Proces produkcji form - obróbka cieplna części

(1)Na czym polega obróbka cieplna?

Obróbka cieplna odnosi się do technologii obróbki cieplnej metali, która zmienia skład chemiczny i strukturę powierzchni lub wnętrza materiału poprzez nagrzewanie, utrwalanie cieplne i chłodzenie w stanie stałym w celu uzyskania pożądanych właściwości. Obróbka cieplna zazwyczaj obejmuje trzy procesy: nagrzewanie, utrwalanie cieplne i chłodzenie, a czasami tylko dwa procesy: nagrzewanie i chłodzenie.

(2)Jaki jest rodzaj obróbki cieplnej?

• Hartowanie

Jest to metoda obróbki cieplnej polegająca na rozgrzaniu żelaza do temperatury 800–850°C, pozostawieniu go na pewien czas, a następnie zanurzeniu w wodzie lub oleju w celu szybkiego schłodzenia. W tabeli symboli JIS jest ona oznaczana symbolem HQ. Po zastosowaniu tego procesu stal staje się bardzo twarda. Istnieje jednak również problem kruchości. Z tego powodu po hartowaniu wymagane jest „odpuszczanie”. Ponadto, podczas chłodzenia w trakcie hartowania, ze względu na rozszerzanie się i kurczenie struktury organizacyjnej, elementy mogą pękać i odkształcać się, dlatego należy zachować ostrożność. Ponieważ elementy stają się bardzo twarde podczas hartowania, hartowanie jest zazwyczaj przeprowadzane po zakończeniu cięcia i innych procesów, w pobliżu ostatniego procesu.

• Ruszenie

Jest to proces, w którym zahartowana część jest ponownie podgrzewana i chłodzona. Jest on reprezentowany przez symbol JIS HT. Podczas odpuszczania twardość części zostanie nieznacznie zmniejszona, ale kruchość zostanie wyeliminowana, a twardość i wytrzymałość mogą być uzyskane w tym samym czasie. Odpuszczanie może być również stosowane w celu usunięcia naprężeń wewnętrznych (naprężeń wewnątrz części z powodu nierównomiernego skurczu itp.) powstających podczas szybkiego chłodzenia. Odpuszczanie dzieli się na odpuszczanie niskotemperaturowe i wysokotemperaturowe. Odpuszczanie niskotemperaturowe polega na utrzymaniu temperatury 150℃~200℃ przez jedną godzinę, a następnie schłodzeniu na powietrzu. Z kolei odpuszczanie wysokotemperaturowe polega na podgrzaniu do 550℃~650℃, utrzymaniu jej przez około godzinę, a następnie szybkim schłodzeniu.

• Wyżarzanie

Wyżarzanie jest przeciwieństwem hartowania i służy do zmiękczenia stali, aby ułatwić jej obróbkę lub zmiękczyć strukturę zahartowaną w procesie obróbki. Ma ono na celu ujednorodnienie struktury wewnątrz elementu poprzez nagrzewanie i sferoidyzację ostrej struktury. Istnieje kilka rodzajów wyżarzania. W zależności od rodzaju wyżarzania i struktury stali, wymagany zakres temperatur wynosi od około 550°C do około 950°C. We wszystkich przypadkach nagrzewanie i utrwalanie cieplne przeprowadza się przez godzinę, a następnie stal jest powoli schładzana w piecu.

• Normalizowanie

Normalizacja ma na celu ujednolicenie nierównej struktury żelaza powstającej na etapie produkcji materiałów stalowych i dostosowanie jej do stanu umożliwiającego późniejszą obróbkę mechaniczną i tłoczenie. Proces ten jest oznaczony jako HNR w tabeli symboli JIS. Żelazo jest podgrzewane do temperatury około 800℃~900℃, a następnie schładzane powietrzem.

(3)Kiedy części wymagają obróbki cieplnej?

• zmniejszyć trudność przetwarzania
• poprawić ogólną wydajność części (szczególnie właściwości mechaniczne)
• poprawić odporność części na uderzenia (odporność na zużycie i twardość)
• duża liczba prac spawalniczych na ważnych elementach