Sertlik, dayanıklılık ve işlenebilirlik gibi temel fiziksel özellikleri büyük ölçüde iyileştirmek için birçok metal alaşımına ısıl işlemlerin nasıl uygulanabileceğini öğrenin.
giriiş
Temel fiziksel özellikleri (örneğin sertlik, dayanıklılık veya işlenebilirlik) büyük ölçüde iyileştirmek için birçok metal alaşımına ısıl işlemler uygulanabilir.Bu değişiklikler, mikro yapıdaki ve bazen de malzemenin kimyasal bileşimindeki değişikliklerden kaynaklanır.
Bu işlemler, metal alaşımlarının (genellikle) aşırı sıcaklıklara kadar ısıtılmasını ve ardından kontrollü koşullar altında bir soğutma aşamasını içerir.Malzemenin ısıtıldığı sıcaklık, bu sıcaklıkta tutulduğu süre ve soğuma hızı, metal alaşımın nihai fiziksel özelliklerini büyük ölçüde etkiler.
Bu yazıda, CNC işlemede en sık kullanılan metal alaşımlarıyla ilgili ısıl işlemleri inceledik.Bu işlemlerin son parçanın özelliklerine etkisini açıklayan bu makale, uygulamalarınız için doğru malzemeyi seçmenize yardımcı olacaktır.
Isıl işlemler ne zaman uygulanır?
Üretim süreci boyunca metal alaşımlarına ısıl işlemler uygulanabilir.CNC ile işlenmiş parçalar için ısıl işlemler tipik olarak aşağıdakilerden biri uygulanır:
CNC işlemeden önce: Halihazırda mevcut olan standart bir metal alaşımı sınıfı talep edildiğinde, CNC servis sağlayıcısı parçaları doğrudan bu stok malzemeden işleyecektir.Bu genellikle tedarik sürelerini kısaltmak için en iyi seçenektir.
CNC işlemeden sonra: Bazı ısıl işlemler, malzemenin sertliğini önemli ölçüde artırır veya biçimlendirmeden sonra bitirme aşaması olarak kullanılır.Bu durumlarda, yüksek sertlik bir malzemenin işlenebilirliğini azalttığı için CNC işlemeden sonra ısıl işlem uygulanır.Örneğin, takım çeliği parçalarını CNC ile işlerken bu standart bir uygulamadır.
CNC malzemeleri için ortak ısıl işlemler
Tavlama, gerilim giderme ve temperleme
Tavlama, tavlama ve gerilim giderme işlemlerinin tümü, metal alaşımın yüksek bir sıcaklığa ısıtılmasını ve ardından malzemenin yavaş bir hızda, genellikle havada veya fırında soğutulmasını içerir.Malzemenin ısıtıldığı sıcaklıkta ve imalat sürecindeki sırayla farklılık gösterirler.
Tavlamada, metal çok yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtılır ve ardından istenen mikro yapıya ulaşmak için yavaşça soğutulur.Tavlama genellikle tüm metal alaşımlarına biçimlendirmeden sonra ve herhangi bir sonraki işlemden önce onları yumuşatmak ve işlenebilirliklerini geliştirmek için uygulanır.Başka bir ısıl işlem belirtilmezse, çoğu CNC işlenmiş parça tavlanmış durumun malzeme özelliklerine sahip olacaktır.
Gerilme giderme, parçanın yüksek bir sıcaklığa (ancak tavlamadan daha düşük) ısıtılmasını içerir ve genellikle imalat sürecinden kaynaklanan artık gerilimleri ortadan kaldırmak için CNC işlemeden sonra kullanılır.Bu şekilde daha tutarlı mekanik özelliklere sahip parçalar üretilir.
Temperleme ayrıca parçayı tavlamadan daha düşük bir sıcaklıkta ısıtır ve genellikle yumuşak çeliklerin (1045 ve A36) ve alaşımlı çeliklerin (4140 ve 4240) su vermesinden sonra (bir sonraki bölüme bakın) kırılganlıklarını azaltmak ve mekanik performanslarını iyileştirmek için kullanılır.
söndürme
Söndürme, metalin çok yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtılmasını ve ardından genellikle malzemeyi yağa veya suya batırarak veya bir soğuk hava akımına maruz bırakarak hızlı bir soğutma aşamasını içerir.Hızlı soğuma, ısıtıldığında malzemenin mikroyapısında meydana gelen değişiklikleri "kilitler" ve bu da çok yüksek sertliğe sahip parçalar oluşmasına neden olur.
Artan sertlik malzemenin işlenmesini zorlaştırdığından, parçalar genellikle CNC işlemeden sonra (bıçaklarını yağa batıran demircileri düşünün) üretim sürecinin son adımı olarak su verilir.
Takım çelikleri, çok yüksek yüzey sertliği özelliklerini elde etmek için CNC işlemeden sonra su verilir.Daha sonra ortaya çıkan sertliği kontrol etmek için bir tavlama işlemi kullanılabilir.Örneğin, Takım çeliği A2, su verme sonrasında 63-65 Rockwell C sertliğine sahiptir ancak 42 ila 62 HRC arasında değişen bir sertliğe temperlenebilir.Temperleme, kırılganlığı azalttığı için parçanın kullanım ömrünü uzatır (en iyi sonuçlar 56-58 HRC sertlikte elde edilir).
Yağış sertleşmesi (yaşlanma)
Yağış sertleşmesi veya yaşlanma, aynı işlemi tanımlamak için yaygın olarak kullanılan iki terimdir.Çökeltme sertleştirmesi üç aşamalı bir işlemdir: malzeme önce yüksek bir sıcaklığa ısıtılır, ardından su verilir ve son olarak uzun bir süre boyunca daha düşük bir sıcaklığa ısıtılır (yaşlandırılır).Bu, başlangıçta farklı bileşime sahip ayrı parçacıklar olarak görünen alaşım elementlerinin, çözelti ısıtıldığında şeker kristalinin suda çözünmesine benzer şekilde, metal matris içinde tekdüze bir şekilde çözünmesine ve dağılmasına neden olur.
Çökeltme sertleştirmesinden sonra, metal alaşımlarının mukavemeti ve sertliği büyük ölçüde artar.Örneğin, 7075, havacılık endüstrisinde yaygın olarak kullanılan, paslanmaz çeliğe benzer gerilme mukavemetine sahip ve ağırlığının 3 katından daha az olan parçalar üretmek için kullanılan bir alüminyum alaşımıdır.
Kabuk Sertleştirme ve karbonlama
Yüzey sertleştirme, alt çizgi malzemeleri yumuşak kalırken yüzeylerinde yüksek sertliğe sahip parçalarla sonuçlanan bir ısıl işlem ailesidir.Daha sert parçalar da daha kırılgan olduğundan, bu genellikle parçanın sertliğini tüm hacmi boyunca artırmaya (örneğin, su verme yoluyla) tercih edilir.
Sementasyon, en yaygın yüzey sertleştirme ısıl işlemidir.Yumuşak çeliklerin karbon açısından zengin bir ortamda ısıtılmasını ve ardından karbonu metal matriste kilitlemek için parçanın söndürülmesini içerir.Bu, anotlamanın alüminyum alaşımlarının yüzey sertliğini artırmasına benzer şekilde çeliklerin yüzey sertliğini artırır.
Gönderim zamanı: 14 Şubat 2022