարաչափ բաշխվում են մետաղական մատրիցայում, ինչպես շաքարի բյուրեղը լուծվում է ջրի մեջ, երբ լուծումը տաքացվում է:

Տեղումների պնդացումից հետո մետաղի համաձուլվածքների ամրությունն ու կարծրությունը կտրուկ աճում են։Օրինակ՝ 7075-ը ալյումինի համաձուլվածք է, որը սովորաբար օգտագործվում է օդատիեզերական արդյունաբերության մեջ՝ չժանգոտվող պողպատի հետ համեմատվող առաձգական ուժով մասեր արտադրելու համար, մինչդեռ քաշը 3 անգամից պակաս է:

Պատյանների կարծրացում և կարբյուրացում
Գործի կարծրացումը ջերմային մշակումների ընտանիք է, որի արդյունքում մակերևույթի վրա բարձր կարծրությամբ մասեր են հայտնվում, մինչդեռ ընդգծված նյութերը մնում են փափուկ:Սա հաճախ նախընտրելի է, քան մեծացնելով մասի կարծրությունը ամբողջ ծավալով (օրինակ՝ մարելով), քանի որ ավելի կոշտ մասերը նույնպես ավելի փխրուն են:

Կարբյուրացումը գործի կարծրացնող ջերմային մշակման ամենատարածված մեթոդն է:Այն ներառում է փափուկ պողպատների ջեռուցում ածխածնային հարուստ միջավայրում և մասի հետագա մարումը՝ ածխածինը մետաղական մատրիցայում փակելու համար:Սա մեծացնում է պողպատների մակերեսային կարծրությունը այնպես, ինչպես անոդացումը մեծացնում է ալյումինի համաձուլվածքների մակերեսային կարծրությունը: