Il trattamento termico può applicarsi a molte leghe del metallo per migliorare significativamente le proprietà fisiche chiave quali durezza, forza, o fabbricabilità. Questi cambiamenti sono dovuto i cambiamenti nella microstruttura, a volte dovuto i cambiamenti nella composizione chimica del materiale.
Questi trattamenti includono le leghe di riscaldamento del metallo (solitamente) alle temperature estreme e poi a raffreddarle nelle condizioni controllate. La temperatura a cui il materiale è riscaldato, il momento mantenere la temperatura ed il tasso di raffreddamento notevolmente colpiranno le proprietà fisiche finali della lega del metallo.
In questo articolo, esaminiamo il trattamento termico relativo alle leghe del metallo più comunemente usate nel lavorare di CNC. Descrivendo l'impatto di questi processi sulle proprietà finali della parte, questo articolo vi aiuterà a scegliere i giusti materiali per la vostra applicazione.
Quando per condurre trattamento termico
Il trattamento termico può applicarsi alle leghe del metallo in tutto il processo di fabbricazione. Per CNC i pezzi meccanici, trattamento termico è generalmente applicabile a:
Prima dell'elaborazione di CNC: Quando le leghe standard pronte del metallo sono richieste, i fornitori di servizio di CNC direttamente elaboreranno le parti dai materiali di riserva. Ciò è solitamente la migliore scelta per accorciare il termine d'esecuzione.
Dopo lavorare di CNC: Alcuni trattamenti termici aumentano significativamente la durezza del materiale o sono usati come punti di finitura dopo la formazione. In questi casi, il trattamento termico è effettuato dopo CNC che elabora, perché l'alta durezza ridurrà la fabbricabilità dei materiali. Per esempio, questa è la pratica normale per le parti lavoranti dell'acciaio per utensili di CNC.
Trattamento termico comune dei materiali di CNC: ricottura, distensione della tensione e temperare
La tempera, temperare e l'alleviamento di sforzo interamente comprendono riscaldare una lega del metallo ad un ad alta temperatura e poi lentamente raffreddare il materiale, solitamente in aria o in un forno. Differiscono nella temperatura a cui il materiale è riscaldato e nell'ordine in cui è fabbricata.
Durante il processo di tempera, il metallo è riscaldato molto ad un ad alta temperatura e poi lentamente è raffreddato per ottenere la microstruttura desiderata. La ricottura si applica solitamente a tutte le leghe del metallo dopo la formazione e prima di tutta la trasformazione ulteriore per ammorbidirle e migliorare la loro fabbricabilità. Se nessun altro trattamento termico è specificato, la maggior parte del CNC i pezzi meccanici avrà proprietà materiali nello stato temprato.
La distensione della tensione comprende le parti di riscaldamento a temperatura elevata (ma più bassi della ricottura), che è usata solitamente dopo CNC che lavora per eliminare la tensione residua generata durante la fabbricazione. In questo modo, si separa le proprietà meccaniche più coerenti può essere prodotto.
La tempera anche riscalda le parti ad una temperatura più bassa della temperatura di tempera, usata solitamente dopo l'estinzione dell'acciaio a basso tenore di carbonio (1045 e A36) e dell'acciaio legato (4140 e 4240) per ridurre la loro fragilità e per migliorare le loro proprietà meccaniche.
estigui
L'estinzione comprende riscaldare il metallo molto ad un ad alta temperatura e poi rapidamente raffreddarla, solitamente immergendo il materiale in petrolio o acqua o esponendolo ad una corrente dell'aria fredda. «Serrature» di raffreddamento rapide i cambiamenti di microstruttura che accadono quando i materiali sono riscaldati, con conseguente durezza estremamente alta delle parti.
Le parti sono estiguute solitamente come l'ultimo punto del processo di fabbricazione dopo CNC che elabora (pensi al fabbro che immerge la lama in olio), perché l'aumento nella durezza rende il materiale più difficile elaborare.
