Uloga toplinske obrade aluminija je poboljšati mehanička svojstva materijala, ukloniti zaostala naprezanja i poboljšati obradivost metala. Prema različitim svrhama toplinske obrade, procesi se mogu podijeliti u dvije kategorije: predtoplinska obrada i završna toplinska obrada.
Svrha predtoplinske obrade je poboljšati učinak obrade, eliminirati unutarnje naprezanje i pripremiti dobru metalografsku strukturu za konačnu toplinsku obradu. Njegov proces toplinske obrade uključuje žarenje, normalizaciju, starenje, kaljenje i kaljenje i tako dalje.
1) Žarenje i normaliziranje
Žarenje i normalizacija koriste se za vruće obrađene aluminijske sirove materijale. Ugljični čelik i legirani čelik s udjelom ugljika većim od 0,5% često se žare kako bi se smanjila njihova tvrdoća i lako rezali; ugljični čelik i legirani čelik s udjelom ugljika manjim od 0,5% koriste se kako bi se izbjeglo lijepljenje za nož kada je tvrdoća preniska. I koristite normalizirajući tretman. Žarenje i normalizacija još uvijek mogu pročistiti zrnatost i ujednačenu strukturu te pripremiti za kasniju toplinsku obradu. Žarenje i normaliziranje obično se dogovaraju nakon proizvodnje uzorka i prije grube strojne obrade.
2) Tretman starenja
Tretman starenjem se uglavnom koristi za uklanjanje unutarnjeg naprezanja nastalog u proizvodnji i strojnoj obradi.
Kako bi se izbjeglo prekomjerno opterećenje transporta, za dijelove s općom preciznošću dovoljno je organizirati jedan tretman starenja prije dorade. Međutim, za dijelove s visokim zahtjevima za preciznošću, kao što je kutija stroja za bušenje, itd., potrebno je dogovoriti dva ili više postupaka obrade starenjem. Jednostavni dijelovi općenito ne trebaju tretman starenja.
Osim odljevaka, za neke precizne dijelove slabe krutosti, kao što je precizni vijak, kako bi se eliminirao unutarnji stres nastao tijekom obrade i stabilizirala točnost obrade dijelova, višestruki tretmani starenja često se dogovaraju između grube strojne obrade i polu-završne obrade. Za neke dijelove osovine, tretman starenja također treba biti organiziran nakon procesa ravnanja.
3) Kaljenje i popuštanje
kaljenje i popuštanje odnosi se na popuštanje na visokoj temperaturi nakon kaljenja. Može dobiti jednoliku i temperiranu strukturu sorbita, što je priprema za smanjenje deformacije tijekom površinskog kaljenja i obrade nitriranjem. Stoga se kaljenje i popuštanje također mogu koristiti kao predtoplinska obrada.
Zbog boljih sveobuhvatnih mehaničkih svojstava dijelova za kaljenje i kaljenje, može se koristiti i kao završni postupak toplinske obrade za neke dijelove koji ne zahtijevaju visoku tvrdoću i otpornost na habanje.
Svrha završne toplinske obrade je poboljšati mehanička svojstva kao što su tvrdoća, otpornost na trošenje i čvrstoća. Njegov postupak toplinske obrade uključuje kaljenje, pougljičenje i kaljenje te obradu nitriranjem.
1) Gašenje
Kaljenje se dijeli na površinsko kaljenje i ukupno kaljenje. Među njima, površinsko kaljenje se naširoko koristi zbog male deformacije, oksidacije i dekarburizacije, a površinsko kaljenje također ima prednosti visoke vanjske čvrstoće i dobre otpornosti na habanje, uz zadržavanje dobre unutarnje žilavosti i jake otpornosti na udarce. Kako bi se poboljšala mehanička svojstva površinskih dijelova za kaljenje, toplinska obrada kao što je kaljenje i popuštanje ili normalizacija često je potrebna kao prettoplinska obrada. Njegov opći procesni pravac je: brušenje, kovanje, normalizacija, žarenje, gruba strojna obrada, kaljenje i popuštanje, polu-završna obrada, površinsko kaljenje, završna obrada.
2) Naugljičenje i kaljenje
Naugljičenje i kaljenje je da se prvo poveća sadržaj ugljika u površinskom sloju dijela, a nakon kaljenja, površinski sloj dobiva visoku tvrdoću, dok dio jezgre još uvijek održava određenu čvrstoću i visoku žilavost i plastičnost. Naugljičavanje se dijeli na ukupno naugljičavanje i djelomično naugljičavanje. Kada se izvodi djelomično pougljičenje, potrebno je poduzeti mjere protiv curenja za dijelove koji se ne pougljenjuju. Budući da su pougljičavanje i kaljenje uzrokovali velike deformacije, a dubina pougljičavanja općenito je između 0,5 i 2 mm, postupak pougljičavanja općenito se odvija između poluzavršne i završne obrade.
Procesni put je općenito: brušenje, kovanje, normalizacija, gruba strojna obrada, polu-završna obrada, pougljičenje i kaljenje, završna obrada. Kada nepougljenični dio dijela za pougljičenje i gašenje usvoji plan procesa uklanjanja viška pougljičenog sloja nakon povećanja margine, postupak uklanjanja viška pougljičenog sloja treba organizirati nakon pougljičenja i gašenja, prije gašenja.
3) Obrada nitriranjem
Nitriranje je proces infiltracije atoma dušika u metalnu površinu kako bi se dobio sloj spojeva koji sadrže dušik. Nitrirajući sloj može poboljšati tvrdoću, otpornost na habanje, otpornost na zamor i otpornost na koroziju površine dijela. Budući da je temperatura obrade nitriranja niska, deformacija mala, a sloj nitriranja tanak, općenito ne veći od 0,6~0,7 mm, postupak nitriranja treba organizirati što je kasnije moguće. Kako bi se smanjila deformacija tijekom nitriranja, općenito je potrebno kaljenje na visokoj temperaturi za smanjenje naprezanja.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminija
Vrijeme objave: 4. rujna 2023
