Роль термической обработки алюминия заключается в улучшении механических свойств материалов, устранении остаточных напряжений и улучшении обрабатываемости металлов. В зависимости от различных целей термической обработки процессы можно разделить на две категории: предварительная термическая обработка и окончательная термическая обработка.
Целью предварительной термической обработки является улучшение производительности обработки, устранение внутренних напряжений и подготовка хорошей металлографической структуры для окончательной термической обработки. Процесс ее термической обработки включает отжиг, нормализацию, старение, закалку и отпуск и т. д.
1) Отжиг и нормализация
Отжиг и нормализация используются для горячедеформированного алюминиевого материала заготовки. Углеродистая сталь и легированная сталь с содержанием углерода более 0,5% часто отжигаются, чтобы снизить их твердость и облегчить резку; углеродистая сталь и легированная сталь с содержанием углерода менее 0,5% используются, чтобы избежать прилипания к ножу, когда твердость слишком низкая. И используйте нормализацию. Отжиг и нормализация все еще могут измельчить зерно и однородную структуру, а также подготовить к последующей термической обработке. Отжиг и нормализация обычно организуются после изготовления заготовки и перед черновой обработкой.
2) Лечение старения
Обработка старением в основном применяется для устранения внутренних напряжений, возникающих при изготовлении и обработке заготовок.
Чтобы избежать чрезмерной нагрузки при транспортировке, для деталей с общей точностью достаточно организовать одну обработку старением перед финишной обработкой. Однако для деталей с высокими требованиями к точности, таких как коробка координатно-расточного станка и т. д., следует организовать две или несколько процедур обработки старением. Простые детали, как правило, не нуждаются в обработке старением.
Помимо литья, для некоторых прецизионных деталей с низкой жесткостью, таких как прецизионные винты, для устранения внутренних напряжений, возникающих в процессе обработки, и стабилизации точности обработки деталей часто организуют многократную обработку старением между черновой и получистовой обработкой. Для некоторых деталей вала обработку старением следует также организовать после процесса правки.
3) Закалка и отпуск
закалка и отпуск относится к высокотемпературному отпуску после закалки. Он может получить однородную и отпущенную структуру сорбита, которая является подготовкой для уменьшения деформации во время поверхностной закалки и азотирования. Поэтому закалка и отпуск также могут использоваться в качестве предварительной термической обработки.
Благодаря лучшим комплексным механическим свойствам закаленных и отпущенных деталей, их также можно использовать в качестве окончательного процесса термической обработки для некоторых деталей, не требующих высокой твердости и износостойкости.
Целью окончательной термической обработки является улучшение механических свойств, таких как твердость, износостойкость и прочность. Процесс ее термической обработки включает закалку, цементацию и закалку, а также азотирование.
1) Закалка
Закалка делится на поверхностную закалку и общую закалку. Среди них поверхностная закалка широко используется из-за ее небольшой деформации, окисления и обезуглероживания, а поверхностная закалка также имеет преимущества высокой внешней прочности и хорошей износостойкости, сохраняя при этом хорошую внутреннюю вязкость и сильную ударную вязкость. Для улучшения механических свойств деталей поверхностной закалки часто требуется термическая обработка, такая как закалка и отпуск или нормализация в качестве предварительной термической обработки. Ее общий технологический маршрут: вырубка, ковка, нормализация, отжиг, черновая обработка, закалка и отпуск, получистовая обработка, поверхностная закалка, чистовая обработка.
2) Цементация и закалка
Цементация и закалка сначала увеличивают содержание углерода в поверхностном слое детали, а после закалки поверхностный слой приобретает высокую твердость, в то время как сердцевина все еще сохраняет определенную прочность и высокую вязкость и пластичность. Цементация делится на общую цементацию и частичную цементацию. При выполнении частичной цементации следует принимать меры против просачивания для нецементированных деталей. Поскольку цементация и закалка вызывают большую деформацию, а глубина цементации обычно составляет от 0,5 до 2 мм, процесс цементации обычно располагается между получистовой и чистовой обработкой.
Маршрут процесса обычно следующий: вырубка, ковка, нормализация, черновая обработка, получистовая обработка, цементация и закалка, чистовая обработка. Когда нецементированная часть цементируемой и закалочной части принимает технологический план удаления избыточного цементированного слоя после увеличения запаса, процесс удаления избыточного цементированного слоя должен быть организован после цементации и закалки, перед закалкой.
3) Азотирование
Азотирование - это процесс инфильтрации атомов азота в поверхность металла для получения слоя азотсодержащих соединений. Слой азотирования может улучшить твердость, износостойкость, усталостную прочность и коррозионную стойкость поверхности детали. Поскольку температура обработки азотированием низкая, деформация мала, а слой азотирования тонкий, обычно не более 0,6~0,7 мм, процесс азотирования следует организовать как можно позже. Чтобы уменьшить деформацию во время азотирования, обычно требуется высокотемпературный отпуск для снятия напряжений.
Под редакцией Мэй Цзян из MAT Alumin
Время публикации: 04-сен-2023
