Полное руководство по термической обработке

Услуги по термической обработке применяются только к материалам-заготовкам, которые имеют требования к характеристикам. Суть термической обработки заключается в нагревании металла, а затем его охлаждении, с целью повышения твердости и прочности металла при одновременном снятии внутреннего напряжения. Внутреннее напряжение в материалах в основном возникает из-за литья, ковки, прессовой обработки, сварки и механической обработки. Проведение термической обработки материалов заготовок может соответствовать требованиям безопасности и механической прочности большинства компонентов станков, конструкционных деталей и аксессуаров.

Что такое термическая обработка?

Термическая обработка — это технологический процесс, при котором металлические материалы или детали нагреваются, выдерживаются при заданной температуре и охлаждаются в контролируемых условиях. Его цель — изменить внутреннюю микроструктуру материала для достижения заданных показателей твердости, прочности, вязкости, износостойкости и стабильности размеров.

Отжиг, нормализация, закалка, отпуск, термообработка в растворе и старение в первую очередь изменяют микроструктуру и механические свойства материала. Термохимические обработки, такие как цементация и азотирование, также изменяют химический состав поверхностного слоя детали.

Термическая обработка, как правило, не изменяет основную форму детали, но приводит к определенному изменению размеров и деформации. Поэтому термическую обработку необходимо планировать одновременно с черновой и чистовой механической обработкой, а также шлифованием.

Процесс термической обработки

1. Подтвердите технические требования:Проверить марку материала, исходное состояние, диапазон твердости, глубину цементации, допуск на деформацию и стандарты контроля.
2. Завершите предварительную обработку:Удалить масло, ржавчину, смазочно-охлаждающую жидкость и оксиды. При необходимости провести закалку и отпуск или снятие внутренних напряжений.
3. Правильно загрузите печь:Установите направление загрузки, положение опор и расстояние между ними в соответствии с геометрией детали и толщиной стенок, чтобы уменьшить неравномерность нагрева и деформацию.
4. Нагреть и выдержать:Регулируйте скорость нагрева, заданную температуру и время выдержки в соответствии с указанной технологической схемой, чтобы обеспечить полное завершение микроструктурных преобразований.
5. Охлаждение или закалка:В зависимости от материала выберите печное охлаждение, воздушное охлаждение, закалку в масле, закалку в воде, закалку в полимере или охлаждение газом под высоким давлением.
6. Выполнить операции после обработки:По мере необходимости проводить закалку, выдержку, очистку, правку, дробеструйную обработку, шлифование или полировку.
7. Провести контроль качества:Проводить контроль твердости, глубины прокаливания, микроструктуры, наличия трещин, деформаций и критических размеров, а также вести учет партий, прошедших термообработку.

Почему детали, прошедшие механическую обработку, нуждаются в термической обработке?

Состояние сырья при поставке не может напрямую соответствовать всем эксплуатационным требованиям к готовой детали. Механическая обработка, ковка, сварка и холодная штамповка также приводят к возникновению остаточных напряжений, которые влияют на стабильность размеров.

Термическая обработка позволяет привести свойства материала в соответствие с назначением детали:

• Шестеренки и компоненты вала требуют более высокой твердости поверхности, износостойкости и усталостной прочности.
• Для форм необходимо соблюдать баланс между износостойкостью поверхности, прочностью на сжатие и вязкостью сердцевины.
• Прецизионные детали требуют снятия остаточных напряжений для уменьшения деформаций после чистовой обработки.
• Алюминиевые сплавы приобретают прочность в результате термической обработки в растворе и старения.
• Благодаря отжигу высокоуглеродистые стали и инструментальные стали приобретают улучшенную обрабатываемость и формуемость.
• Цементация или азотирование создает упрочнённый поверхностный слой, сохраняя при этом прочное ядро.

Последовательность термической обработки должна составляться с учетом требуемых конечных свойств. Снятие напряжений обычно проводится после черновой обработки. Окончательную закалку, цементацию или азотирование необходимо планировать с учетом припуска на чистовую обработку.

