CNC加工是一種減材制造工藝,它使用切削工具從實心塊中去除材料,從而顯示最終零件的形狀。為了使加工過程更容易并制造出優(yōu)質(zhì)的最終零件,所使用的金屬必須是可加工的。此外,金屬零件的材料特性可以在加工過程完成后得到增強。這就是熱處理的用武之地。這是您需要了解的有關(guān)如何熱處理金屬以及熱處理最重要的好處的所有信息。
熱處理工藝
熱處理過程包括加熱金屬直到其微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,然后在冷卻金屬以硬化材料之前將金屬保持在該狀態(tài)(浸泡)。浸泡金屬的時間取決于您使用的熱處理工藝、使用的金屬以及零件的尺寸。浸泡時間越長,微觀結(jié)構(gòu)變化越大,這將影響金屬的機械性能。
冷卻速度和周圍條件也會改變金屬的結(jié)構(gòu)和性能。雖然鹽水可以最快地冷卻金屬,但您也可以使用油、水、強制空氣或熔爐。
熱處理可應(yīng)用于整個制造過程,使零件具有初始、中間或最終特性。當 CNC 加工零件時,您可以在開始加工過程之前進行熱處理,因為這可以減少交貨時間并使金屬更易加工。在其他情況下,您可以在加工后對金屬進行熱處理,使其更堅硬、更耐用。
常見的CNC熱處理
退火
為了降低金屬的硬度并增加其延展性,退火過程包括在冷卻之前在臨界溫度下加熱和浸泡金屬。這有助于減輕內(nèi)部應(yīng)力,并使金屬在加工時不太可能斷裂或斷裂。您可以使用多種退火技術(shù),例如完全退火、再結(jié)晶退火、部分退火和最終退火,以實現(xiàn)您所需的最終性能。
正火是另一種退火技術(shù),它涉及加熱金屬,然后在室溫下以比典型退火快得多的速度冷卻它。一旦金屬達到高于其上限臨界溫度 40°C 的溫度,它就會在空氣中冷卻之前浸泡。正火可減輕由淬火、鑄造或焊接引起的內(nèi)應(yīng)力,以防止金屬失效,從而強化金屬并產(chǎn)生細小、細化且尺寸均勻的鐵素體晶粒。
表面硬化
要硬化零件的外部而不改變其內(nèi)部,您可以使用表面硬化工藝。與其他提高整個金屬硬度的方法相比,表面硬化,也稱為表面硬化或表面硬化,可產(chǎn)生更不易碎、更易加工的零件。一種形式的表面硬化包括在富含碳的環(huán)境中加熱金屬(滲碳),因為這會增加金屬表面的強度和碳含量。
沉淀硬化
沉淀硬化或時效產(chǎn)生堅固而輕巧的金屬,使其成為航空航天工業(yè)熱處理部件的熱門選擇。如果您有可延展的金屬,您可以將其加熱到高溫,淬火,然后將其加熱到較低的溫度并長時間加熱,以使析出物均勻地分散在整個金屬的晶粒結(jié)構(gòu)中,并增加其強度和硬度。
減輕壓力
CNC 加工、成型、軋制和矯直都會導(dǎo)致零件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,從而削弱零件并降低其整體質(zhì)量。應(yīng)力消除將消除殘余應(yīng)力并改善零件的機械性能,而不會改變其結(jié)構(gòu)或硬度。這個過程涉及將金屬加熱到剛好低于其下臨界邊界的溫度。冷卻過程總是很慢,因此可以制造出具有一致機械性能的均勻零件。
調(diào)質(zhì)
這種由兩部分組成的熱處理提高了鐵基合金的硬度、延展性和回彈性。在淬火過程中,金屬被加熱到高溫,將其晶體結(jié)構(gòu)從鐵素體變?yōu)閵W氏體,并使其吸收更多的碳。然后金屬將被快速冷卻以鎖定微觀結(jié)構(gòu)的變化。由于淬火會產(chǎn)生非常堅硬的零件,因此通常在 CNC 加工之后進行。
為了降低脆性、緩解內(nèi)部應(yīng)力并提高零件的使用壽命和機械性能,您可以通過將金屬加熱到低于其臨界點的中等溫度來回火。
熱處理金屬的好處
熱處理對金屬有什么作用?熱處理金屬可以大大提高其強度,這使得熱處理成為汽車和航空航天工業(yè)制造商的熱門選擇。不幸的是,當您增加材料的強度時,最終也會降低其韌性并增加其脆性。為確保您的金屬不會變得太脆,您可能需要對零件進行退火或回火以減輕內(nèi)部應(yīng)力。遵循應(yīng)力消除程序,您的熱處理金屬將更容易使用和加工。
此外,通過對金屬合金進行熱處理,您可以改變金屬的微觀結(jié)構(gòu)或化學(xué)成分,以改變其耐腐蝕性、磁性、耐用性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。您甚至可以對金屬部件進行多次熱處理以達到您想要的性能。
通過對金屬進行熱處理,您可以制造出更堅固、更不易碎且更易加工的金屬零件。您甚至可以通過熱處理改善金屬的電氣性能。但是,根據(jù)材料的不同,某些熱處理比其他熱處理更好,因此進行研究至關(guān)重要。長鴻精密是一家專注于CNC五金零配件加工,CNC外殼加工、精密陶瓷零件CNC加工等產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計與個性化定制生產(chǎn)的企業(yè),十多年的豐富生產(chǎn)經(jīng)驗及精湛的加工技術(shù),可為您定制精密的加工樣品。
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