Koji su procesi toplinske obrade u izradi strojeva?

Procesi toplinske obrade igraju ključnu ulogu u izradi strojeva, jer značajno poboljšavaju mehanička svojstva metalnih komponenti. Kao dobro - uspostavljeni strojevi koji izrađuju dobavljača, iz prve sam ruke bio svjedokom važnosti tih procesa u proizvodnji strojeva visoke kvalitete. U ovom ću blogu ući u različite procese toplinske obrade koji se obično koriste u industriji.

Žalost

Žarenje je postupak toplinske obrade koji uključuje zagrijavanje metala na određenu temperaturu, a zatim ga polako hlađenje. Ovaj se postupak koristi za ublažavanje unutarnjih naprezanja, povećanje duktilnosti i poboljšanje obradivosti. Postoje različite vrste žarenja, kao što su potpuno žarenje, obrada žarenja i sferoidiranje žarenja.

Potpuno žarenje obično se koristi za čelike. Metal se zagrijava iznad njegove kritične temperature, drži se na toj temperaturi dovoljno vremena da se omogući potpuna transformacija mikrostrukture, a zatim se polako ohladi u peći. To rezultira grubom zrnom, mekom strukturom koju je lako stroj. Na primjer, pri proizvodnji velikih zupčanika s teškim strojevima, potpuno žarenje može se primijeniti na materijal sirovog čelika prije postupka obrade. Omekšani materijal smanjuje trošenje alata tijekom rezanja i oblikovanja, što dovodi do preciznije i učinkovitije proizvodnje.

S druge strane, žarenje procesa koristi se za ublažavanje naprezanja izazvanih tijekom hladnog rada. Provodi se na nižoj temperaturi od punog žarenja. Nakon hladnog kotrljanja ili operacija hladnog kovanja, metal može postati tvrd i krhki zbog otvrdnjavanja. Proces žarenja vraća dio duktilnosti metala, omogućujući daljnje hladno djelo. U proizvodnji tankih zidnih epruveta za strojeve može se upotrijebiti obradljivo žarenje između višestrukih koraka hladnog crtanja kako bi se spriječilo pucanje i osiguralo da se cijevi mogu povući na željeni promjer.

Sferoidiranje žarenja uglavnom se koristi za visoko ugljikove čelika. Cilj je transformirati cementit u čelik u sferni oblik. To poboljšava obradivost i duktilnost visokog ugljičnog čelika. Na primjer, u proizvodnji alata za rezanje izrađenih od visokog ugljičnog čelika, sferoidizacijsko žarenje može olakšati čelik za stroj u željeni oblik alata, a istovremeno povećavajući njegovu žilavost tijekom uporabe.

Normaliziranje

Normalizacija je slična žarenja, ali brzina hlađenja je brža. Metal se zagrijava iznad kritične temperature, a zatim se ohladi u zraku. Ovaj postupak usavršava strukturu zrna metala, što rezultira poboljšanom čvrstoćom i tvrdoćom u usporedbi s žarnim metalom.

Normalizacija se često koristi za strukturne komponente u strojevima. Na primjer, u proizvodnji okvira i nosača za industrijsku opremu, normalizacija može poboljšati mehanička svojstva čelika, što ga čini otpornijim na deformaciju i umor. Brži brzina hlađenja u normalizaciji potiče stvaranje fino zrnate mikrostrukture, što metalu daje bolje mehaničke performanse. U usporedbi s žarenjama, normalizacija može biti više troškova - efektivna opcija u nekim slučajevima, jer ne zahtijeva sporo hlađenje u peći, što može biti vrijeme - konzumiranje i energetski - intenzivno.

Stvrdnjavanje

Očvršćivanje je postupak toplinske obrade koji se koristi za povećanje tvrdoće i čvrstoće metala. Obično uključuje zagrijavanje metala na visoku temperaturu, a zatim ga brzo ugasiti u mediju za gašenje poput vode, ulja ili polimerne otopine.

Brzo hlađenje tijekom gašenja uzrokuje stvaranje tvrde i krhke mikrostrukture, obično martenzita u čelicima. Međutim, to također stvara značajna unutarnja naprezanja u metalu. Na primjer, u proizvodnji osovina za strojeve velike brzine, otvrdnjavanje može poboljšati otpornost na habanje i mogućnost izdržavanja visokih opterećenja. Ali unutarnjim naponima treba pažljivo upravljati kako bi se spriječilo pucanje.