Основные преимущества термической обработки

• Повышает твердость, прочность и износостойкость материала.
• Повышает вязкость и снижает риск хрупкого разрушения.
• Повышает ресурс на усталость и контактную несущую способность.
• Устраняет или снижает остаточные напряжения.
• Повышает стабильность размеров прецизионных деталей.
• Улучшает обрабатываемость и формуемость материала.
• Обеспечивает сочетание твёрдой поверхности и прочного сердечника.
• Продлевает срок службы зубчатых колес, валов, форм и износостойких деталей.

Распространенные проблемы термообработки и способы их решения

В случае обнаружения трещин, следов перегорания или значительной деформации детали необходимо немедленно изъять из производства. Перед принятием решения о необходимости доработки или браковки деталей необходимо провести измерение твердости, анализ микроструктуры, проверку габаритов и неразрушающий контроль.

Меры безопасности при проведении термической обработки

Работа в условиях высоких температур

Операторы должны носить защитные очки, лицевой щиток, термостойкие перчатки, защитную одежду и защитную обувь. С горячими деталями следует обращаться с помощью специальных инструментов, корзин или подъемного оборудования.

Печи и оборудование

Перед запуском печи необходимо проверить дверцу печи, термопары, сигнализаторы перегрева, газопроводы и защитные блокировки. Ни в коем случае нельзя снимать или обходить устройства безопасности. Перед проведением технического обслуживания необходимо отключить и изолировать источники электроэнергии, газа, гидравлической и пневматической энергии.

Защитные среды

При использовании аммиака, водорода, окиси углерода или других технологических газов необходимо обеспечить надлежащую вентиляцию и соблюдать установленные процедуры проверки герметичности и продувки. Рабочая зона должна быть оборудована системами сигнализации, соответствующими рискам, связанным с используемыми газами.

Операции закалки

Необходимо контролировать температуру, уровень, содержание воды и циркуляцию закалочной среды. Операторы не должны находиться в направлении возможного разбрызгивания. Оборудование для закалки в масле должно быть оснащено огнестойким кожухом, системой отвода дыма и соответствующим огнетушительным оборудованием.

Солевые ванны и химические вещества

Детали, помещаемые в солевую ванну, должны быть полностью сухими, чтобы предотвратить разбрызгивание, вызванное влагой. Химические вещества должны быть надлежащим образом маркированы и сопровождаться паспортами безопасности. Кроме того, они должны храниться по категориям и обеспечены соответствующими средствами для ликвидации разливов.

Подъем и изоляция

Подъемное оборудование должно соответствовать требуемой номинальной нагрузке. Горячие детали необходимо размещать в четко обозначенной изолированной зоне и не прикасаться к ним, а также не перемещать до тех пор, пока их состояние не будет проверено.

Защита в чрезвычайных ситуациях

Рабочая зона должна быть оборудована станциями для промывки глаз, аварийными душами, огнетушительным оборудованием, средствами для ликвидации разливов и свободными путями эвакуации. Операторы также должны пройти обучение по эксплуатации оборудования, обращению с химическими веществами и действиям в чрезвычайных ситуациях.

Виды термической обработки

Существует в основном четыре распространенных метода термической обработки: отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Различные процессы термической обработки требуют разного времени обработки, а механические свойства также варьируются. Выбор подходящего процесса термической обработки позволяет добиться перераспределения внутренних компонентов в различных материалах. Ниже представлены несколько процессов термической обработки, которые мы обычно используем.

Отжиг

Отжиг предполагает нагревание и последующее медленное охлаждение внутри печи. Временные затраты относительно высоки. Он в основном решает проблему остаточного напряжения в материалах, одновременно снижая твердость материала, что полезно для последующей резки и обработки.

Нормализация

Нормализация включает нагрев металла до темно-красного цвета, а затем его охлаждение на воздухе. Эффективность термической обработки быстрее, чем при отжиге. нормализация не снижает твердость материала, и при фрезерование нормализованных заготовках исчезает предыдущая проблема прилипания инструмента.

Закалка

Закалка — это нагрев металла до его критической температуры, а затем быстрое охлаждение (охлаждение с высокой скоростью), обычно водой или маслом (масло также можно нагревать для закалки в соответствии с требованиями характеристик материала).

