Alumīnija termiskās apstrādes uzdevums ir uzlabot materiālu mehāniskās īpašības, novērst atlikušo spriegumu un uzlabot metālu apstrādājamību. Atkarībā no dažādiem termiskās apstrādes mērķiem procesus var iedalīt divās kategorijās: priekšapstrāde un galīgā termiskā apstrāde.
Priekšapstrādes mērķis ir uzlabot apstrādes veiktspēju, novērst iekšējo spriegumu un sagatavot labu metalogrāfisko struktūru galīgajai termiskajai apstrādei. Tās termiskās apstrādes process ietver atkvēlināšanu, normalizēšanu, novecošanu, rūdīšanu un atlaidināšanu utt.
1) Atkvēlināšana un normalizēšana
Karstās apstrādes alumīnija sagataves materiālam izmanto atkvēlināšanu un normalizēšanu. Oglekļa tērauds un leģētais tērauds ar oglekļa saturu, kas lielāks par 0,5%, bieži tiek atkvēlināti, lai samazinātu to cietību un atvieglotu griešanu; oglekļa tērauds un leģētais tērauds ar oglekļa saturu, kas mazāks par 0,5%, tiek izmantoti, lai izvairītos no pielipšanas pie naža, ja cietība ir pārāk zema. Un tiek izmantota normalizējoša apstrāde. Atkvēlināšana un normalizēšana joprojām var uzlabot graudus un vienmērīgu struktūru, kā arī sagatavot turpmākai termiskajai apstrādei. Atkvēlināšana un normalizēšana parasti tiek veikta pēc sagataves izgatavošanas un pirms rupjas apstrādes.
2) Novecošanās ārstēšana
Novecošanas apstrāde galvenokārt tiek izmantota, lai novērstu iekšējo spriegumu, kas rodas sagatavju ražošanas un apstrādes laikā.
Lai izvairītos no pārmērīgas transportēšanas slodzes, detaļām ar vispārēju precizitāti pirms apdares pietiek ar vienu novecošanas apstrādi. Tomēr detaļām ar augstām precizitātes prasībām, piemēram, urbšanas mašīnas kastei utt., jāorganizē divas vai vairākas novecošanas apstrādes procedūras. Vienkāršām detaļām parasti nav nepieciešama novecošanas apstrāde.
Papildus lējumiem dažām precīzām detaļām ar sliktu stingrību, piemēram, precīzijas skrūvēm, lai novērstu apstrādes laikā radīto iekšējo spriegumu un stabilizētu detaļu apstrādes precizitāti, bieži tiek veiktas vairākas novecošanas procedūras starp rupjo apstrādi un pusapdari. Dažām vārpstas detaļām novecošanas apstrāde jāveic arī pēc iztaisnošanas procesa.
3) Rūdīšana un atlaidināšana
Rūdīšana un atlaidināšana attiecas uz augstas temperatūras atlaidināšanu pēc rūdīšanas. Tā var iegūt vienmērīgu un atlaidinātu sorbīta struktūru, kas ir sagatavošanās līdzeklis deformācijas samazināšanai virsmas rūdīšanas un nitridēšanas apstrādes laikā. Tāpēc rūdīšanu un atlaidināšanu var izmantot arī kā priekšsildīšanas apstrādi.
Pateicoties labākajām rūdīšanas un atlaidināšanas detaļu visaptverošajām mehāniskajām īpašībām, to var izmantot arī kā galīgo termiskās apstrādes procesu dažām detaļām, kurām nav nepieciešama augsta cietība un nodilumizturība.
Galīgās termiskās apstrādes mērķis ir uzlabot mehāniskās īpašības, piemēram, cietību, nodilumizturību un izturību. Termiskās apstrādes process ietver rūdīšanu, cementēšanu un rūdīšanu, kā arī nitridēšanu.
1) Rūdīšana
Rūdīšana tiek iedalīta virsmas rūdīšanā un vispārējā rūdīšanā. Virsmas rūdīšana tiek plaši izmantota, pateicoties nelielajai deformācijai, oksidācijai un dekarburizācijai, un virsmas rūdīšanai ir arī tādas priekšrocības kā augsta ārējā izturība un laba nodilumizturība, vienlaikus saglabājot labu iekšējo stingrību un spēcīgu triecienizturību. Lai uzlabotu virsmas rūdīšanas detaļu mehāniskās īpašības, pirms termiskās apstrādes bieži tiek veikta termiskā apstrāde, piemēram, rūdīšana un atlaidināšana vai normalizēšana. Tās vispārējie procesa maršruti ir: sagatīšana, kalšana, normalizēšana, atkvēlināšana, rupjā apstrāde, rūdīšana un atlaidināšana, pusapstrāde, virsmas rūdīšana, apdare.
2) Karbonizācija un rūdīšana
Karburēšana un rūdīšana vispirms palielina detaļas virsmas slāņa oglekļa saturu, un pēc rūdīšanas virsmas slānis iegūst augstu cietību, bet serde saglabā noteiktu izturību, augstu sīkstumu un plastiskumu. Karburēšanu iedala vispārējā karburēšanā un daļējā karburēšanā. Veicot daļēju karburēšanu, nekarburizētām detaļām jāveic pretfiltrācijas pasākumi. Tā kā karburēšana un rūdīšana izraisa lielu deformāciju un karburēšanas dziļums parasti ir no 0,5 līdz 2 mm, karburēšanas process parasti tiek sadalīts starp pusapstrādi un apdari.
Procesa maršruts parasti ir: sasmalcināšana, kalšana, normalizēšana, rupja apstrāde, pusapstrāde, cementēšana un rūdīšana, apdare. Kad cementēšanas un rūdīšanas daļas neceburizētā daļa pieņem procesa plānu, lai noņemtu lieko cementētā slāņa daudzumu pēc robežas palielināšanas, liekā cementētā slāņa noņemšanas process jāorganizē pēc cementēšanas un rūdīšanas, pirms rūdīšanas.
3) Nitridēšanas apstrāde
Nitrīdēšana ir slāpekļa atomu infiltrācijas process metāla virsmā, lai iegūtu slāpekli saturošu savienojumu slāni. Nitrīdēšanas slānis var uzlabot detaļas virsmas cietību, nodilumizturību, noguruma izturību un korozijas izturību. Tā kā nitridēšanas apstrādes temperatūra ir zema, deformācija ir neliela un nitridēšanas slānis ir plāns, parasti ne vairāk kā 0,6–0,7 mm, nitridēšanas process jāsāk pēc iespējas vēlāk. Lai samazinātu deformāciju nitridēšanas laikā, sprieguma mazināšanai parasti tiek izmantota augstas temperatūras atlaidīšana.
Rediģēja Meja Dzjana no MAT Alumin
Publicēšanas laiks: 2023. gada 4. septembris
