Toimenpiteet lämpökäsittelyn muodonmuutosten vähentämiseksi

Lämpökäsittely on olennainen prosessi osien käsittelyssä, mikä voi parantaa metalliosien kokonaisvaltaista suorituskykyä. Lämpökäsittelykäsittelyn jälkeen työkappaleen suorituskyky on erinomaisempi, paremmin mekaanisten osien suorituskykyvaatimusten mukainen. Kuitenkin lämpökäsittelyprosessin aikana metalliosat voivat vaurioitua ja kohdata muita ongelmia. Jos sitä ei valvota kunnolla, se voi johtaa metalliosien vääristymiseen ja muodonmuutokseen, ja vakavissa tapauksissa se voi johtaa osien romuttamiseen.
Vähentääkseen osien muodonmuutoksia lämpökäsittelyn aikana lämpökäsittelyn valmistajat ottavat käyttöön erilaisia ​​lämpökäsittelyprosesseja ja muita toimenpiteitä lämpökäsiteltyjen osien muodonmuutosten vähentämiseksi. Tänään Thermal Processing Networkin toimittaja jakaa kanssasi menetelmät lämpökäsittelyn muodonmuutosten vähentämiseksi.
Lämpökäsittelyuunin lämpötilan mittaus ja ohjaus
Lämpökäsittelyprosessi koostuu kolmesta vaiheesta: lämmitys, eristys ja jäähdytys. Koko prosessia voidaan kuvata useilla parametreilla, kuten lämmitysnopeus, lämmityslämpötila, pitoaika, jäähdytysnopeus ja lämpökäsittelyjakso. Lämpökäsittelyprosessissa tarvitaan erilaisia ​​lämmitysuuneja metalliosien lämpökäsittelyyn (hehkutus, karkaisu, karkaisu, kemiallinen lämpökäsittely, hiiletys, ammoniakki, aluminointi, kromaus tai vedyn ja hapen poisto). Siksi lämmitysuunin lämpötilan mittauksesta tulee tärkeä prosessiparametrien mittaus lämpökäsittelyssä. Jokaisessa lämpökäsittelyprosessin eritelmässä lämpötila on erittäin tärkeä havaitsemisindeksi. Jos lämpötilan mittaus ei ole tarkka, lämpökäsittelyä ei voida suorittaa oikein, mikä johtaa tuotteen laadun heikkenemiseen tai jopa romuun. Lämpötilan mittaus ja ohjaus on avain lämpökäsittelyprosessiin ja myös keskeinen tekijä osien muodonmuutosten vähentämisessä.
Normalisointi tai isoterminen hehkutus
Normalisointi on prosessi, jossa työkappale kuumennetaan sopivaan lämpötilaan ja jäähdytetään sitten ilmassa. Normalisoinnin vaikutus on samanlainen kuin hehkutuksen vaikutus, paitsi että tuloksena oleva mikrorakenne on hienompi ja sitä käytetään yleisesti materiaalien leikkaussuorituskyvyn parantamiseen. Sitä käytetään joskus myös osien lopulliseen lämpökäsittelyyn, joiden vaatimukset ovat alhaiset. Liiallinen normalisoiva kovuus, sekakiteet ja suuri määrä sorbiitti- tai widmanstatten-rakennetta voivat lisätä sisäreiän muodonmuutoksia, joten osien käsittelyssä tulee käyttää normalisointia tai isotermistä hehkutusta. Metallin normalisointi, hehkutus sekä karkaisu ja karkaisu ennen karkaisua vaikuttavat merkittävästi metallin lopulliseen muodonmuutokseen, mikä vaikuttaa metallin rakenteen muutoksiin. Isotermisen sammutuksen käyttäminen normalisoinnin aikana voi tehokkaasti homogenoida metallirakenteen ja vähentää osien muodonmuutoksia.
Jäähdytysmenetelmä
Jäähdytysprosessin vaikutus muodonmuutokseen metallin sammutuksen jälkeen on myös erittäin tärkeä syy muodonmuutokseen. Kuuman öljyn sammutuksen muodonmuutos on pienempi kuin kylmäöljysammutuksen, ja sitä ohjataan yleensä 100 astetta ± 20 astetta. Öljyn jäähdytyskyky on ratkaiseva osan muodonmuutoksen kannalta. Sekoitusmenetelmällä ja sammutuksen nopeudella on tärkeä vaikutus metalliosien muodonmuutokseen. Mitä nopeampi metallin lämpökäsittelyn jäähdytysnopeus, sitä epätasaisempi jäähdytys, sitä suurempi on syntyvä jännitys ja sitä suurempi on osan muodonmuutos. Osien kovuuden varmistamisen edellytyksenä on, että esijäähdytystä voidaan käyttää mahdollisimman paljon. Vaiheittaisen jäähdytyksen ja karkaisun käyttö voi vähentää merkittävästi metallin sammutuksen aikana syntyviä lämpö- ja rakenteellisia rasituksia ja vähentää huomattavasti joidenkin monimutkaisen muotoisten työkappaleiden muodonmuutoksia. Joissakin erityisen monimutkaisissa tai erittäin tarkoissa työkappaleissa isoterminen karkaisu voi vähentää huomattavasti muodonmuutoksia.