Отпуск

Отпуск используется после закалки. Он может снизить твердость, устранить часть внутреннего напряжения в материале, повысить прочность металла и избежать чрезмерной хрупкости и разрушения. При закалке также можно нагревать отдельные участки материала и быстро охлаждать их для контроля локальной твердости, например, поверхностная закалка ножей и шестерен, что помогает предотвратить полное растрескивание при сильных ударных нагрузках.

Процессы отпуска делятся на низкотемпературный, среднетемпературный и высокотемпературный. Низкотемпературный отпуск в основном используют для режущих инструментов, среднетемпературный — для эластичных деталей, таких как пружины, а высокотемпературный — для валов, конструкционных деталей и других ударопрочных компонентов.

Среди них закалка + высокотемпературная отпусковка также называется закалкой и отпусковкой. Общие примеры включают закалку и отпусковку стали 45 и 40Cr, что эффективно повышает прочность, твердость, усталостную стойкость и ударную вязкость готовых деталей.

Другие виды термической обработки:

Вакуумная термическая обработка

Вакуумная термическая обработка — это процесс помещения заготовок в вакуумную печь для термического нагрева и охлаждения с помощью теплового излучения. Он может реализовать практически все процессы термической обработки, включая цементацию и нитроцементацию. Процессы охлаждения включают газовую закалку, водяную закалку, масляную закалку и закалку нитратными солями. Преимущество услуг вакуумной термической обработки заключается в предотвращении окисления, декарбуризации и цементации материалов, а также в значительном снижении содержания водорода внутри материалов и предотвращении водородного хрупкости.

Используются методы нагрева и охлаждения, управляемые компьютером, и вакуумная печь для термической обработки исключает необходимость обработки горячих деталей, избегая рисков испарения металла с поверхности и деформации, обеспечивает хорошую стабильность и безопасную работу.

Обработка раствором

Термическая обработка раствором включает нагрев металла до 800–1200 °C, выдержку в течение времени, зависящего от состава и толщины материала, чтобы карбиды и другие осадки растворились в матрице. Затем материал быстро охлаждается, обычно водой или маслом. Она применяется в основном для аустенитных нержавеющих сталей. Цель обработки раствором — восстановление коррозионной стойкости и смягчение микроструктуры. Если после обработки раствором проводится отпуск, карбиды могут повторно осаждаться, что может привести к межкристаллитной коррозии. Для улучшения конкретных свойств рекомендуется отпуск при снятии напряжений или стабилизационная обработка. Во время нагрева материал должен быстро пройти через температуру сенсибилизации.

Непрерывная термическая обработка

Непрерывная термическая обработка преимущественно используется для улучшения характеристик и структуры партийных стандартных деталей. Она использует оборудование для непрерывного нагрева, осуществляя единое управление температурой на производственной линии, транспортировку и единое охлаждение заготовок, что значительно ускоряет термическую обработку партийных деталей.

Советы:

1. Не все процессы охлаждения считаются закалкой, и не все материалы требуют отпуска после закалки. Инженеры Weldo могут рекомендовать подходящую термическую обработку в зависимости от условий эксплуатации детали.

2. Скорость охлаждения напрямую влияет на свойства материала. Более медленное охлаждение обычно снижает хрупкость, твердость и внутренние напряжения, одновременно повышая ударную вязкость и обрабатываемость.

Мы подготовили следующий обзор 4 основных процессов термической обработки для вашего лучшего понимания.

Термическая обработка различных металлов

Из-за различного состава металлических материалов в различных деталях. термическая обработка металлов. Ниже приведено краткое введение в основные термическая обработка металлов методы.

Обработка алюминия термическая

Для повышения прочности, Термообработка 6061 является необходимым процессом. Самым распространённым процесс термической обработки алюминия это Термообработка T6.

Мы нагреваем алюминий 6061 до 530±5 ℃, позволяя магнию и кремнию полностью раствориться в алюминиевой матрице. Этот этап называется термическая обработка алюминия решением. После термической обработки быстрого охлаждения водой выполняется (температура воды 20~80 градусов, температура воды и размер емкости выбираются в соответствии с размером и толщиной алюминиевой заготовки. Ванна для воды должна быть больше заготовки, и заготовка должна полностью погружаться). Затем проводится искусственное старение при 175℃ в течение 8-10 часов, в результате чего состояние таких элементов сплава, как магний, кремний и алюминий, “запирается”. После термообработка алюминия 6061 завершена, по сравнению с предыдущим состоянием Термообработка 6061, твердость по Бринеллю увеличивается с исходного состояния O 30HB до более 95HB. Прочность сопоставима с легированной сталью.

