Toplinska obrada za CNC obrađene dijelove

Toplinska obrada se primjenjuje na većinu metalnih legura, kako bi se drastično poboljšala ključna fizička svojstva poput tvrdoće, čvrstoće i obradivosti. Ova poboljšanja su rezultat modifikacija mikrostrukture materijala i hemijskog sastava površine. Ovaj tretman uključuje zagrijavanje legura na ekstremnim temperaturama s kontroliranim uvjetima hlađenja. Konačna fizička svojstva metalnih legura u velikoj meri će uticati na temperaturu grejanja, vreme zagrevanja i brzinu hlađenja. Pružamo različite termičke obrade za najčešće korištene metalne legureCNC obrada, poboljšavaju različita svojstva konačnih CNC dijelova i pomažu vam da odaberete savršeni materijal za vašu primjenu.

Vrijeme primjene toplinske obrade

Toplinska obrada se široko primjenjuje na metalne legure CNC proces proizvodnje. Za CNC obrađene dijelove, toplinski tretmani se obično primjenjuju i prije i nakon CNC obrade.

Prije CNC obrade: kada standardizirani razred metalnih legura na zahtjev bude dostupan, možemo obraditi metalne materijale direktno iz zaliha. Ovo će smanjiti vrijeme vođenja.

Nakon CNC obrade: normalna termička obrada se primjenjuje kao završni korak nakon oblikovanja, kako bi se povećala tvrdoća metalnih materijala. Zbog velike tvrdoće će se smanjiti obradivost metalnih materijala. Ovi slučajevi su standardna praksa za CNC obradu čeličnih dijelova.

Uobičajeni toplinski tretmani za CNC materijale

Žarenje, ublažavanje stresa i kaljenje

Žarenje, kaljenje i oslobađanje od naprezanja su procesi zagrijavanja metalnih legura na visoku temperaturu i naknadnog hlađenja materijala sporim tempom, svi ovi procesi se obično odvijaju na zraku ili u pećnicama. Razlikuju se po temperaturi zagrijavanja materijala i nalozima procesa proizvodnje.

Žarenje: metalni materijali se zagrijavaju na vrlo visoku temperaturu, a zatim se polako hlade kako bi se postigla željena mikrostruktura. Žarenje se uvijek primjenjuje na većinu metalnih legura nakon procesa oblikovanja, prije bilo kakve daljnje obrade kako bi se metal omekšao i povećala obradivost. Većina CNC materijala će dobiti svojstva žarenog stanja bez druge termičke obrade.

Oslobađanje od stresa: zagrijat će dijelove na visoku temperaturu (nižu od žarenja), ovaj proces se primjenjuje nakon CNC procesa obrade, kako bi se eliminisala zaostala naprezanja iz CNC procesa obrade, proizveli CNC dijelovi sa konzistentnijim mehaničkim svojstvima.

Kaljenje: također zagrijava dijelove na temperaturi nižoj od žarenja, također se primjenjuje nakon procesa kaljenja mekih čelika (1045 ili A 36) i legiranih čelika (4140 ili 4240), kako bi se smanjila lomljivost metala i poboljšala mehanička svojstva.

Termičku obradusvrhaKompatibilni materijali
ŽarenjePoboljšati mašinsku obradu metalnih leguraSve legure metala
Oslobađanje od stresaOslobodite zaostalo naprezanje od mehaničke deformacijeSve legure metala
KaljenjeSmanjite lomljivost nakon gašenjaBlagi čelici (1045,A36)
Legirani čelici (4140,4240)
Alatni čelici (A2)

Gašenje

Kašenje je zagrijavanje metalnih legura na vrlo visoku temperaturu i njihovo brzo hlađenje, obično na način potapanja materijala u ulje ili vodu, ili izlaganjem struji hladnog zraka. Brzi proces hlađenja će stvoriti promjene mikrostrukture u području zagrijavanja, što rezultira vrlo velikom tvrdoćom površine dijelova. CNC dijelovi se obično gaše kao završni proces u proizvodnom procesu nakon CNC obrade, jer će zbog povećane tvrdoće metalne materijale biti teško rezati.

