Le traitement thermique est appliqué à la plupart des alliages métalliques, afin d'améliorer considérablement les propriétés physiques clés telles que la dureté, la résistance et l'usinabilité. Ces améliorations sont dues aux modifications de la microstructure des matériaux et à la composition chimique de surface. Ces traitements comprennent le chauffage des alliages à des températures extrêmes avec des conditions de refroidissement contrôlées. Les propriétés physiques finales des alliages métalliques seront grandement affectées par la température de chauffage, le temps de chauffage et la vitesse de refroidissement. Nous fournissons différents traitements thermiques pour les alliages métalliques les plus couramment utilisés dans Usinage CNC, améliorer diverses propriétés des pièces CNC finales et vous aider à sélectionner le matériau parfait pour vos applications.
Temps d'application du traitement thermique
Les traitements thermiques sont largement appliqués aux alliages métalliques Processus de fabrication par usinage CNC. Pour les pièces usinées CNC, les traitements thermiques sont généralement appliqués avant et après l'usinage CNC.
Avant l'usinage CNC : une fois que la qualité standardisée des alliages métalliques sur demande est facilement disponible, nous pouvons usiner les matériaux métalliques directement à partir du stock. Cela réduira les délais d'exécution.
Après l'usinage CNC : un traitement thermique normal est appliqué comme étape de finition après le formage, afin d'augmenter la dureté des matériaux métalliques. En raison de la dureté élevée, l'usinabilité des matériaux métalliques sera réduite. Ces cas sont une pratique courante pour l'usinage CNC de pièces en acier.
Traitements thermiques courants pour les matériaux CNC
Recuit, détensionnement et revenu
Le recuit, le revenu et la relaxation des contraintes sont des processus de chauffage des alliages métalliques à haute température et de refroidissement ultérieur des matériaux à vitesse lente, tous ces processus se font normalement à l'air ou dans des fours. Ils diffèrent par la température de chauffage des matériaux et les ordres de processus de fabrication.
Recuit: les matériaux métalliques sont chauffés à très haute température, puis refroidis lentement pour obtenir la microstructure souhaitée. Le recuit est toujours appliqué à la plupart des alliages métalliques après le processus de formage, c'est avant tout traitement ultérieur pour adoucir le métal et augmenter l'usinabilité. La plupart des matériaux CNC obtiendront des propriétés d'état recuit sans autre traitement thermique.
Déstressant: il chauffera les pièces à une température élevée (inférieure au recuit), ce processus est appliqué après le processus d'usinage CNC, afin d'éliminer les contraintes résiduelles du processus d'usinage CNC, de produire des pièces CNC avec des propriétés mécaniques plus cohérentes.
Trempe: il chauffe également les pièces à température inférieure au recuit, il s'applique également après trempe aux aciers doux (1045 ou A 36) et aux aciers alliés (4140 ou 4240), afin de réduire la fragilité du métal et d'améliorer les performances mécaniques.
| Traitement thermique | Objectif | Matériaux compatibles |
| Recuit | Améliorer l'usinabilité des alliages métalliques | Tous les alliages métalliques |
| Déstressant | Libérer les contraintes résiduelles de la déformation mécanique | Tous les alliages métalliques |
| Trempe | Réduire la fragilité après trempe | Aciers doux (1045,A36) Aciers alliés (4140,4240) Aciers à outils (A2) |
Trempe
La trempe consiste à chauffer des alliages métalliques à une température très élevée et à les refroidir rapidement, généralement en plongeant les matériaux dans de l'huile ou de l'eau, ou en les exposant à un courant d'air frais. Le processus de refroidissement rapide créera des changements de microstructure dans la zone de chauffage, ce qui entraînera une dureté très élevée à la surface des pièces. Les pièces CNC sont généralement trempées en tant que processus final dans le processus de fabrication après l'usinage CNC, en raison d'une dureté accrue, les matériaux métalliques varieront difficiles à couper.
Les aciers à outils sont trempés après l'usinage CNC pour obtenir des propriétés de dureté de surface élevées. Ensuite, un processus de trempe supplémentaire est appliqué pour contrôler la dureté finale. Tel que acier à outils A2 peut atteindre 63-65 HRC après trempe et peut également être revenu à 42-62 HRC. La trempe peut prolonger la durée de vie des pièces, car elle peut réduire la fragilité. Les meilleurs résultats sont obtenus dans une zone de dureté de 56 à 58 HRC.
| Traitement thermique | Objectif | Matériaux compatibles |
| Trempe | Augmenter la dureté de l'alliage métallique | Aciers doux (1045,A36) Aciers alliés (4140,4240) Aciers à outils (D2,A2,O1) |
Durcissement par précipitation
Le durcissement par précipitation comprend normalement un processus en trois étapes: les matériaux métalliques sont d'abord chauffés à haute température, puis trempés et enfin chauffés à basse température pendant une longue période. Cela donne lieu à des éléments d'alliage, qui apparaissent sous forme de particules discrètes de composition différente, se dissolvent et se répartissent uniformément sur la matrice métallique. Après durcissement par précipitation, la résistance et la dureté des alliages métalliques augmentent considérablement. Tels que l'aluminium 7075, nous pouvons observer les effets des précipitations comme le tableau suivant :
| Aluminium 7075 (trempé) | Aluminium7075 (durci par précipitation) | |
| Résistance à la traction ultime | 280 MPa | 510-540 MPa |
| Limite d'élasticité | 140 MPa | 430-480 MPa |
| Élongation | 9-10% | 5-11% |
| Dureté | 68 HT | 175 HV |
Tous les matériaux métalliques ne peuvent pas être traités thermiquement avec cette méthode, elle est plus adaptée à une application haute performance avec des superalliages compatibles.
| Traitement thermique | Objectif | Matériaux compatibles |
| Durcissement par précipitation | Augmenter la dureté et la résistance de l'alliage métallique | Alliages d'aluminium (6061, 6068, 7075) Acier inoxydable (17-4) |
Cémentation et cémentation
La cémentation est un traitement thermique qui peut créer une dureté élevée sur la surface des pièces avec des matériaux de soulignement souples. Ce processus est préféré à la méthode d'augmentation de la dureté globale de la trempe, car les pièces plus dures sont également plus fragiles.
La carburation est le traitement de cémentation le plus courant. Son processus comprend le chauffage des aciers doux dans un environnement riche en carbone, puis la trempe pour verrouiller le carbone sur la matrice métallique. Cela augmentera la dureté de surface des aciers, similaire à l'anodisation sur les alliages d'aluminium.
| Traitement thermique | Objectif | Matériaux compatibles |
| Cémentation & Cémentation | Augmenter la dureté de surface des pièces métalliques, garder le matériau de base doux | Aciers doux (1018,A36) |
Comment spécifier le traitement thermique
Une fois que vous avez passé des commandes CNC, il existe 3 façons de demander un traitement thermique :
- Référence standard de fabrication : de nombreux traitements thermiques sont standardisés et largement appliqués.
- Spécifiez la dureté requise : il s'agit d'une méthode courante de spécification des traitements thermiques pour les aciers à outils et la cémentation. Cela peut indiquer des traitements thermiques après l'usinage CNC.
- Spécifiez le cycle de traitement thermique : vous pouvez modifier les propriétés des matériaux pour votre application, puis les communiquer à votre fournisseur une fois les commandes passées.