Термообработка нержавеющей стали

термообработка нержавеющей стали делится на три типа в зависимости от внутреннего состава: аустенитная, мартенситная и ферритная нержавеющая сталь, и методы термообработки различны.

Термообработка аустенитной нержавеющей стали

Аустенитные термообработка нержавеющей стали (304, 316, 310L, 316L и др.) в основном включает решение + устранение сенситизации + отпуск: сначала нагревают до 1050～1150℃ и достаточно выдерживают, чтобы все карбиды растворились в матрице, завершив аустенитизацию раствором, затем быстро охлаждают водой / воздухом до комнатной температуры для получения однородной однополярной структуры аустенита, восстанавливая оптимальную коррозионную стойкость и пластичность, без закалки и образования мартенсита на протяжении всего процесса.

Мартенситная нержавеющая сталь

Мартенситная нержавеющая сталь сначала смягчается отжигом при 800～880℃, затем нагревается до 950～1060℃ и выдерживается, после чего охлаждается в масле или быстро воздухом для формирования твердой, высокой прочности мартенситной структуры. Затем избегают диапазона хрупкости при сенситизации 400～600℃, используют низкотемпературный отпуск при 180～250℃ для сохранения высокой твердости и коррозионной стойкости, или высокотемпературный отпуск при 600～700℃ для повышения ударной вязкости, устранения внутреннего напряжения и хрупкости при отпуске, в итоге получают мартенситную сталь, отвечающую требованиям применения. Сам по себе мартенситный нержавеющий металл не содержит мартенсит. Мартенсит образуется только после аустенитизации + быстрого охлаждения.

Ферритная нержавеющая сталь

Термообработка ферритной нержавеющей стали осуществляется путём отжига и охлаждения при 600-800℃. Заготовки из ферритной нержавеющей стали не требуют закалки (водяное охлаждение запрещено), поскольку ферритная нержавеющая сталь содержит высокий процент хрома и очень низкое содержание никеля, азота и марганца. Даже при нагреве до критической температуры деформация кристаллической решетки невозможна, а аустенитизация — недостижима.

Следует отметить, что термообработка нержавеющей стали не может повысить её твердость и прочность, но ковка или молотковая обработка могут изменить её кристаллическую структуру, тем самым повышая твердость и прочность.

Термообработка стали

Термообработка стали является ключевым производственным процессом, который изменяет внутреннюю микроструктуру стали путём контроля процессов нагрева, выдержки и охлаждения, тем самым повышая твердость, прочность, износостойкость и ударную вязкость. Различные типы стали имеют разные требования к термическая обработка стали процессы и выбор подходящих термообработки стали решения напрямую влияют на срок службы и характеристики обработки деталей.

Углеродистая сталь

углеродистая сталь обладает низкой стоимостью, и при правильном подходе термообработка стали, можно получить лучшую твердость и механические свойства.

Углеродистая сталь подвергается нормализации/отжигу для измельчения зерен, размягчения и кондиционирования структуры, затем высокотемпературной аустенитизации и выдержке + закалке в воде/масле для образования твердого и хрупкого мартенсита, и, наконец, отпуску при различных температурах для достижения требуемой твердости, вязкости и снятия внутренних напряжений, завершая общую упрочняющую и повышающую вязкость термообработку.

Низкоуглеродистая сталь обычно используется для конструкционных деталей, требующих высокой вязкости и свариваемости; среднеуглеродистая и высокоуглеродистая стали широко применяются в валах, шестернях, оснастке пресс-форм и износостойких деталях.

Инструментальная сталь

Процесс термообработки инструментальной стали начинается с предварительного нагрева, за которым следует высокотемпературная аустенитизация и выдержка, затем закалка в воде/масле/соляной ванне для получения мартенсита высокой твердости, и, наконец, низкотемпературный отпуск для снятия напряжений, стабилизации структуры и снижения хрупкости, тем самым поддерживая высокую твердость.