Postoje različite metode otvrdnjavanja, poput otvrdnjavanja i otvrdnjavanja površine. Kroz - otvrdnjavanje se koristi kada se treba očvrsnuti cijeli presjek komponente. To je pogodno za komponente ili komponente male veličine koje zahtijevaju jednoliku tvrdoću u cijelosti. Očvršćivanje površine, s druge strane, koristi se samo kada se treba otvrdnuti samo površina komponente, dok jezgra ostaje čvrsta. Procesi poput karburiziranja, nitriranja i indukcijskog otvrdnjavanja uobičajene su metode otvrdnjavanja površine.

Karburizacija uključuje zagrijavanje metala u okruženju bogatim ugljikom. Ugljik difuzira u površinu metala, povećavajući sadržaj ugljika u površinskom sloju. Nakon karburizacije, komponenta se ugasi kako bi se očvrsnula površina. Ovaj se postupak široko koristi u proizvodnji zupčanika. Tvrda površina može odoljeti habanju i umoru, dok tvrda jezgra može apsorbirati udarne sile tijekom rada prijenosa.

Nitriding je proces u kojem se dušik uvodi u površinu metala. Može poboljšati površinsku tvrdoću, otpornost na habanje i korozijsku otpornost metala. Nitriding se često koristi za komponente koje djeluju u okruženju visoke temperature i visokog napona, poput dijelova motora.

Indukcijsko očvršćivanje je brza i lokalizirana metoda otvrdnjavanja površine. Naizmjenična struja koristi se za brzo zagrijavanje površine metala, nakon čega slijedi gašenje. Ova je metoda prikladna za komponente sa složenim oblicima ili za selektivno otvrdnjavanje određenih područja. Na primjer, časopisne površine radilica mogu se indukcirati - otvrdnuti kako bi se poboljšala njihov otpor habanja.

Odmrzavanje

Kantiranje je postupak toplinske obrade koji slijedi očvršćivanje. Nakon stvrdnjavanja, metal je često prezajam i krhki, a kalje se koristi za smanjenje krhkosti i ublažavanje unutarnjih naprezanja, a pritom još uvijek održava određenu razinu tvrdoće i snage.

Metal se zagrijava na temperaturu ispod kritične temperature i drži se određeno vrijeme, a zatim se ohladi kontroliranom brzinom. Temperatura kaljenja i vrijeme određuju konačna svojstva metala. Temperatura niske temperature (ispod 250 ° C) koristi se za ublažavanje unutarnjih naprezanja i poboljšanje žilavosti metala bez značajnog smanjenja njegove tvrdoće. Ovo je pogodno za komponente koje zahtijevaju visoku tvrdoću i nešto žilavosti, poput alata za rezanje.

Srednja - Temperatura (250 - 500 ° C) može dodatno smanjiti krhkost i povećati duktilnost metala. Često se koristi za opruge i druge komponente koje trebaju izdržati opetovano utovar. Visokog temperature (iznad 500 ° C) rezultira mekšim i duktilnijim metalom s dobrom žilavošću. To je pogodno za komponente koje zahtijevaju kombinaciju čvrstoće i duktilnosti, poput osovina i zupčanika.

Naš strojevi i toplinska obrada

Kao strojevi koji čine dobavljač, imamo veliko iskustvo u primjeni ovih procesa toplinske obrade na naše proizvode. Na primjer, našTri - Axis Gantry Disc Stroj s bušenjem s bušenjemiDva - Axis gantry diskovni stroj s bušenjemizrađene su od visokokvalitetnih metalnih komponenti koje prolaze precizno toplinsko obradu. Strukturni dijelovi ovih strojeva su normalizirani kako bi se osiguralo da imaju potrebnu čvrstoću i stabilnost. Alati za rezanje koji se koriste u ovim strojevima su površinski - otvrdnjavaju se kako bi poboljšali otpornost na habanje i radni vijek.

Razumijemo da različite aplikacije strojeva zahtijevaju različite procese toplinske obrade kako bi postigli optimalne performanse. Naš tim stručnjaka pažljivo odabire odgovarajuće metode toplinske obrade na temelju materijala, dizajna i namijenjene uporabe svake komponente.

Kontakt za nabavu

Ako ste na tržištu za strojeve visoke kvalitete, a zainteresirani ste za naše proizvode, potičemo vas da nas kontaktirate radi nabave i daljnje rasprave. Naše komponente strojeva s toplinom dizajnirane su tako da zadovolje najviši industrijski standardi i pružaju dugoročnu pouzdanost. Bilo da vam treba jedan stroj ili velika proizvodna linija, možemo ponuditi prilagođena rješenja kako bismo ispunili vaše specifične zahtjeve.

Reference

• ASM priručnik svezak 4: Toplinsko obrada. ASM International.
• Priručnik za metale: Svojstva i odabir: glačala i čelika. ASM International.
• Vodič Heat Treater -a: Praksa i postupci za pegla i čelika. ASM International.