Rollen för värmebehandling av aluminium är att förbättra materialens mekaniska egenskaper, eliminera kvarvarande spänningar och förbättra metallernas bearbetbarhet. Beroende på olika syften med värmebehandling kan processerna delas in i två kategorier: förvärmningsbehandling och slutlig värmebehandling.
Syftet med förvärmningsbehandling är att förbättra bearbetningsprestanda, eliminera inre spänningar och förbereda en god metallografisk struktur för slutlig värmebehandling. Värmebehandlingsprocessen inkluderar glödgning, normalisering, åldring, kylning och anlöpning, och så vidare.
1) Glödgning och normalisering
Glödgning och normalisering används för varmbearbetade aluminiumämnen. Kolstål och legerat stål med en kolhalt på mer än 0,5 % glödgas ofta för att minska deras hårdhet och göra dem lättare att skära; kolstål och legerat stål med en kolhalt på mindre än 0,5 % används för att undvika att de fastnar på kniven när hårdheten är för låg. Och normaliseringsbehandling används. Glödgning och normalisering kan fortfarande förfina kornigheten och den enhetliga strukturen och förbereda för efterföljande värmebehandling. Glödgning och normalisering utförs vanligtvis efter att ämnet har tillverkats och före grovbearbetning.
2) Åldrandebehandling
Åldringsbehandling används huvudsakligen för att eliminera den inre spänning som genereras vid tillverkning och bearbetning av ämnen.
För att undvika överdriven transportbelastning räcker det med en åldringsbehandling före finbearbetning av detaljer med generell precision. För detaljer med höga precisionskrav, såsom lådan till jiggborrmaskinen etc., bör dock två eller flera åldringsbehandlingar genomföras. Enkla delar behöver i allmänhet inte åldringsbehandling.
Förutom gjutgods, för vissa precisionsdelar med dålig styvhet, såsom precisionsskruvar, för att eliminera den inre spänningen som genereras under bearbetningen och stabilisera delarnas bearbetningsnoggrannhet, arrangeras ofta flera åldringsbehandlingar mellan grovbearbetning och halvfinbearbetning. För vissa axeldelar bör åldringsbehandling också arrangeras efter rätningsprocessen.
3) Härdning och anlöpning
Härdning och anlöpning avser högtemperaturanlöpning efter härdning. Det kan erhålla en enhetlig och anlöpt sorbitstruktur, vilket är en förberedelse för att minska deformation under ytbehandling med härdning och nitrering. Därför kan härdning och anlöpning också användas som en förvärmningsbehandling.
På grund av de bättre heltäckande mekaniska egenskaperna hos de kylande och anlöpande delarna kan den också användas som den slutliga värmebehandlingsprocessen för vissa delar som inte kräver hög hårdhet och slitstyrka.
Syftet med den slutliga värmebehandlingen är att förbättra mekaniska egenskaper såsom hårdhet, slitstyrka och hållfasthet. Värmebehandlingsprocessen inkluderar kylning, karburering och kylning samt nitrering.
1) Släckning
Härdning delas in i ythärdning och totalhärdning. Bland dessa används ythärdning i stor utsträckning på grund av dess låga deformation, oxidation och avkolning, och ythärdning har också fördelarna med hög yttre hållfasthet och god slitstyrka, samtidigt som god inre seghet och stark slagtålighet bibehålls. För att förbättra de mekaniska egenskaperna hos ythärdande delar krävs ofta värmebehandling såsom härdning och anlöpning eller normalisering som förbehandling. Dess allmänna processväg är: stansning, smide, normalisering, glödgning, grovbearbetning, härdning och anlöpning, halvfinish, ythärdning, finbearbetning.
2) Karburering och kylning
Karburering och kylning syftar först till att öka kolhalten i delens ytskikt, och efter kylningen får ytskiktet hög hårdhet, medan kärndelen fortfarande bibehåller en viss styrka och hög seghet och plasticitet. Karburering delas in i total karburering och partiell karburering. Vid partiell karburering bör åtgärder mot läckage vidtas för icke-karburerande delar. Eftersom karbureringen och kylningen orsakar stor deformation, och karbureringsdjupet i allmänhet ligger mellan 0,5 och 2 mm, är karbureringsprocessen i allmänhet arrangerad mellan halvfinish och finbearbetning.
Processvägen är generellt: stansning, smide, normalisering, grovbearbetning, halvfinbearbetning, karburering och kylning, finbearbetning. När den icke-karburiserade delen av karburerings- och kylningsdelen använder processplanen för att ta bort det överskottsuppkarade lagret efter att marginalen ökats, bör processen för att ta bort det överskottsuppkarade lagret arrangeras efter karburering och kylning, före kylning.
3) Nitreringsbehandling
Nitrering är processen att infiltrera kväveatomer i en metallyta för att erhålla ett lager av kvävehaltiga föreningar. Nitreringsskiktet kan förbättra hårdheten, slitstyrkan, utmattningshållfastheten och korrosionsbeständigheten hos delens yta. Eftersom nitreringsbehandlingstemperaturen är låg är deformationen liten och nitreringsskiktet är tunt, vanligtvis inte mer än 0,6~0,7 mm, bör nitreringsprocessen genomföras så sent som möjligt. För att minska deformationen under nitrering krävs det vanligtvis högtemperaturanlöpning för spänningsavlastning.
Redigerad av May Jiang från MAT Alumin
Publiceringstid: 4 september 2023