Инструментальная сталь в основном используется в режущих инструментах, штампах, формовочных пресс-формах и других условиях работы с высокой нагрузкой. Среди них, термообработка стали D2 обычно используется для штампов холодной штамповки и высокоизносостойких режущих инструментов, которые после правильной термообработки могут получить превосходную износостойкость и стабильность размеров.
А термообработка инструментальной стали A2 чаще используется в прецизионных пресс-формах и режущих инструментах, обеспечивая хороший баланс между твердостью и вязкостью.

Легированная сталь

Благодаря добавлению легирующих элементов, таких как хром, молибден и никель, легированная сталь обладает более высокой прочностью и прокаливаемостью. Термообработка легированной стали включает сначала нагрев до температуры аустенитизации и выдержку, затем закалку для быстрого охлаждения с образованием мартенсита, после чего следует низко-/средне-/высокотемпературный отпуск в соответствии с условиями работы для измельчения зерен и достижения соответствия прочности и вязкости; при необходимости в качестве предварительной термообработки используются отжиг и нормализация.

Наша компания часто получает заказы на индивидуальную обработку с ЧПУ легированных сталей 4140 и 4340; оба этих материала обычно подвергаются термообработке.

термообработка стали 4140 широко используется в трансмиссионных валах, шестернях, муфтах и других деталях, обеспечивая хорошую прочность, усталостную прочность и ударопрочность.
При более высоких нагрузках или более суровых условиях эксплуатации, 4340 термообработка стали обычно используется в аэрокосмических деталях, тяжелом машиностроении и высокопрочных конструкционных компонентах, достигая более превосходных комплексных механических свойств.

В реальном производстве, Факторы термообработки, влияющие на твердость сталей в основном включают:

Углеродное содержание стали, контроль температуры нагрева, время выдержки, скорость охлаждения, содержание легирующих элементов.

В соответствии с составом различных марок стали, выбор подходящего термической обработки может полностью использовать преимущества характеристик Термообработка стали и соответствовать требованиям различных отраслей промышленности к прочности, ударной вязкости, коррозионной стойкости и обрабатываемости стали.

Термическая обработка титана

Титановыми сплавами делятся на α-тип, α+β-тип и β-тип. α-тип подвергается только отпуску или рекристаллизационной термообработке для смягчения и стабилизации структуры; α+β и β-тип могут применять высокотемпературную отпускную обработку и быстрое охлаждение для получения метастабильных структур, за которыми следует среднетемпературное старение для осаждения упрочняющих фаз и повышения прочности. Весь процесс термической обработки требует вакуумной или аргоновой защиты для предотвращения окисления и водородного хрупкости, а также избегания зоны хрупкости при температуре 300～500℃ и строгого контроля, чтобы не превысить точку перехода β-фазы, чтобы предотвратить зерновое коарсение.

Какие детали из инженерного пластика требуют термообработки?

Термическая обработка инженерных пластиков в основном включает отжиг, снятие внутренних напряжений, термическую стабилизацию и последующее отверждение. Ее цель не заключается в создании закаленного слоя, подобного металлическому. Она применяется для снятия остаточных напряжений, стабилизации кристалличности и контроля деформаций при механической обработке.

Необходимость термической обработки зависит от состояния исходного материала, объема удаляемого материала, геометрии детали, допусков и рабочей температуры. Листы и прутки, прошедшие предварительную отжига, не всегда требуют повторной обработки. Детали с значительным объемом удаляемого материала, асимметричной геометрией или жесткими допусками следует повторно проверять на наличие внутренних напряжений после черновой обработки.

PEEK

PEEK — это полукристаллический высокоэффективный пластик. В результате отжига снимаются остаточные напряжения, возникшие в процессе экструзии, литья под давлением и механической обработки. Кроме того, отжиг способствует стабилизации кристаллической структуры материала.

Данная обработка подходит для прецизионных седел клапанов, уплотнительных колец, втулок, зубчатых колес, рабочих колес и приспособлений для производства полупроводников. Детали из PEEK, подвергающиеся значительному снятию материала или длительной эксплуатации при высоких температурах, должны проходить промежуточный отжиг после черновой обработки. Для марок, армированных стекловолокном и углеродным волокном, требуются температурные профили, разработанные с учетом их конкретных составов.

