Obróbka cieplna

Obróbka cieplna

CNC-9

Obróbka cieplna

Obróbka cieplna jest niezbędnym etapem precyzyjnej obróbki skrawaniem. Istnieje jednak więcej niż jedna metoda jej wykonania, a wybór zależy od materiałów, branży i końcowego zastosowania.

Usługi obróbki cieplnej

Obróbka cieplna metali. Obróbka cieplna to proces, w którym metal jest nagrzewany lub schładzany w ściśle kontrolowanym środowisku w celu modyfikacji jego właściwości fizycznych, takich jak ciągliwość, trwałość, podatność na obróbkę, twardość i wytrzymałość. Metale poddane obróbce cieplnej są niezbędne w wielu gałęziach przemysłu, w tym w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, komputerowym i ciężkim. Obróbka cieplna części metalowych (takich jak śruby czy wsporniki silników) zwiększa ich wartość poprzez poprawę ich wszechstronności i zastosowania.

Obróbka cieplna to proces trzyetapowy. Najpierw metal jest podgrzewany do temperatury potrzebnej do uzyskania pożądanej zmiany. Następnie temperatura jest utrzymywana, aż metal zostanie równomiernie podgrzany. Następnie źródło ciepła jest usuwane, umożliwiając całkowite ostygnięcie metalu.

Stal jest najczęściej poddawanym obróbce cieplnej metalem, jednak proces ten przeprowadza się także na innych materiałach:

● Aluminium
● Mosiądz
● Brąz
● Żeliwo

● Miedź
● Hastelloy
● Inconel

● Nikiel
● Plastik
● Stal nierdzewna

powierzchnia-9

Różne opcje obróbki cieplnej

Hartowanie

Hartowanie przeprowadza się w celu uzupełnienia braków metalu, zwłaszcza tych, które wpływają na ogólną trwałość. Polega ono na podgrzaniu metalu i szybkim schłodzeniu, gdy tylko osiągnie on pożądane właściwości. Powoduje to zamrożenie cząstek, dzięki czemu metal zyskuje nowe właściwości.

Wyżarzanie

Wyżarzanie, najczęściej stosowane w przypadku aluminium, miedzi, stali, srebra lub mosiądzu, polega na nagrzaniu metalu do wysokiej temperatury, utrzymaniu go w niej i powolnym stygnięciu. Ułatwia to formowanie tych metali. Miedź, srebro i mosiądz można chłodzić szybko lub wolno, w zależności od zastosowania, ale stal zawsze musi stygnąć powoli, w przeciwnym razie nie wyżarza się prawidłowo. Zazwyczaj odbywa się to przed obróbką mechaniczną, aby zapobiec uszkodzeniom materiałów podczas produkcji.

Normalizowanie

Często stosowana w przypadku stali, normalizacja poprawia jej skrawalność, ciągliwość i wytrzymałość. Stal nagrzewa się do temperatury o 150–200 stopni wyższej niż metale stosowane w procesach wyżarzania i jest utrzymywana w tym stanie do momentu osiągnięcia pożądanej przemiany. Proces ten wymaga schłodzenia stali na powietrzu w celu uzyskania rafinowanych ziaren ferrytycznych. Jest to również przydatne do usuwania ziaren kolumnowych i segregacji dendrytycznej, które mogą negatywnie wpływać na jakość odlewu.

Ruszenie

Proces ten jest stosowany do stopów na bazie żelaza, zwłaszcza stali. Stopy te są niezwykle twarde, ale często zbyt kruche w stosunku do ich przeznaczenia. Odpuszczanie polega na podgrzaniu metalu do temperatury tuż poniżej punktu krytycznego, ponieważ zmniejsza to kruchość bez utraty twardości. Jeśli klient życzy sobie lepszej plastyczności przy mniejszej twardości i wytrzymałości, podgrzewamy metal do wyższej temperatury. Czasami jednak materiały są odporne na odpuszczanie i łatwiej jest kupić materiał już zahartowany lub zahartować go przed obróbką mechaniczną.

Hartowanie powierzchniowe

Jeśli potrzebujesz twardej powierzchni, ale miękkiego rdzenia, najlepszym rozwiązaniem będzie hartowanie powierzchniowe. Jest to powszechny proces w przypadku metali o niskiej zawartości węgla, takich jak żelazo i stal. W tej metodzie obróbka cieplna powoduje dodanie węgla do powierzchni. Zazwyczaj zamawia się tę usługę po obróbce skrawaniem, aby zwiększyć ich trwałość. Hartowanie powierzchniowe wykonuje się w wysokiej temperaturze z dodatkiem innych chemikaliów, co zmniejsza ryzyko kruchości elementu.

Starzenie się

Proces ten, znany również jako utwardzanie wydzieleniowe, zwiększa granicę plastyczności miękkich metali. Jeśli metal wymaga dodatkowego utwardzania wykraczającego poza jego obecną strukturę, utwardzanie wydzieleniowe dodaje zanieczyszczenia w celu zwiększenia wytrzymałości. Proces ten zazwyczaj ma miejsce po zastosowaniu innych metod i powoduje jedynie wzrost temperatury do średniego poziomu oraz szybkie schłodzenie materiału. Jeśli technik zdecyduje, że naturalne starzenie jest najlepsze, materiały są przechowywane w niższych temperaturach, aż osiągną pożądane właściwości.