Jak rozróżnić obróbki cieplne polegające na wyżarzaniu, normalizowaniu, hartowaniu i odpuszczaniu?

Strona główna > Wiedza > Jak rozróżnić obróbki cieplne polegające na wyżarzaniu, normalizowaniu, hartowaniu i odpuszczaniu?

Zadaniem obróbki cieplnej jest poprawa właściwości mechanicznych materiałów, eliminacja naprężeń szczątkowych i poprawa obrabialności metali. Według różnych celów obróbki cieplnej, procesy obróbki cieplnej można podzielić na dwie kategorie: wstępną obróbkę cieplną i końcową obróbkę cieplną.

obróbka cieplna wyżarzania.png

1Przygotowawcza obróbka cieplna

Celem wstępnej obróbki cieplnej jest poprawa wydajności przetwarzania, wyeliminowanie naprężeń wewnętrznych i przygotowanie dobrej struktury metalograficznej do końcowej obróbki cieplnej. Procesy obróbki cieplnej obejmują wyżarzanie, normalizowanie, starzenie, hartowanie, odpuszczanie itp.

1) Wyżarzanie i normalizowanie

Wyżarzanie i normalizowanie stosuje się w przypadku półfabrykatów poddanych obróbce na gorąco. Stale węglowe i stopowe o zawartości węgla większej niż 0.5% są często wyżarzane w celu zmniejszenia ich twardości i ułatwienia cięcia; stal węglową i stal stopową o zawartości węgla poniżej 0.5% poddaje się często wyżarzaniu, aby zapobiec sklejaniu się narzędzia, gdy twardość jest zbyt niska podczas skrawania. Zamiast tego zastosuj leczenie normalizujące. Wyżarzanie i normalizowanie mogą nadal udoskonalać ziarna i ujednolicać strukturę, przygotowując ją do późniejszej obróbki cieplnej. Wyżarzanie i normalizowanie często przeprowadza się po wytworzeniu półwyrobu, a przed obróbką zgrubną.

2) Terminowość leczenia

Obróbkę starzenia stosuje się głównie w celu wyeliminowania naprężeń wewnętrznych powstających podczas produkcji i obróbki półfabrykatów.

Aby uniknąć nadmiernego obciążenia transportem, w przypadku części o ogólnej precyzji wystarczy poddać obróbce postarzającej przed wykończeniem. Jednakże w przypadku części o wyższych wymaganiach dotyczących precyzji (takich jak obudowa wytaczarki współrzędnościowej itp.) należy zastosować dwa lub kilka procesów starzenia. Proste części na ogół nie wymagają obróbki starzenia.

Oprócz odlewów, w przypadku niektórych części precyzyjnych o słabej sztywności (takich jak śruby precyzyjne), w celu wyeliminowania naprężeń wewnętrznych powstających podczas przetwarzania i ustabilizowania dokładności obróbki części, często przeprowadza się wielokrotne zabiegi starzenia pomiędzy obróbką zgrubną i pół- wykończeniowy. Podczas obróbki niektórych części wału obróbkę starzenia należy przeprowadzić po procesie osiowania.

3) Kondycjonowanie

Hartowanie i odpuszczanie to obróbka odpuszczająca w wysokiej temperaturze po hartowaniu. Może uzyskać jednolitą i drobno odpuszczoną strukturę sorbatu, aby przygotować się do redukcji odkształceń podczas kolejnych obróbek hartowania powierzchniowego i azotowania. Dlatego hartowanie i odpuszczanie można również stosować jako przygotowawczą obróbkę cieplną.

Ponieważ kompleksowe właściwości mechaniczne części po hartowaniu i odpuszczaniu są lepsze, można go również zastosować jako końcowy proces obróbki cieplnej niektórych części, które nie wymagają wysokiej twardości i odporności na zużycie.

2 Końcowa obróbka cieplna

Celem końcowej obróbki cieplnej jest poprawa właściwości mechanicznych, takich jak twardość, odporność na zużycie i wytrzymałość.

1) Hartowanie

Hartowanie obejmuje hartowanie powierzchniowe i hartowanie ogólne. Wśród nich szeroko stosowane jest hartowanie powierzchniowe ze względu na mniejsze odkształcenia, utlenianie i odwęglenie. Hartowanie powierzchniowe ma również zalety w postaci wysokiej wytrzymałości zewnętrznej i dobrej odporności na zużycie, przy jednoczesnym zachowaniu dobrej wytrzymałości wewnętrznej i dużej odporności na uderzenia. Aby poprawić właściwości mechaniczne części hartowanych powierzchniowo, jako wstępna obróbka cieplna często wymagana jest obróbka cieplna, taka jak hartowanie i odpuszczanie lub normalizowanie. Ogólna trasa procesu to: wykrawanie - kucie - normalizowanie (wyżarzanie) - obróbka zgrubna - hartowanie i odpuszczanie - półwykańczanie - hartowanie powierzchniowe - wykańczanie.

2) Nawęglanie i hartowanie

Nawęglanie i hartowanie są odpowiednie dla stali niskowęglowej i stali niskostopowej. Najpierw zwiększa zawartość węgla w warstwie powierzchniowej części. Po hartowaniu warstwa wierzchnia uzyskuje wysoką twardość, a rdzeń nadal zachowuje określoną wytrzymałość, wysoką ciągliwość i plastyczność. Nawęglanie dzieli się na nawęglanie całkowite i nawęglanie częściowe. Podczas częściowego nawęglania należy zastosować środki zapobiegające przesiąkaniu (miedziowanie lub powlekanie materiałem zapobiegającym przesiąkaniu) w przypadku części nienawęglonych. Ze względu na duże odkształcenia podczas nawęglania i hartowania, a głębokość nawęglania wynosi zazwyczaj 0.5 ~ 2 mm, proces nawęglania zazwyczaj przebiega pomiędzy półwykańczaniem a wykańczaniem.

Droga procesu jest ogólnie następująca: wykrawanie-kucie-normalizacja-zgrubna i półwykańczająca-nawęglanie i hartowanie-wykończenie. Gdy część nienawęglona części częściowo nawęglonej przyjmuje plan procesu polegający na zwiększaniu marginesu i usuwaniu nadmiaru warstwy nawęglonej, proces usuwania nadmiaru warstwy nawęglonej powinien być zorganizowany po nawęglaniu i przed hartowaniem.

3) Obróbka azotowaniem

Azotowanie to metoda obróbki, podczas której atomy azotu wnikają w powierzchnię metalu w celu uzyskania warstwy związków zawierających azot. Warstwa azotująca może poprawić twardość, odporność na zużycie, wytrzymałość zmęczeniową i odporność na korozję powierzchni części. Ponieważ temperatura azotowania jest niska, odkształcenie jest małe, a warstwa azotowania jest cienka (zwykle nie więcej niż 0.6 ~ 0.7 mm), proces azotowania powinien zostać przeprowadzony możliwie najpóźniej. Aby zmniejszyć odkształcenie podczas azotowania, zwykle konieczne jest przeprowadzenie odpuszczania w wysokiej temperaturze.