POM

POM обладает хорошей обрабатываемостью, однако в толстых листах и прутках большого диаметра могут сохраняться остаточные напряжения, возникшие в процессе производства. Интенсивная односторонняя обработка может привести к деформации и изменению размеров.

Прецизионные зубчатые колеса, ползуны, кулачки, ролики, втулки и корпуса клапанов подходят для снятия напряжений после черновой обработки. Нагрев и охлаждение должны происходить постепенно. Температура обработки должна оставаться в пределах диапазона, указанного поставщиком материала.

PA6, PA66 и PA12

Размеры нейлон На свойства материалов влияют как остаточные напряжения, так и содержание влаги. Отжиг снимает напряжения, возникшие в результате формования и механической обработки. Кондиционирование влажности позволяет установить содержание влаги, необходимое для условий эксплуатации.

Данный процесс подходит для нейлоновых шестерен, роликов, направляющих, втулок и износостойких накладок. После термообработки детали должны достичь заданного температурно-влажностного равновесия перед окончательным контролем размеров.

PPS

PPS обладает термостойкостью, химической стойкостью и электроизоляционными свойствами. Термическая стабилизация позволяет контролировать степень кристалличности и снижать изменения размеров при эксплуатации в условиях высоких температур.

К типовым деталям относятся компоненты насосов и клапанов, изолирующие кронштейны, соединители, корпуса датчиков и детали полупроводникового оборудования. Детали из PPS с узкими допусками или подвергающиеся длительному воздействию высоких температур должны пройти стабилизацию размеров перед окончательной механической обработкой.

PEI, PSU и PESU

PEI, PSU и PESU — это аморфные высокотемпературные пластмассы. Отжиг для снятия внутренних напряжений позволяет уменьшить внутренние напряжения, возникающие в процессе механической обработки, закрепления в зажимных приспособлениях и сборки.

Эти материалы широко используются для изготовления корпусов медицинского оборудования, изолирующих деталей, приспособлений для осмотра и соединителей для жидкостей. Детали необходимо нагревать постепенно, выдерживать при заданной температуре и медленно охлаждать, чтобы предотвратить возникновение новых термических напряжений.

ПК и ПММА

Прозрачный поликарбонат и ПММА После механической обработки, полировки и сборки в деталях могут сохраняться остаточные напряжения. При воздействии чистящих средств, клеев или других химических веществ эти напряжения повышают риск возникновения трещин.

Прозрачные защитные кожухи, смотровые окна, панели оборудования и оптические опоры можно подвергнуть отжигу для снятия внутренних напряжений. Необходимо контролировать условия отжига и температуру обработки, чтобы предотвратить деформацию или повреждение оптических поверхностей.

ПТФЭ и ПТФЭ с наполнителем

PTFE обладает высоким коэффициентом теплового расширения и значительной ползучестью. Стандартные детали с свободными допусками не всегда требуют термообработки. Однако для крупных, толстостенных и имеющих узкие допуски деталей необходимо провести оценку с целью стабилизации размеров.

Прецизионные седла клапанов, уплотнительные кольца, направляющие кольца, изолирующие втулки и прокладки для крупных фланцев могут подвергаться термической стабилизации. Для ПТФЭ, армированного стекловолокном, углеродным волокном или бронзой, необходимо выбирать технологические параметры с учетом типа наполнителя.

Термореактивные пластмассы и композитные материалы

При производстве эпоксидных смол, фенольных смол, стеклопластиков (GFRP) и углепластиков (CFRP) применяется процесс постотверждения, а не отжиг, который используется для термопластов. Постотверждение осуществляется при температуре и в течение времени, указанных для данной системы смол, с целью завершения реакции сшивания.

Данный процесс подходит для производства композитных кронштейнов, теплоизоляционных панелей, форм, корпусов оборудования и несущих конструктивных элементов. Изделия, изготовленные с соблюдением полного графика отверждения, не требуют повторного постотверждения.

Когда следует планировать термообработку?

