O tratamento térmico pode ser aplicado a muitas ligas do metal para melhorar significativamente as propriedades físicas chaves tais como a dureza, a força, ou a maquinabilidade. Estas mudanças são devido às mudanças na microestrutura, às vezes devido às mudanças na composição quimica do material.
Estes tratamentos incluem ligas de aquecimento do metal (geralmente) às temperaturas extremas e então a refrigerá-las sob circunstâncias controladas. A temperatura a que o material é aquecido, o momento manter a temperatura, e a velocidade de arrefecimento afetarão extremamente as propriedades físicas finais da liga do metal.
Neste papel, nós revemos o tratamento térmico relativo às ligas do metal as mais de uso geral em fazer à máquina do CNC. Descrevendo o impacto destes processos nas propriedades finais da parte, este artigo ajudá-lo-á a escolher os materiais direitos para sua aplicação.
Quando para conduzir o tratamento térmico
O tratamento térmico pode ser aplicado às ligas do metal durante todo o processo de manufatura. Para o CNC fez à máquina as peças, tratamento térmico é geralmente aplicável a:
Antes de processar do CNC: Quando as ligas padrão prontas do metal são exigidas, os prestadores de serviços do CNC processarão diretamente partes dos materiais conservados em estoque. Esta é geralmente a melhor escolha para encurtar o prazo de execução.
Após fazer à máquina do CNC: Alguns tratamento térmicos aumentam significativamente a dureza do material ou são usados como etapas de terminação após a formação. Nesses casos, o tratamento térmico é realizado após o CNC que processa, porque a dureza alta reduzirá a maquinabilidade dos materiais. Por exemplo, esta é a prática normalizada para as peças de aço da máquina-instrumento do CNC.
Tratamento térmico comum de materiais do CNC: recozimento, alívio de tensão e moderação
Recozer, moderar, e o alívio de esforço envolvem toda aquecer uma liga do metal a um de alta temperatura e então lentamente refrigerar o material, geralmente no ar ou em um forno. Diferem na temperatura em que o material é aquecido e na ordem em que é fabricada.
Durante o processo de recozimento, o metal é aquecido a um muito de alta temperatura e então refrigerado lentamente para obter a microestrutura desejada. O recozimento é aplicado geralmente a todas as ligas do metal após a formação e antes de toda a transformação mais ulterior para amaciá-las e melhorar sua maquinabilidade. Se nenhum outro tratamento térmico é especificado, a maioria de CNC fez à máquina as peças terá propriedades materiais no estado recozido.
O alívio de tensão inclui as peças de aquecimento à alta temperatura (mas mais baixos do que o recozimento), que é usada geralmente após o CNC que faz à máquina para eliminar o esforço residual gerado durante a fabricação. Desta maneira, as partes com propriedades mecânicas mais consistentes podem ser produzidas.
Moderar igualmente aquece as peças em uma temperatura mais baixa do que a temperatura de recozimento, usada geralmente após extinguir do baixo aço carbono (1045 e A36) e do aço de liga (4140 e 4240) para reduzir sua fragilidade e para melhorar suas propriedades mecânicas.
extinga
Extinguir envolve aquecer o metal a um muito de alta temperatura e então rapidamente refrigerá-lo, geralmente imergindo o material no óleo ou na água ou expondo o a um córrego de ar frio. “Fechamentos refrigerando rápidos” as mudanças da microestrutura que ocorrem quando os materiais forem aquecidos, tendo por resultado a dureza extremamente alta das peças.
As peças são extinguidas geralmente como a última etapa do processo de manufatura após o CNC que processa (pense do ferreiro que imerge a lâmina no óleo), porque o aumento na dureza faz o material mais difícil processar.