Alatni čelici se gaše nakon CNC obrade kako bi se dobila visoka svojstva površinske tvrdoće. Zatim se primjenjuje dodatni proces kaljenja za kontrolu konačne tvrdoće. Kao što je alatni čelik A2 može doseći 63-65 HRC nakon gašenja, a također se može temperirati na 42-62 HRC. Kaljenje može produžiti vijek trajanja dijelova, jer može smanjiti lomljivost, najbolji rezultati se postižu u području tvrdoće od 56-58 HRC.

Termičku obradusvrhaKompatibilni materijali
GašenjePovećajte tvrdoću metalne legureBlagi čelici (1045,A36)
Legirani čelici (4140,4240)
Alatni čelici (D2,A2,O1)

Precipitation Hardening

Precipitacijsko očvršćavanje obično uključuje proces u tri koraka: metalni materijali se prvo zagrijavaju na visoku temperaturu, zatim gaše i konačno zagrijavaju na nižoj temperaturi tokom dužeg vremenskog perioda. To dovodi do stvaranja legiranih elemenata, koji se pojavljuju kao diskretne čestice različitog sastava, rastvaraju se i ravnomjerno raspoređuju po metalnoj matrici. Nakon taložnog stvrdnjavanja, čvrstoća i tvrdoća metalnih legura dramatično se povećavaju. Kao što je aluminijum 7075, možemo svjedočiti efektima padavina u sljedećoj tabeli:

Aluminij 7075 (kaljeni)Aluminij 7075 (očvrsnut na padavine)
Krajnja vlačna čvrstoća280 MPa510-540 MPa
Snaga prinosa140 Mpa430-480 MPa
Izduženje9-10%5-11%
Tvrdoća68 HV175 HV

Ne mogu se svi metalni materijali termički obraditi ovom metodom, ona je prikladnija za primjenu visokih performansi s kompatibilnim super-legurama.

Termičku obradusvrhaKompatibilni materijali
Stvrdnjavanje padavinamaPovećajte tvrdoću i čvrstoću legure metalaAluminijske legure (6061, 6068, 7075)
Nerđajući čelik (17-4)

Očvršćavanje kućišta i karburizacija

Očvršćavanje kućišta je termička obrada, koja može stvoriti visoku tvrdoću na površini dijelova sa mekim podnim materijalima. Ovaj proces je poželjniji od metode gašenja povećanja ukupne tvrdoće, jer su i tvrđi dijelovi krhkiji.

Karburizacija je najčešći tretman očvršćavanja. Njegov proces uključuje zagrijavanje mekih čelika u okruženju bogatom ugljikom, a zatim gašenje kako bi se ugljik zadržao na metalnoj matrici. Ovo će povećati površinsku tvrdoću čelika, slično kao kod eloksiranja na aluminijskim legurama.

Termičku obradusvrhaKompatibilni materijali
Očvršćavanje kućišta i karburizacijaPovećajte površinsku tvrdoću metalnih dijelova, održavajte materijal jezgre mekimBlagi čelici (1018,A36)

Kako odrediti toplinsku obradu

Nakon što naručite CNC, postoje 3 načina za zahtjev za toplinsku obradu:

  1. Standardna referenca za proizvodnju: mnogi tretmani toplote su standardizovani i široko se primenjuju.
  2. Navedite potrebnu tvrdoću: ovo je uobičajena metoda za određivanje termičke obrade za alatne čelike i kaljenje kućišta. To može ukazivati ​​na toplinske tretmane nakon CNC obrade.
  3. Odredite ciklus termičke obrade: možete modificirati svojstva materijala za svoju primjenu, a zatim komunicirati sa svojim dobavljačem nakon što naručite.