Aby sa kovovým obrobkom poskytli požadované mechanické, fyzikálne a chemické vlastnosti, okrem racionálneho výberu materiálov a rôznych procesov tvárnenia sú často nevyhnutné procesy tepelného spracovania. Oceľ je najrozšírenejším materiálom v strojárskom priemysle so zložitou mikroštruktúrou, ktorú je možné kontrolovať tepelným spracovaním. Preto je tepelné spracovanie ocele hlavným obsahom tepelného spracovania kovov.
Okrem toho hliník, meď, horčík, titán a ich zliatiny môžu tiež meniť svoje mechanické, fyzikálne a chemické vlastnosti tepelným spracovaním, aby sa získali rôzne výkonové charakteristiky.
Tepelné spracovanie vo všeobecnosti nemení tvar a celkové chemické zloženie obrobku, ale skôr dodáva alebo zlepšuje jeho výkonnosť zmenou mikroštruktúry vo vnútri obrobku alebo zmenou chemického zloženia na povrchu obrobku. Jeho charakteristikou je zlepšenie vnútornej kvality obrobku, ktorá vo všeobecnosti nie je viditeľná voľným okom.
Funkciou tepelného spracovania je zlepšiť mechanické vlastnosti materiálov, odstrániť zvyškové napätia a zlepšiť obrobiteľnosť kovov. Podľa rôznych účelov tepelného spracovania možno procesy tepelného spracovania rozdeliť do dvoch kategórií: predbežné tepelné spracovanie a konečné tepelné spracovanie.
1.Účelom predbežného tepelného spracovania je zlepšiť výkon spracovania, odstrániť vnútorné napätie a pripraviť dobrú metalografickú štruktúru na konečné tepelné spracovanie. Proces tepelného spracovania zahŕňa žíhanie, normalizáciu, starnutie, kalenie a popúšťanie atď.
l Pre polotovary, ktoré prešli tepelným spracovaním, sa používa žíhanie a normalizácia. Uhlíková oceľ a legovaná oceľ s obsahom uhlíka vyšším ako 0,5 % sa často žíhajú, aby sa znížila ich tvrdosť a uľahčilo sa rezanie; Uhlíková oceľ a legovaná oceľ s obsahom uhlíka menším ako 0,5 % sú ošetrené normalizáciou, aby sa zabránilo prilepeniu nástroja počas rezania v dôsledku ich nízkej tvrdosti. Žíhanie a normalizácia môže zjemniť veľkosť zŕn a dosiahnuť jednotnú mikroštruktúru, čím sa pripraví na budúce tepelné spracovanie. Žíhanie a normalizácia sú často usporiadané po hrubom obrábaní a pred hrubým obrábaním.
l Časové spracovanie sa používa hlavne na odstránenie vnútorných napätí vznikajúcich pri výrobe polotovarov a mechanickom spracovaní. Aby sa predišlo nadmernej prepravnej záťaži, pre diely so všeobecnou presnosťou sa môže pred presným obrábaním dohodnúť časové spracovanie. Avšak pre diely s vysokými požiadavkami na presnosť (ako je plášť súradnicových vyvrtávačiek) by sa mali usporiadať dva alebo viac procesov spracovania starnutia. Jednoduché časti vo všeobecnosti nevyžadujú ošetrenie starnutím. Okrem odliatkov sa v prípade niektorých presných dielov so slabou tuhosťou (ako sú presné skrutky) často medzi hrubým a polopresným obrábaním zaraďuje viacnásobné ošetrenie starnutia, aby sa eliminovalo vnútorné napätie vznikajúce počas spracovania a stabilizovala sa presnosť obrábania dielov. Niektoré časti hriadeľa vyžadujú po procese vyrovnávania časové ošetrenie.
l Kalenie a popúšťanie sa vzťahuje na vysokoteplotné temperovanie po kalení, ktoré môže získať rovnomernú a jemnú temperovanú martenzitovú štruktúru, ktorá sa pripravuje na zníženie deformácie počas povrchového kalenia a nitridačného spracovania v budúcnosti. Preto sa kalenie a popúšťanie môže použiť aj ako prípravné tepelné spracovanie. Vzhľadom na dobré komplexné mechanické vlastnosti kalených a temperovaných dielov môžu byť niektoré diely s nízkymi požiadavkami na tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu použité aj ako proces konečného tepelného spracovania.
2.Účelom konečného tepelného spracovania je zlepšiť mechanické vlastnosti, ako je tvrdosť, odolnosť proti opotrebovaniu a pevnosť.
l Kalenie zahŕňa povrchové kalenie a hromadné kalenie. Povrchové kalenie je široko používané vďaka svojej malej deformácii, oxidácii a oduhličeniu a má tiež výhody vysokej vonkajšej pevnosti a dobrej odolnosti proti opotrebeniu pri zachovaní dobrej húževnatosti a silnej vnútornej odolnosti proti nárazu. Na zlepšenie mechanických vlastností povrchovo kalených dielov je často potrebné vykonať tepelné spracovanie, ako je kalenie a popúšťanie alebo normalizácia ako predbežné tepelné spracovanie. Všeobecná cesta procesu je: rezanie – kovanie – normalizácia (žíhanie) – hrubé obrábanie – kalenie a popúšťanie – polopresné obrábanie – povrchové kalenie – presné obrábanie.
l Karburizačné kalenie je vhodné pre nízkouhlíkovú oceľ a nízkolegovanú oceľ. Po prvé, obsah uhlíka v povrchovej vrstve dielu sa zvýši a po kalení získa povrchová vrstva vysokú tvrdosť, pričom jadro si stále zachováva určitú pevnosť, vysokú húževnatosť a plasticitu. Karbonizáciu možno rozdeliť na celkové nauhličovanie a lokálne nauhličovanie. Pri čiastočnom nauhličovaní by sa mali vykonať opatrenia proti priesaku (pomedenie alebo pokovovanie materiálov proti priesakom) pre nenauhličujúce časti. Kvôli veľkej deformácii spôsobenej nauhličovaním a kalením a hĺbke nauhličovania vo všeobecnosti v rozsahu od 0,5 do 2 mm je proces nauhličovania vo všeobecnosti usporiadaný medzi polopresné obrábanie a presné obrábanie. Všeobecná cesta procesu je: rezanie kovanie normalizácia hrubé a polopresné obrábanie nauhličovanie kalenie presné obrábanie. Keď nenauhličovaná časť lokálne nauhličených častí prijme procesný plán zvýšenia prídavku a odrezania prebytočnej nauhličenej vrstvy, proces odrezania prebytočnej nauhličenej vrstvy by sa mal zariadiť po nauhličení a pred kalením.
l Nitridačná úprava je metóda úpravy, ktorá umožňuje atómom dusíka infiltrovať povrch kovu a získať tak vrstvu zlúčenín obsahujúcich dusík. Nitridačná vrstva môže zlepšiť tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu, únavovú pevnosť a odolnosť proti korózii povrchu dielov. Vzhľadom na nízku teplotu nitridačného spracovania, malú deformáciu a tenkú nitridačnú vrstvu (vo všeobecnosti nepresahujúcu 0,6 ~ 0,7 mm) by mal byť proces nitridácie usporiadaný čo najneskôr. Na zníženie deformácie počas nitridácie sa po rezaní vo všeobecnosti vyžaduje vysokoteplotné temperovanie na uvoľnenie napätia.
Čas odoslania: 24. októbra 2024
