Какви са процесите на обработка на топлината при производството на машини?

Процесите на обработка на топлината играят решаваща роля при създаването на машини, тъй като те значително подобряват механичните свойства на металните компоненти. Като добре утвърден доставчик, създаващ машини, бях свидетел от първа ръка значението на тези процеси при производството на висококачествени машини. В този блог ще се задълбоча в различните процеси на обработка на топлината, които обикновено се използват в индустрията.

Отгряване

Отгряването е процес на обработка на топлината, който включва нагряване на метал до определена температура и след това да го охлажда бавно. Този процес се използва за облекчаване на вътрешните натоварвания, повишаване на пластичността и подобряване на обработваемостта. Има различни видове отгряване, като пълно отгряване, отгряване на процесите и сфероидизиращо отгряване.

Пълното отгряване обикновено се използва за стомани. Металът се нагрява над критичната му температура, задържа се при тази температура за достатъчно време, за да се даде възможност за пълна трансформация на микроструктурата и след това се охлажда бавно в пещта. Това води до груба, мека структура, която е лесна за обработка. Например, когато се произвеждат големи мащабни зъбни колела за тежки машини, пълното отгряване може да се приложи върху суровия стоманен материал преди процеса на обработка. Омекотеният материал намалява износването на инструмента по време на рязане и оформяне, което води до по -прецизно и ефективно производство.

Откриването на процесите, от друга страна, се използва за облекчаване на напреженията, предизвикани по време на студена работа. Извършва се при по -ниска температура от пълното отгряване. След студено валцуване или студено коване, металът може да стане твърд и чуплив поради втвърдяването на работата. Огничеството на процеса възстановява част от пластичността на метала, което позволява по -нататъшна работа на студ. При производството на тънки стени тръби за машини може да се използва отгряване на процеса между множество студени стъпки за рисуване, за да се предотврати напукване и да се гарантира, че тръбите могат да бъдат привлечени към желания диаметър.

Сфероидизиращото отгряване се използва главно за високи въглеродни стомани. Целта е да се трансформира циментовата в стоманата в сферична форма. Това подобрява обработваемостта и пластичността на високопоставената въглеродна стомана. Например, при производството на режещи инструменти, изработени от висока въглеродна стомана, сфероидизиращото отгряване може да направи стоманата по -лесна за прибиране в желаната форма на инструмента, като същевременно подобрява нейната здравина по време на употреба.

Нормализиране

Нормализирането е подобно на отгряването, но скоростта на охлаждане е по -бърза. Металът се нагрява над критичната му температура и след това се охлажда във въздуха. Този процес усъвършенства структурата на зърното на метала, което води до подобрена якост и твърдост в сравнение с отгрятия метал.

Нормализирането често се използва за структурни компоненти в машините. Например, при производството на рамки и опори за промишлено оборудване, нормализирането може да подобри механичните свойства на стоманата, което го прави по -устойчив на деформация и умора. По -бързата скорост на охлаждане при нормализиране насърчава образуването на фино зърнеста микроструктура, която придава на метала по -добри механични характеристики. В сравнение с отгряването, нормализирането може да бъде по -ефективен вариант в някои случаи, тъй като не изисква бавното охлаждане в пещ, което може да бъде време - консумиращо и енергийно - интензивно.

Втвърдяване

Втвърдяването е процес на обработка на топлината, използван за увеличаване на твърдостта и силата на метала. Обикновено включва нагряване на метала до висока температура и след това го гаси бързо в гасеща среда като вода, масло или полимерен разтвор.

Бързото охлаждане по време на гасенето причинява образуването на твърда и чуплива микроструктура, обикновено мартензит в стомани. Това обаче генерира и значителни вътрешни напрежения в метала. Например, при производството на шахти за машини с висока скорост, втвърдяването може да подобри устойчивостта на износване и способността да издържат на високи товари. Но вътрешните натоварвания трябва да бъдат внимателно управлявани, за да се предотврати напукване.