O aço de ferramenta é extinguido após o CNC que faz à máquina para obter características de superfície extremamente altas da dureza. A dureza resultante pode então ser controlada usando o processo de moderação. Por exemplo, o aço de ferramenta A2 tem uma dureza de 63-65 Rockwell C após extinguir, mas pode ser moderado a uma dureza entre 42-62 HRC. Moderar pode prolongar a vida útil das peças, porque moderar pode reduzir a fragilidade (o melhor resultado pode ser obtido quando a dureza é 56-58 HRC).
Endurecimento da precipitação
A precipitação que endurece-se ou que envelhece é dois termos de uso geral para descrever o mesmo processo. A precipitação que endurece-se é um processo da três-etapa: primeiramente, o material é aquecido a uma alta temperatura, extinguido então, e aquecido finalmente a uma baixa temperatura por muito tempo (envelhecendo). Isto conduz à dissolução de elementos da liga sob a forma das partículas discretas de componentes diferentes e de sua distribuição uniforme na matriz do metal, apenas porque os cristais do açúcar se dissolvem na água ao aquecer a solução.
Após o endurecimento da precipitação, a força e a dureza de ligas do metal para aumentar rapidamente. Por exemplo, 7075 são uma liga de alumínio, que seja usada geralmente na indústria aeroespacial para fabricar partes com a resistência à tração equivalente a de aço inoxidável, e seu peso é menos de 3 vezes. A seguinte tabela ilustra o efeito da precipitação que endurece-se em 7075 de alumínio:
Não todos os metais podem ser calor - tratado desta maneira, mas os materiais compatíveis são considerados superalloys e são apropriados para aplicações mesmas do elevado desempenho. A precipitação a mais comum que endurece as ligas usadas no CNC é resumida como segue:
Caso que endurece-se e que carbura
O caso que endurece-se é uma série de tratamento térmico, que possa fazer a superfície das peças tenha a dureza alta quando o material sublinhado permanecer brandamente. Isto é geralmente preferível à dureza crescente da parte durante todo o volume (por exemplo extinguindo), porque umas peças mais duras são igualmente mais frágeis.
Carburar é o tratamento térmico o mais comum do endurecimento de caso. Inclui o aço de aquecimento do baixo-carbono em um ambiente rico do carbono, e então em extinguir as peças travar o carbono na matriz do metal. Isto aumenta a dureza de superfície do aço, apenas como aumentos de anodização a dureza de superfície das ligas de alumínio.
Como especificar o tratamento térmico em sua ordem:
Quando você coloca uma ordem do CNC, você pode pedir o tratamento térmico em três maneiras:
Refira padrões de fabricação: muitos tratamento térmicos são estandardizados e amplamente utilizados. Por exemplo, os indicadores T6 nas ligas de alumínio (6061-T6, 7075-T6, etc.) indicam que o material tem a precipitação endurecida.
Especifique a dureza exigida: Este é um método comum para especificar o tratamento térmico e o endurecimento de caso de aços de ferramenta. Isto explicará ao fabricante o tratamento térmico exigido após fazer à máquina do CNC. Por exemplo, para o aço de ferramenta D2, uma dureza de 56-58 HRC é exigida geralmente.
Especifique o ciclo do tratamento térmico: quando os detalhes do tratamento térmico exigido são sabidos, estes detalhes podem ser comunicados ao fornecedor ao colocar uma ordem. Isto permite que você altere as propriedades de material da aplicação especificamente. Naturalmente, isto exige conhecimento metalúrgico avançado.
Regra empírica
1. Você pode especificar o tratamento térmico no CNC que processa a ordem com referência aos materiais específicos, fornecendo exigências da dureza ou descrevendo o ciclo do tratamento.
2. precipitação seleta que endurece ligas (tais como o Al 6061-T6, o Al 7075-T6 e os SS 17-4) para as aplicações de exigência porque têm de grande resistência mesmo e a dureza.
3. Quando é necessário melhorar a dureza dentro do volume inteiro da parte, extinguir está preferido, e somente o endurecimento de superfície (carburação) é realizado na superfície da peça para aumentar a dureza.
