Obróbka cieplna - jeden rodzaj procesu w obróbce części CNC

Obróbka cieplnato proces, w którym materiały metalowe są podgrzewane, utrzymywane w cieple i chłodzone w określonym ośrodku, a ich właściwości są kontrolowane poprzez zmianę struktury metalograficznej na powierzchni lub wewnątrz materiału.

Charakterystyka procesu

Obróbka cieplna metali jest jednym z ważnych procesów w produkcji maszyn.W porównaniu z innymi technologiami przetwarzania, obróbka cieplna na ogół nie zmienia kształtu i ogólnego składu chemicznego przedmiotu obrabianego, ale zmienia mikrostrukturę wewnątrz przedmiotu obrabianego lub zmienia skład chemiczny powierzchni przedmiotu obrabianego., aby nadać lub poprawić wydajność przedmiotu obrabianego.Charakteryzuje się poprawą wewnętrznej jakości przedmiotu obrabianego, która na ogół nie jest widoczna gołym okiem.

Aby metalowy przedmiot miał wymagane właściwości mechaniczne, fizyczne i chemiczne, oprócz rozsądnego doboru materiałów i różnych procesów formowania, często niezbędny jest proces obróbki cieplnej.Stal jest najczęściej stosowanym materiałem w przemyśle maszynowym.Mikrostruktura stali jest złożona i można ją kontrolować za pomocą obróbki cieplnej.Dlatego obróbka cieplna stali jest główną treścią obróbki cieplnej metali.Ponadto aluminium, miedź, magnez, tytan itp. i ich stopy można również poddać obróbce cieplnej w celu zmiany ich właściwości mechanicznych, fizycznych i chemicznych w celu uzyskania różnych parametrów.

Proces obróbki cieplnej

Proces obróbki cieplnej obejmuje na ogół trzy procesy ogrzewania, zachowania ciepła i chłodzenia, a czasami są tylko dwa procesy ogrzewania i chłodzenia.
Ogrzewanie jest jednym z ważnych procesów obróbki cieplnej.Istnieje wiele metod ogrzewania do obróbki cieplnej metali.Najwcześniejsze zastosowanie węgla drzewnego i węglowego jako źródła ciepła, a następnie zastosowanie paliw płynnych i gazowych.Zastosowanie energii elektrycznej sprawia, że ​​ogrzewanie jest łatwe do kontrolowania i wolne od zanieczyszczenia środowiska.Te źródła ciepła mogą być wykorzystywane do ogrzewania bezpośredniego lub pośredniego przez stopione sole lub metale, a także pływające cząstki.
Gdy metal jest podgrzewany, przedmiot obrabiany jest wystawiony na działanie powietrza, często dochodzi do utleniania i odwęglania (czyli zmniejsza się zawartość węgla na powierzchni części stalowej), co ma bardzo niekorzystny wpływ na właściwości powierzchniowe części po obróbce cieplnej.Dlatego metal powinien być zwykle podgrzewany w atmosferze kontrolowanej lub ochronnej, w stopionej soli iw próżni, a także może być chroniony metodami powlekania lub pakowania.
Temperatura nagrzewania jest jednym z ważnych parametrów procesu obróbki cieplnej.Wybór i kontrola temperatury ogrzewania jest głównym problemem zapewniającym jakość obróbki cieplnej.Temperatura ogrzewania zmienia się w zależności od obrabianego materiału metalowego i celu obróbki cieplnej, ale generalnie jest podgrzewana powyżej temperatury przemiany fazowej w celu uzyskania struktury wysokotemperaturowej.Ponadto przemiana zajmuje pewien czas, więc gdy powierzchnia metalowego przedmiotu osiągnie wymaganą temperaturę nagrzewania, należy ją utrzymać w tej temperaturze przez określony czas, aby temperatura wewnętrzna i zewnętrzna były spójne, a mikrostruktura zmienia się całkowicie.Ten okres czasu nazywany jest czasem przetrzymywania.Gdy stosuje się ogrzewanie o wysokiej gęstości energii i obróbkę cieplną powierzchni, prędkość nagrzewania jest niezwykle duża i generalnie nie ma czasu przetrzymywania, podczas gdy czas przetrzymywania chemicznej obróbki cieplnej jest często dłuższy.
Chłodzenie jest również nieodzownym etapem w procesie obróbki cieplnej.Metoda chłodzenia różni się w zależności od różnych procesów, głównie kontrolując szybkość chłodzenia.Ogólnie rzecz biorąc, szybkość chłodzenia wyżarzania jest najwolniejsza, szybkość chłodzenia normalizacji jest szybsza, a szybkość chłodzenia hartowania jest szybsza.Istnieją jednak również różne wymagania ze względu na różne rodzaje stali.Na przykład stal hartowana w wydrążeniu może być hartowana z taką samą szybkością chłodzenia jak normalizowanie.