Почему форму необходимо подвергать термической обработке?

Чтобы металлическая заготовка имела необходимые механические, физические и химические свойства, помимо разумного выбора материалов и различных процессов формования, часто необходимы процессы термообработки.Сталь является наиболее широко используемым материалом в машиностроении.Микроструктура стали сложна и ее можно контролировать путем термической обработки.Поэтому термическая обработка стали является основным содержанием термической обработки металлов.

Кроме того, алюминий, медь, магний, титан и т. д. и их сплавы также могут изменять свои механические, физические и химические свойства посредством термической обработки для получения различных эксплуатационных свойств.

Термическая обработка обычно не меняет форму заготовки и общий химический состав, а изменяет внутреннюю микроструктуру заготовки или изменяет химический состав поверхности заготовки, чтобы улучшить эксплуатационные характеристики заготовки.Его особенностью является улучшение внутреннего качества заготовки, которое обычно не видно невооруженным глазом.

1. Предварительная термообработка Целью предварительной термообработки является повышение производительности обработки, устранение внутренних напряжений и подготовка хорошей металлографической структуры к окончательной термообработке.Процесс термообработки включает отжиг, нормализацию, старение, закалку и отпуск и т. д.

(1) Отжиг и нормализация Отжиг и нормализация используются для заготовок, обработанных горячей обработкой.Углеродистые и легированные стали с содержанием углерода более 0,5% часто обрабатывают отжигом с целью уменьшения их твердости и облегчения резки;Углеродистая сталь и легированная сталь с содержанием углерода менее 0,5% используются во избежание прилипания при слишком низкой твердости.Вместо этого используется нормализация.Отжиг и нормализация позволяют уточнить зерна и однородную структуру, подготавливая их к последующей термообработке.Отжиг и нормализацию часто проводят после изготовления заготовки и перед черновой обработкой.

(2) Обработка старением Обработка старением в основном используется для устранения внутренних напряжений, возникающих при изготовлении и механической обработке заготовок.Чтобы избежать чрезмерной нагрузки при транспортировке, для деталей общей точности перед финишной отделкой может быть проведена обработка старением.Однако для деталей с более высокими требованиями к точности (например, корпуса координатно-расточного станка и т.п.) следует проводить две или несколько процедур обработки старением.Простые детали обычно не подвергаются старению.Помимо литья, для некоторых прецизионных деталей с низкой жесткостью (например, прецизионных ходовых винтов), чтобы устранить внутренние напряжения, возникающие во время обработки, и стабилизировать точность обработки деталей, часто проводят многократную обработку старением между черновой обработкой и получистовой обработкой. - окончательная обработка.Для обработки некоторых деталей вала после процесса правки необходимо провести обработку старением.

(3) Закалка и отпуск — это высокотемпературная отпуск после закалки.С его помощью можно получить однородную и тонкую отпущенную структуру сорбита, чтобы подготовиться к уменьшению деформации во время последующей обработки поверхности закалкой и азотированием, поэтому закалку и отпуск также можно использовать в качестве предварительной термообработки.Благодаря лучшим комплексным механическим свойствам деталей после закалки и отпуска некоторые детали, не требующие высокой твердости и износостойкости, также могут использоваться в качестве окончательного процесса термообработки.

2. Окончательная термообработка Целью окончательной термообработки является улучшение механических свойств, таких как твердость, износостойкость и прочность.

(1) Закалка включает поверхностную и общую закалку.Среди них широко используется поверхностная закалка из-за небольшой деформации, окисления и обезуглероживания, а поверхностная закалка также имеет преимущества высокой внешней прочности и хорошей износостойкости, сохраняя при этом хорошую внутреннюю вязкость и сильную ударопрочность.Чтобы улучшить механические свойства деталей с поверхностной закалкой, в качестве предварительной термической обработки часто требуется термическая обработка, такая как закалка и отпуск или нормализация.Общий технологический маршрут: заготовка-ковка-нормализация (отжиг)-черновая механическая обработка-закалка и отпуск-получистовая обработка-закалка поверхности-чистовая обработка.

(2) Науглероживание и закалка. Науглероживание и закалка подходят для низкоуглеродистой и низколегированной стали.Во-первых, увеличить содержание углерода в поверхностном слое детали.После закалки поверхностный слой может получить высокую твердость, в то время как основная часть сохраняет определенную прочность, высокую вязкость и пластичность.Науглероживание подразделяется на полное науглероживание и частичное науглероживание.В случае частичной науглероживания необходимо принять меры против просачивания (меднение или покрытие из материала, препятствующего просачиванию) для ненауглероженной части.Поскольку деформация закалки при цементации велика, а глубина цементации обычно составляет 0,5–2 мм, процесс цементации обычно проводится между получистовой и чистовой отделкой.Обычно технологический маршрут выглядит следующим образом: заготовка-ковка-нормализация-черновая обработка, получистовая обработка-цементация и закалка-чистовая обработка.Когда ненауглероженная часть частично науглероженной части принимает технологический план удаления избыточного науглероженного слоя после увеличения запаса, процесс удаления избыточного науглероженного слоя должен быть организован после науглероживания и перед закалкой.

(3) Азотирование. Азотирование – это метод обработки, который позволяет атомам азота проникать в поверхность металла с образованием слоя азотсодержащих соединений.Слой азотирования может улучшить твердость, износостойкость, усталостную прочность и коррозионную стойкость поверхности детали.Поскольку температура обработки азотированием низкая, деформация небольшая, а слой азотирования тонкий (обычно не более 0,6–0,7 мм), процесс азотирования следует проводить как можно дальше.Чтобы уменьшить деформацию при азотировании, его обычно проводят после резки.Выполнить снимающий напряжение высокотемпературный отпуск.