Има различни методи за втвърдяване, като например - втвърдяване и повърхностно втвърдяване. Чрез - Втвърдяването се използва, когато целият кръстосан участък на компонента трябва да се втвърди. Това е подходящо за малки компоненти или компоненти, които изискват еднаква твърдост. Повърхностното втвърдяване, от друга страна, се използва, когато само повърхността на компонента трябва да се втвърди, докато сърцевината остава здрава. Процеси като карбуризиране, азотиране и индукционно втвърдяване са често срещани методи за втвърдяване на повърхността.

Карбуризирането включва нагряване на метала в богата на въглерод. Въглеродът се дифундира в повърхността на метала, увеличавайки съдържанието на въглерод в повърхностния слой. След карбуризиране компонентът се гаси, за да се втвърди повърхността. Този процес се използва широко при производството на зъбни колела. Твърдата повърхност може да устои на износване и умора, докато здравата ядро може да абсорбира силите на удара по време на работата на предавката.

Азотирането е процес, при който азотът се въвежда в повърхността на метала. Той може да подобри твърдостта на повърхността, устойчивостта на износване и устойчивостта на корозия на метала. Азотирането често се използва за компоненти, които работят във висока температура и висока стресова среда, като части на двигателя.

Индукционното втвърдяване е бърз и локализиран метод на повърхност - втвърдяване. Променлив ток се използва за бързо загряване на повърхността на метала, последвано от гасене. Този метод е подходящ за компоненти със сложни форми или за селективно втвърдяване на специфични области. Например, повърхностите на журнала на коляновите валове могат да бъдат индуцирани - втвърдени, за да подобрят тяхната устойчивост на износване.

Темпериране

Темпорането е процес на обработка на топлината, който следва втвърдяването. След втвърдяване металът често е твърде твърд и чуплив, а температурата се използва за намаляване на бритотата и облекчаване на вътрешните натоварвания, като същевременно се поддържа определено ниво на твърдост и сила.

Металът се нагрява до температура под критичната си температура и се държи за определено време, след което се охлажда с контролирана скорост. Температурата на закаляване и времето определят крайните свойства на метала. Ниско - температурно закаляване (под 250 ° C) се използва за облекчаване на вътрешните напрежения и подобряване на здравината на метала, без да намалява значително неговата твърдост. Това е подходящо за компоненти, които изискват висока твърдост и известна здравина, като например инструменти за рязане.

Средно - температурно темпериране (250 - 500 ° C) може допълнително да намали мрачността и да увеличи пластичността на метала. Често се използва за пружини и други компоненти, които трябва да издържат на многократно зареждане. Високата температура (над 500 ° C) води до по -мек и по -пластичен метал с добра здравина. Това е подходящо за компоненти, които изискват комбинация от здравина и пластичност, като валове и зъбни колела.

Нашите машини и топлинна обработка

Като доставчик на машини, ние имаме богат опит в прилагането на тези процеси на пречистване на топлинните продукти към нашите продукти. Например, нашитеМашина за четка с три оси с четка с сондаж с пробиванеиМашина за четка с две оси на дисковете с пробиванеса направени с висококачествени метални компоненти, които претърпяват точна топлинна обработка. Структурните части на тези машини се нормализират, за да се гарантира, че те имат необходимата якост и стабилност. Инструментите за рязане, използвани в тези машини, са повърхностни - втвърдени, за да подобрят тяхната устойчивост на износване и експлоатационен живот.

Ние разбираме, че различните приложения за машини изискват различни процеси на обработка на топлината, за да се постигне оптималната ефективност. Екипът ни от експерти внимателно избира подходящите методи за обработка на топлината въз основа на материала, дизайна и предназначението на всеки компонент.

Контакт за поръчки

Ако сте на пазара за висококачествени машини и се интересувате от нашите продукти, ние ви насърчаваме да се свържете с нас за поръчки и по -нататъшно обсъждане. Нашите компоненти, обработени с топлина, са проектирани да отговарят на най -високите индустриални стандарти и да осигуряват дълга срочна надеждност. Независимо дали се нуждаете от една машина или голяма мащабна производствена линия, можем да предложим персонализирани решения, за да отговорим на вашите специфични изисквания.

ЛИТЕРАТУРА

• Наръчник на ASM Том 4: Третиране на топлина. ASM International.
• Наръчник за метали: Свойства и избор: ютии и стомани. ASM International.
• Ръководство на Heat Treater: Практики и процедури за ютии и стомани. ASM International.