Mis on kuumtöötlus ja kuidas osad sellest kasu saavad?

Mis on kuumtöötlus ja kuidas osad sellest kasu saavad?

Aeg lugemiseks: 5 minutit

Kuumtöötlustehas

Kuumtöötluse ülevaade

Kuumtöötlus on protsess, mis kasutab kontrollitud kuumutamist ja jahutamist, et muuta metallide ja metallisulamite (nt teras ja alumiinium) kristallstruktuuri.Aja jooksul on välja töötatud palju erinevaid meetodeid.Olenevalt materjalist ja töötlemisprotsessist võib kuumtöötlus anda palju eeliseid,sealhulgas suurenenud kõvadus, parem kuumakindlus, suurem elastsus ja suurem materjali tugevus.

Kuigi enamik inimesi ei tea, mis on kuumtöötlus, on see tegelikult tootmisprotsessi oluline osa.Seda saab kasutada tootmisprotsessi erinevatel etappidel metalli või sulami teatud omaduste muutmiseks.Mõned tähelepanuväärsed tööstusharud, milles kuumtöötlemine mängib olulist rolli, hõlmavadlennukid, autod, riistvara(nagu saed ja kirved),arvutid, kosmoselaevad, sõjavägi ning nafta- ja gaasitööstus.

Kuidas kuumtöötlus töötab?

Kuumtöötluse vooskeem

Varem mainiti, et kuumtöötlemine on sisuliselt metalli füüsikaliste omaduste muutmine kontrollitud kuumutamise või jahutamise teel ja tegelikult toimib kuumtöötlus sellel lihtsal põhimõttel.Kuigi kuumtöötlusi on mitut tüüpi, järgivad need sarnast protsessi.Ühesõnagakuumtöötlemine toimub metalli kuumutamisel, hoidmisel sellel temperatuuril ja seejärel uuesti jahutamisel.Põhjus, miks metallosade omadused selle protsessi käigus muutuvad, on see, et kõrge temperatuur muudab metalli mikrostruktuuri, mis mängib olulist rolli materjali mehaanilistes omadustes.

Aega, mille jooksul metalli kuumutatakse, nimetatakse "leotamise aeg“.Metalli omadustes mängib olulist rolli leotusaja pikkus, sest kaua leotatud metalli mikrostruktuur muutub teisiti kui lühemat aega leotatud metallil.Teisest küljest mõjutab metalli tulemust ka jahutusprotsess pärast leotusaega.Metalli saab kiiresti jahutada, mida nimetatakse karastamiseks, või jahutada aeglaselt ahjus, et tagada soovitud tulemuste saavutamine.Leotustemperatuuri, leotusaja, jahutustemperatuuri ja jahutuskestuse kombinatsioon mängib rolli metalli või sulami soovitud omaduste saavutamisel.

Kokkuvõtteks võib öelda, et kuumtöötlusprotsess nõuab kolme põhietappi:soojendamine, leotamine ja jahutamine.

Kuumuse etapid

Kuumtöötlusprotsessi käigus muutub sulami mikrostruktuur.Küte järgib kindlat soojusprofiili.Sel hetkel võib metall muutuda kolmes erinevas olekus: mehaaniliseks seguks, tahkeks lahuseks või mõlema kombinatsiooniks.Iga olek toob endaga kaasa erinevad omadused ja olekut saab faasidiagrammi järgi kuumutades muuta.

Leotamise etapp

Leotusfaasi eesmärk on hoida metalli õigel temperatuuril kuni soovitud sisestruktuuri moodustumiseni.Kestus sõltub nõuetest.Näiteks materjali tüüp ja detaili suurus, kui detaili suurus on suurem, kulub rohkem aega.Enamiku osade südamikul kulub vajaliku temperatuuri saavutamiseks kauem aega.

Jahutusetapp

Jahutusfaasis peate metalli jahutama tagasi toatemperatuurini, kuid olenevalt metalli tüübist on selleks erinevaid viise.See võib vajada jahutuskeskkonda, gaasi, vedelikku, tahket ainet või nende kombinatsiooni.Jahutuskiirus sõltub metallist endast ja jahutusainest.Seetõttu on teie valik jahutuse osas oluline tegur metalli soovitud jõudluses.

Levinud kuumtöötlusmeetodid ja eelised

Valikus on palju kuumtöötlustehnikaid.Igaühel neist on teatud omadused.Levinumad kuumtöötlusmeetodid on järgmised:

Kõvenemine

Üks levinumaid kuumtöötluse vorme,see suurendab metalli või sulami kõvadust ja muudab selle vähem plastiliseks.Üldiselt on pinna karastamine ilma järgnevate karastamistoiminguteta, mida sageli nimetatakse ka nitrideerimiseks, lämmastiku difusiooniks spetsiaalsete legeerteraste pinnale, mille tulemuseks on kõva pind ja pehme südamik ilma täiendava töötlemiseta.

Karastamine

Karastamine on protsess, mille käigus vähendatakse kõvastumisprotsessi käigus tekkivat liigset kõvadust ja rabedust.Samuti leevenevad sisemised pinged.Üldiselt on karastamine kõvenemisprotsessi viimane etapp.See on kuumtöötlusprotsess, mis aitab parandada terase elastsust.Rauapõhised sulamid on tavaliselt kõvad, kuid sageli mõne rakenduse jaoks liiga rabedad.Karastamine aitab muuta metalli kõvadust, rabedust ja elastsust.Seda tehakse protsessi lihtsamaks muutmiseks.

Lõõmutamine

Lõõmutamine pehmendab metalli.See muudab metalli külmtöötlemiseks ja vormimiseks sobivamaks.See suurendab ka meta töödeldavust, plastilisust ja tugevustl.Lõõmutamisprotsessis kuumutatakse metalli üle ülemise kriitilise temperatuuri ja seejärel jahutatakse aeglaselt.

Normaliseerimine

Normaliseerimine on veel üks lõõmutamise vorm.See on harjunudleevendada sisepingeid, mis on põhjustatud sellistest protsessidest nagu keevitamine, valamine või karastamine. Normaliseeritud teras on kõvem ja tugevam kui lõõmutatud teras.Selle protsessi käigus kuumutatakse metalli temperatuurini, mis on 40 °C kõrgem selle ülemisest kriitilisest temperatuurist.Sel juhul kuumutatakse metalli temperatuurini 200 ° F, mis on kõrgem kui lõõmutamistemperatuur.Tehnik hoiab metalli kriitilisel temperatuuril kuni muundumiseni.See kuumtöötlusprotsess nõuab pärast kuumutamist õhkjahutust.

Kuumtöötlemise liidrina pakub ProLean Hub laia valikut kuumtöötlusteenuseid.Meie rajatised käsitlevad igas suuruses komponente rangete standardite kohaselt ja tagavad usaldusväärsed, korratavad tulemused.Meie kuumtöötlustoiminguid juhivad valdkonna parimad insenerid ja tehnikud, kellel on kogemused ja teadmised, et pakkuda olulist tuge ja mõista meie klientide nõudmisi.Võite külastada meieKuumtöötluse lehtlisateabe saamiseks või saaterääkige otse ühe meie inseneriga.