Детали с узкими допусками, требующие значительного объема съема материала, с асимметричной геометрией, значительными колебаниями толщины стенок или предназначенные для длительной эксплуатации в условиях высоких температур требуют тщательной оценки необходимости проведения промежуточного отжига. При работе с волокноармированными материалами, крупногабаритными деталями и деталями с прецизионной посадкой также необходимо учитывать необходимость снятия остаточных напряжений после механической обработки.

Рекомендуемая последовательность действий включает в себя: проверку состояния исходного материала, черновую обработку, снятие внутренних напряжений, медленное охлаждение, достижение температурно-влажностного равновесия, чистовую обработку и окончательный контроль качества. Конкретные значения температуры, времени выдержки и скорости охлаждения необходимо определять с учетом марки материала, системы наполнителей, толщины детали и технических данных поставщика.

Поствальцовая термообработка (PWHT)

Напряжение сварки обычно вызывается небольшим количеством мартенситной структуры, поэтому в промышленном производстве, поствальцовая термообработка является очень важным процессом. Особенно в сварных зонах стали и других металлических материалов, с помощью постварочной термообработки в сварке, микроструктура сварного шва и зоны теплового влияния может постепенно превращаться в сорбит, эффективно устраняя остаточные сварочные напряжения. Например, при производстве велосипедных рам, если используется низкоуглеродистая мартенситная легированная сталь, во время термообработки после сварки, структура материала дополнительно преобразуется в закаленную лентяную мартенситную структуру, что не только снимает сварочные напряжения, но и значительно повышает ударную вязкость и общую прочность сварных зон рамы.

Процесс термической обработки для литья

Литье — это самая базовая технология обработки, и многие отливки также требуют термической обработки для улучшения механических свойств, таких как прочность и ударная вязкость. Конкретные функции следующие.

1. Устранение внутреннего напряжения

Во время затвердевания и охлаждения отливок из-за различий в скоростях охлаждения в разных частях внутри легко образуются остаточные напряжения. Термическая обработка может освободить эти напряжения и избежать деформации, трещин или нестабильности размеров на последующих этапах.

2. Улучшение структуры и характеристик

Литейные изделия обычно имеют проблемы, такие как грубозернистость и неравномерная структура в состоянии отливки, что влияет на прочность и ударную вязкость. Путем термической обработки, такой как нормализация и отжиг, можно оптимизировать металлограническую структуру и улучшить общие механические свойства.

3. Снизить твердость и улучшить обрабатываемость

Некоторые отливки после литья имеют высокую твердость, что увеличивает сложность механической обработки и износ инструмента. Путем термической обработки, такой как отжиг, можно снизить твердость материала, сделав процессы резки более плавными.

Однако не все отливки обязательно должны проходить термическую обработку. Например, некоторые обычные отливки с низкими требованиями к нагрузкам и точности могут не требовать дополнительной термической обработки. Но для важных отливок с нагрузочной, давление-выдерживающей или высокими требованиями к безопасности, термическая обработка обычно необходима.

Применение термической обработки

· Механическое производство: шестерни, подшипники, валы, крепежные элементы, общие механические детали, повышение прочности и износостойкости.

· Автомобильная промышленность: двигатели, коробки передач, шасси, каркасные компоненты, упрочнение и закалка, устранение сварочных напряжений.

· Производство форм и режущих инструментов: штамповочные формы, инжекционные формы, режущие инструменты, измерительные инструменты, обеспечение высокой твердости, износостойкости и отсутствия деформаций.

· Объемные сосуды и трубопроводы: котлы, резервуары, трубопроводы под давлением, постварочная термическая обработка для снятия напряжений, предотвращения трещин и обеспечения безопасности.

· Аэрокосмическая и военная промышленность: высокопрочные стальные сплавы, титановые сплавы, алюминиевые сплавы для конструкционных деталей, прецизионная термическая обработка, балансировка высокой прочности и легкости.

Резюме

процедура термической обработки является распространенным этапом обработки металлических материалов и играет важную роль в области обработки металлов. Ниже приведено полное описание процесса термической обработки металлов. Если у вас есть более глубокое понимание термической обработки в области обработки металлов или вы хотите получить обновленные материалы и контент, вы можете связаться с использовать опыт нашей компании в области обработки металлов. Одновременно мы также предоставляем коммерческие предложения на металлообработку, такие как литье, экструзия, обработка на станках с ЧПУ, и т.д.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