L'acciaio per utensili è estiguuto dopo CNC che lavora per ottenere le caratteristiche di superficie estremamente alte di durezza. La durezza risultante può poi essere controllata facendo uso del processo di tempera. Per esempio, l'acciaio per utensili A2 ha una durezza di 63-65 Rockwell C dopo l'estinzione, ma può essere temperato ad una durezza fra 42-62 HRC. La tempera può prolungare il tempo di impiego delle parti, perché temperare può ridurre la fragilità (il migliore risultato può essere ottenuto quando la durezza è 56-58 HRC).
Indurimento della precipitazione
La precipitazione che si indurisce o che invecchia è due termini comunemente usati descrivere lo stesso processo. L'indurimento della precipitazione è un processo in tre tappe: in primo luogo, il materiale è riscaldato ad una temperatura elevata, poi è estiguuto ed infine è riscaldato ad una bassa temperatura a lungo (invecchiando). Ciò conduce alla dissoluzione degli elementi di lega sotto forma di particelle discrete delle componenti differenti e della loro distribuzione uniforme della matrice del metallo, appena poichè i cristalli dello zucchero si dissolvono in acqua quando riscalda la soluzione.
Dopo l'indurimento della precipitazione, la forza e la durezza delle leghe del metallo per aumentare rapidamente. Per esempio, 7075 sono una lega di alluminio, che è utilizzata solitamente nell'industria aerospaziale per fabbricare si separa l'equivalente di resistenza alla trazione ad acciaio inossidabile ed il suo peso è di meno di 3 volte. La seguente tavola illustra l'effetto di precipitazione che si indurisce in 7075 di alluminio:
Non tutti i metalli possono essere trattati termicamente in questo modo, ma i materiali compatibili sono considerati superleghe e sono adatti ad applicazioni di rendimento elevato molto. La precipitazione più comune che indurisce le leghe utilizzate nel CNC è riassunta come segue:
Cementazione e carburare
La cementazione è una serie di trattamento termico, che può fare la superficie delle parti ha alta durezza mentre il materiale sottolineato rimane delicatamente. Ciò è solitamente preferibile a durezza aumentante della parte in tutto il volume (per esempio estiguendo), poichè le parti più dure sono inoltre più fragili.
La carburazione è il trattamento termico di cementazione più comune. Include l'acciaio a basso tenore di carbonio di riscaldamento in un ambiente ricco del carbonio e poi nell'estinzione delle parti chiudere il carbonio a chiave nella matrice del metallo. Ciò aumenta la durezza di superficie dell'acciaio, appena come aumenti d'anodizzazione la durezza di superficie delle leghe di alluminio.
Come specificare trattamento termico nel vostro ordine:
Quando ordinate di CNC, potete richiedere il trattamento termico in tre modi:
Riferisca alle norme fabbricanti: molti trattamenti termici sono standardizzati ed ampiamente usati. Per esempio, gli indicatori T6 in leghe di alluminio (6061-T6, 7075-T6, ecc.) indicano che il materiale ha precipitazione indurita.
Specifichi la durezza richiesta: Ciò è un metodo comune per la precisazione il trattamento termico e della cementazione degli acciai per utensili. Ciò spiegherà al produttore il trattamento termico richiesto dopo lavorare di CNC. Per esempio, per acciaio per utensili D2, una durezza di 56-58 HRC è richiesta solitamente.
Specifichi il ciclo di trattamento termico: quando i dettagli del trattamento termico richiesto sono conosciuti, questi dettagli possono essere comunicati al fornitore quando ordina. Ciò permette che modifichiate le proprietà di materiale dell'applicazione specificamente. Naturalmente, questo richiede la conoscenza metallurgica avanzata.
Regola empirica
1. Potete specificare il trattamento termico nel CNC che elabora l'ordine riferendoti ai materiali specifici, fissando i requisiti di durezza o descrivendo il ciclo del trattamento.
2. precipitazione scelta che indurisce le leghe (quali Al 6061-T6, Al 7075-T6 e gli ss 17-4) per le applicazioni più esigenti perché hanno ad alta resistenza stesso e durezza.
3. Quando è necessario da migliorare la durezza all'interno di intero volume della parte, estiguere è preferita e soltanto l'indurimento di superficie (carburare) è effettuato sulla superficie della parte per aumentare la durezza.
