Kaj je toplotna obdelava in kakšne koristi imajo deli?

Kaj je toplotna obdelava in kakšne koristi imajo deli?

Čas za branje: 5 minut

Tovarna za toplotno obdelavo

Pregled toplotne obdelave

Toplotna obdelava je postopek, ki uporablja nadzorovano segrevanje in hlajenje za spreminjanje kristalne strukture kovin in kovinskih zlitin (kot sta jeklo in aluminij).Sčasoma se je razvilo veliko različnih metod.Odvisno od materiala in postopka obdelave lahko toplotna obdelava zagotovi številne prednosti,vključno s povečano trdoto, izboljšano toplotno odpornostjo, izboljšano duktilnostjo in večjo trdnostjo materiala.

Čeprav večina ljudi ne ve, kaj je toplotna obdelava, je pravzaprav bistveni del proizvodnega procesa.Uporablja se lahko na različnih stopnjah proizvodnega procesa za spreminjanje določenih lastnosti kovine ali zlitine.Nekatere pomembne industrije, v katerih ima toplotna obdelava pomembno vlogo, vključujejoletala, avtomobili, strojna oprema(kot so žage in sekire),računalniki, vesoljska plovila, vojska ter naftna in plinska industrija.

Kako deluje toplotna obdelava?

Diagram poteka toplotne obdelave

Prej je bilo omenjeno, da je toplotna obdelava v bistvu spreminjanje fizikalnih lastnosti kovine z nadzorovanim segrevanjem ali hlajenjem in dejansko toplotna obdelava deluje na tem preprostem principu.Čeprav obstaja veliko vrst toplotne obdelave, sledijo podobnemu postopku.Na kratko,toplotna obdelava poteka tako, da se kovina segreje, jo zadrži na tej temperaturi in nato ponovno ohladi.Razlog za spremembo lastnosti kovinskih delov med tem procesom je v tem, da visoke temperature spremenijo mikrostrukturo kovine, ki ima pomembno vlogo pri mehanskih lastnostih materiala.

Čas segrevanja kovine se imenuje "čas namakanja“.Dolžina časa namakanja igra pomembno vlogo pri lastnostih kovine, saj se mikrostruktura kovine, ki je namakana dalj časa, spremeni drugače kot pri kovini, ki je namakana krajši čas.Po drugi strani pa tudi postopek hlajenja po času namakanja vpliva na izid kovine.Kovino lahko hitro ohladimo, kar imenujemo kaljenje, ali pa jo počasi ohladimo v peči, da zagotovimo želene rezultate.Kombinacija temperature namakanja, časa namakanja, temperature hlajenja in trajanja hlajenja igra vlogo pri ustvarjanju želenih lastnosti kovine ali zlitine.

Če povzamemo, postopek toplotne obdelave zahteva tri osnovne korake,ogrevanje, namakanje in hlajenje.

Faze vročine

Med postopkom toplotne obdelave se spremeni mikrostruktura zlitine.Ogrevanje sledi določenemu toplotnemu profilu.Na tej točki lahko kovina postane v treh različnih stanjih, mehanska mešanica, trdna raztopina ali kombinacija obojega.Vsako stanje prinaša različne kvalitete in stanje lahko spreminjamo s segrevanjem po faznem diagramu.

Faza namakanja

Namen faze namakanja je ohraniti kovino pri ustrezni temperaturi, dokler se ne oblikuje želena notranja struktura.Trajanje je odvisno od zahtev.Na primer, vrsta materiala in velikost dela, ko je velikost dela večja, je potrebno več časa.Jedro večine delov potrebuje dlje, da doseže zahtevano temperaturo.

Stopnja hlajenja

Med fazo ohlajanja morate kovino ohladiti nazaj na sobno temperaturo, vendar obstajajo različni načini za to, odvisno od vrste kovine.Lahko zahteva hladilni medij, plin, tekočino, trdno snov ali njihovo kombinacijo.Hitrost ohlajanja je odvisna od same kovine in hladilnega medija.Zato je izbira, ki jo izberete pri hlajenju, pomemben dejavnik pri želeni učinkovitosti kovine.

Običajne metode toplotne obdelave in prednosti

Na izbiro je veliko tehnik toplotne obdelave.Vsak od njih nosi določene lastnosti.Najpogostejše metode toplotne obdelave vključujejo:

Utrjevanje

Ena najpogostejših oblik toplotne obdelave,to poveča trdoto kovine ali zlitine in jo naredi manj duktilno.Na splošno je za površinsko utrjevanje brez kasnejših operacij kaljenja, pogosto znano tudi kot nitriranje, difuzija dušika v površino posebnih legiranih jekel, kar povzroči trdo površino in mehko jedro brez nadaljnje obdelave.

Kaljenje

Kaljenje je postopek zmanjševanja prekomerne trdote in krhkosti, ki nastane med postopkom kaljenja.Razbremenijo se tudi notranje napetosti.Na splošno je kaljenje zadnji korak procesa utrjevanja.To je postopek toplotne obdelave, ki pomaga izboljšati elastičnost jekla.Zlitine na osnovi železa so običajno trde, vendar pogosto preveč krhke za nekatere aplikacije.Kaljenje pomaga spremeniti trdoto, krhkost in duktilnost kovine.To je za lažji postopek.

Žarjenje

Žarjenje zmehča kovino.Zaradi tega je kovina bolj primerna za hladno obdelavo in oblikovanje.Prav tako izboljša obdelovalnost, duktilnost in žilavost metal.V procesu žarjenja se kovina segreje nad zgornjo kritično temperaturo in nato počasi ohladi.

Normaliziranje

Normalizacija je druga oblika žarjenja.Navajen jelajšajo notranje napetosti, ki jih povzročajo postopki, kot so varjenje, litje ali kaljenje. Normalizirano jeklo je trše in močnejše od žarjenega jekla.V tem procesu se kovina segreje na temperaturo, ki je 40 °C višja od njene zgornje kritične temperature.V tem primeru se kovina segreje na 200 °F, nad temperaturo žarjenja.Tehnik vzdržuje kovino pri kritični temperaturi, dokler ne pride do transformacije.Ta postopek toplotne obdelave zahteva zračno hlajenje po segrevanju.

ProLean Hub kot vodilno podjetje na področju toplotne obdelave ponuja široko paleto storitev toplotne obdelave.Naši obrati obdelajo komponente vseh velikosti v skladu z natančnimi standardi in zagotavljajo zanesljive, ponovljive rezultate.Naše postopke toplotne obdelave vodijo nekateri najboljši inženirji in tehniki v panogi z izkušnjami in strokovnim znanjem, ki zagotavljajo ključno podporo in resnično razumevanje zahtev naših strank.Lahko obiščete našoStran za toplotno obdelavoza več informacij ali pa lahkopogovorite neposredno z enim od naših inženirjev.