Vloga toplotne obdelave aluminija je izboljšati mehanske lastnosti materialov, odpraviti preostale napetosti in izboljšati obdelovalnost kovin. Glede na različne namene toplotne obdelave lahko postopke razdelimo v dve kategoriji: predtoplotno obdelavo in končno toplotno obdelavo.
Namen predtoplotne obdelave je izboljšati zmogljivost obdelave, odpraviti notranje napetosti in pripraviti dobro metalografsko strukturo za končno toplotno obdelavo. Postopek toplotne obdelave vključuje žarjenje, normalizacijo, staranje, kaljenje in popuščanje itd.
1) Žarjenje in normalizacija
Žarjenje in normalizacija se uporabljata za vroče obdelan aluminijast surovec. Ogljikovo jeklo in legirano jeklo z vsebnostjo ogljika nad 0,5 % se pogosto žarita, da se zmanjša njihova trdota in enostavno rezanje; ogljikovo jeklo in legirano jeklo z vsebnostjo ogljika manj kot 0,5 % se uporabljajo, da se prepreči lepljenje na nož, ko je trdota prenizka. In uporabite normalizirajoče zdravljenje. Žarjenje in normalizacija lahko še vedno izboljšata zrnatost in enotno strukturo ter pripravita za nadaljnjo toplotno obdelavo. Žarjenje in normalizacija se običajno izvedeta po izdelavi surovca in pred grobo obdelavo.
2) Zdravljenje staranja
Obdelava s staranjem se uporablja predvsem za odpravo notranjih napetosti, ki nastanejo pri izdelavi surovcev in strojni obdelavi.
Da bi se izognili čezmerni transportni obremenitvi, za dele s splošno natančnostjo zadostuje, da pred končno obdelavo uredite eno obdelavo staranja. Za dele z visokimi zahtevami glede natančnosti, kot je škatla stroja za vbodno vrtanje itd., je treba urediti dva ali več postopkov obdelave s staranjem. Preprosti deli na splošno ne potrebujejo staranja.
Poleg ulitkov se za nekatere precizne dele s slabo togostjo, kot je precizni vijak, za odpravo notranjih napetosti, ki nastanejo med obdelavo, in stabilizacijo natančnosti obdelave delov, med grobo obdelavo in polkončno obdelavo pogosto izvede večkratno staranje. Za nekatere dele gredi je treba po postopku ravnanja urediti tudi obdelavo s staranjem.
3) Kaljenje in popuščanje
kaljenje in popuščanje se nanaša na popuščanje pri visoki temperaturi po kaljenju. Lahko pridobi enotno in kaljeno strukturo sorbita, ki je priprava za zmanjšanje deformacije med površinskim kaljenjem in obdelavo z nitriranjem. Zato se lahko kaljenje in popuščanje uporablja tudi kot predtoplotna obdelava.
Zaradi boljših celovitih mehanskih lastnosti delov za kaljenje in popuščanje se lahko uporablja tudi kot končni postopek toplotne obdelave za nekatere dele, ki ne zahtevajo visoke trdote in odpornosti proti obrabi.
Namen končne toplotne obdelave je izboljšanje mehanskih lastnosti, kot so trdota, odpornost proti obrabi in trdnost. Postopek toplotne obdelave vključuje kaljenje, naogljičenje in kaljenje ter obdelavo z nitriranjem.
1) Gašenje
Kaljenje delimo na površinsko kaljenje in celotno kaljenje. Med njimi se površinsko kaljenje pogosto uporablja zaradi majhne deformacije, oksidacije in razogljičenja, površinsko kaljenje pa ima tudi prednosti visoke zunanje trdnosti in dobre odpornosti proti obrabi, hkrati pa ohranja dobro notranjo žilavost in močno odpornost na udarce. Da bi izboljšali mehanske lastnosti delov za površinsko kaljenje, je kot predtoplotna obdelava pogosto potrebna toplotna obdelava, kot sta kaljenje in popuščanje ali normalizacija. Njegova splošna procesna pot je: brušenje, kovanje, normalizacija, žarjenje, groba obdelava, kaljenje in popuščanje, polkončna obdelava, površinsko kaljenje, končna obdelava.
2) Naogljičenje in kaljenje
Naogljičenje in kaljenje je najprej povečati vsebnost ogljika v površinski plasti dela, po kaljenju pa površinska plast pridobi visoko trdoto, medtem ko jedro še vedno ohranja določeno trdnost ter visoko žilavost in plastičnost. Naogljičenje delimo na celotno naogljičenje in delno naogljičenje. Ko se izvaja delno naogljičenje, je treba sprejeti ukrepe proti pronicanju za dele, ki niso naogljičeni. Ker je naogljičenje in kaljenje povzročilo veliko deformacijo, globina naogljičenja pa je na splošno med 0,5 in 2 mm, je postopek naogljičenja običajno razporejen med polkončno obdelavo in končno obdelavo.
Procesna pot je na splošno: brušenje, kovanje, normalizacija, groba obdelava, polkončna obdelava, naogljičenje in kaljenje, končna obdelava. Ko nekaburizirani del dela za naogljičenje in kaljenje sprejme načrt postopka odstranjevanja odvečne naogljičene plasti po povečanju marže, je treba postopek odstranjevanja odvečne naogljičene plasti urediti po naogljičenju in kaljenju, pred kaljenjem.
3) Nitriranje
Nitriranje je postopek infiltracije dušikovih atomov v kovinsko površino, da dobimo plast spojin, ki vsebujejo dušik. Plast nitriranja lahko izboljša trdoto, odpornost proti obrabi, odpornost proti utrujenosti in odpornost proti koroziji površine dela. Ker je temperatura obdelave z nitriranjem nizka, je deformacija majhna in je plast nitriranja tanka, na splošno ne več kot 0,6 ~ 0,7 mm, je treba postopek nitriranja urediti čim pozneje. Da bi zmanjšali deformacijo med nitriranjem, je običajno potrebno kaljenje pri visoki temperaturi za razbremenitev napetosti.
Uredil May Jiang iz MAT Alumin
Čas objave: sep-04-2023