Osan rakenne
Metallin lämpökäsittelyn jäähdytysprosessin aikana ohut osa jäähtyy nopeasti, kun taas paksu osa hitaasti. Todellisten tuotantotarpeiden täyttämiseksi on tarpeen minimoida työkappaleen paksuuserot ja pyrkiä saavuttamaan osien tasaiset poikkileikkaukset, jotta vähennetään jännityskeskittymän aiheuttamaa muodonmuutosta ja halkeilua siirtymävyöhykkeellä. Työkappaleen tulee pyrkiä säilyttämään rakenteensa ja materiaalikoostumuksensa ja rakenteensa symmetria epätasaisen jäähdytyksen aiheuttamien vääristymien vähentämiseksi. Työkappaleessa tulee välttää teräviä reunoja, kulmia, uria jne. mahdollisimman paljon, ja työkappaleen paksuuden ja paksuuden risteyksessä ja askelmassa tulee olla pyöristetty siirtymä. Minimoi työkappaleen reikien ja urien epäsymmetrinen rakenne ja käytä menetelmää työstömäärän varaamiseksi vähentääksesi epätasaisen paksuisten osien muodonmuutoksia.
Kiinnitysmenetelmä ja kiinnitys
Kohtuullinen työkalu voi parantaa lämpökäsittelyn laatua ja tehokkuutta ja vähentää osien muodonmuutoksia. Tavoite Kuumentaa ja jäähdyttää työkappaletta tasaisesti lämpöjännityksen ja kudosjännityksen epätasaisuuden vähentämiseksi sekä muodonmuutosten vähentämiseksi. Osien muodonmuutoksia voidaan vähentää muuttamalla kiinnitystapaa, asettamalla levyosat kohtisuoraan öljypintaan nähden, asentamalla akseliosat pystysuoraan sekä käyttämällä tasausaluslevyjä, tukialuslevyjä, päällekkäisiä aluslevyjä jne.
koneistus
Kun lämpökäsittely on työkappaleen käsittelyprosessin viimeinen vaihe, lämpökäsittelyn vääristymän sallitun arvon tulee vastata piirustuksessa määritettyä työkappaleen kokoa, ja vääristymämuuttuja on määritettävä edellisen vaiheen käsittelykoon perusteella. Mittojen esikorjaus on suoritettava ennen lämpökäsittelyä työkappaleen vääntymälain mukaisesti sen varmistamiseksi, että lämpökäsittelyn vääristymä on hyväksyttävällä alueella. Kun lämpökäsittely on väliprosessi, työstövaraa ennen lämpökäsittelyä on pidettävä työstövaran ja lämpökäsittelyn vääristymän summana. Yleensä työstövara on helppo määrittää, kun taas lämpökäsittely on monimutkaista monien vaikuttavien tekijöiden vuoksi, joten koneistukseen on varattu riittävästi työstövaraa ja loput voidaan käyttää lämpökäsittelyn sallittuina muodonmuutosmuuttujina. Lämpökäsittelyn jälkeen työkappale käsitellään uudelleen. Työkappaleen muodonmuutoslain mukaan käänteistä muodonmuutosta ja kutistuvan pään esilaajenemista käytetään parantamaan karkaisujen osien pätevyyttä.
Sammutusaine
Sammutusaine on tärkeä lämpökäsittelymateriaali osien lämpökäsittelyvaikutuksen ja laadun varmistamiseksi. Olettaen, että varmistetaan samat kovuusvaatimukset, käyttämällä öljyisiä väliaineita, sillä edellytyksellä, että olosuhteissa ei ole eroa, öljyisten väliaineiden jäähdytysnopeus on suhteellisen hidas, kun taas vesipohjaisten väliaineiden jäähdytysnopeus on suhteellisen nopea. Veden lämpötilan muutoksilla on suurempi vaikutus vesipohjaisten väliaineiden jäähdytysominaisuuksiin verrattuna öljyisiin väliaineisiin. Samoissa lämpökäsittelyolosuhteissa öljyisten väliaineiden muodonmuutos suhteessa vesipohjaisiin väliaineisiin sammutuksen jälkeen on suhteellisen pieni.
Lämpökäsittely on tärkein tapa parantaa osien laatua ja suorituskykyä sekä vähentää muodonmuutoksia. Osien vääristymisen vähentämiseksi voidaan toteuttaa kohtuullisia lämpökäsittelyprosesseja, lämpökäsittelytyökaluja, sammutusaineita ja muita toimenpiteitä.