Για να διασφαλιστεί ότι τα μεταλλικά στοιχεία διαθέτουν τις επιθυμητές μηχανικές, φυσικές και χημικές ιδιότητες,Οι διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας είναι συχνά απαραίτητες εκτός από την επιλογή κατάλληλων υλικών και διάφορες τεχνικές σχηματισμούΟ χάλυβας είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό στη βιομηχανία μηχανών λόγω της περίπλοκης μικροδομής του, η οποία μπορεί να ελεγχθεί μέσω θερμικής επεξεργασίας.Η θερμική επεξεργασία του χάλυβα είναι το κύριο αντικείμενο της θερμικής επεξεργασίας των μετάλλων.

Επιπλέον, μέταλλα όπως το αλουμίνιο, ο χαλκός, το μαγνήσιο, το τιτάνιο, και τα κράματά τους μπορούν επίσης να έχουν τις μηχανικές, φυσικές,και χημικές ιδιότητες που τροποποιούνται μέσω θερμικής επεξεργασίας για την επίτευξη διαφορετικών χαρακτηριστικών απόδοσης.

Η θερμική επεξεργασία γενικά δεν αλλάζει το σχήμα ή τη συνολική χημική σύνθεση του εργασιακού τεμαχίου.τροποποιεί την εσωτερική μικροδομή ή την χημική σύνθεση της επιφάνειας για να προσφέρει ή να ενισχύσει τις ιδιότητες λειτουργίας του κατασκευαστικού στοιχείουΤο χαρακτηριστικό του χαρακτηριστικό είναι η βελτίωση της εσωτερικής ποιότητας του εργαστηρίου, η οποία συνήθως δεν είναι ορατή με γυμνό μάτι.Η λειτουργία της θερμικής επεξεργασίας είναι η ενίσχυση των μηχανικών ιδιοτήτων των υλικών, εξαλείφουν τις υπολειπόμενες τάσεις και βελτιώνουν τη μηχανική ικανότητα των μετάλλων.

Συνηθισμένες μεθόδους θερμικής επεξεργασίας για μέρη

Χημική θερμική επεξεργασία

Η χημική θερμική επεξεργασία περιλαμβάνει τη χρήση χημικών αντιδράσεων, μερικές φορές σε συνδυασμό με φυσικές μεθόδους, για την αλλαγή της χημικής σύνθεσης της επιφάνειας και της μικροδομής των κατασκευαστικών στοιχείων χάλυβα.Μετά από χημική θερμική επεξεργασίαΤο κύριο σκοπό είναι να βελτιωθεί η αντοχή στην φθορά, η αντοχή στην κόπωση, η αντοχή στη διάβρωση, η αντοχή στην ατμόσφαιρα και η αντοχή στην ατμόσφαιρα.και αντοχή στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίεςΟι μέθοδοι χημικής θερμικής επεξεργασίας περιλαμβάνουν την καρβουρίωση, τη νιτρίωση, τη βορίωση, τη θειοποίηση, την αλουμινίωση, τη χρωμίωση, τη σιλικοποίηση, τη συνδιάχυση άνθρακα-αζώτου, την οξινιτρίωση, τη συνδιάχυση θειοκυανικών,και διεργασίες διάχυσης πολλαπλών συστατικών όπως οι επικάλυψεις τιτανίου με άνθρακα (άζωτο).

Αντίσταση επαφής Θέρμανση

Η αρχή της θέρμανσης με θέρμανση με αντίσταση επαφής είναι να περάσει ρεύμα χαμηλής τάσης μέσω της αντίστασης επαφής μεταξύ του ηλεκτρόδου και του εργαστηρίου,Επενδύσεις σε ηλεκτρικές συσκευέςΗ μέθοδος αυτή έχει τα πλεονεκτήματα απλού εξοπλισμού, ευκολίας λειτουργίας και καλής αυτοματοποίησης.που οδηγεί σε ελάχιστη παραμόρφωση του εργασιακού τμήματοςΔεν απαιτεί θέρμανση και βελτιώνει σημαντικά την αντοχή στην φθορά και την αντοχή στα γρατζουνάκια του εργαστηρίου, παρόλο που το σκληρυμένο στρώμα είναι σχετικά λεπτό (0,15·0.35 mm) και παρουσιάζει κακή ομοιομορφία στη μικροδομή και τη σκληρότηταΗ μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται κυρίως για την σκληρύνωση της επιφάνειας των οδηγών μηχανών εργαλείων χυτοσίδηρου και έχει περιορισμένη εφαρμογή.

Θερμική επεξεργασία ακτίνας ηλεκτρονίων

Η τεχνολογία δέσμης ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται εδώ και πάνω από 20 χρόνια και εφαρμόζεται ευρέως στις διαδικασίες συγκόλλησης και κοπής μετάλλων.Η θερμική επεξεργασία δέσμης ηλεκτρονίων είναι μια νέα τεχνική που χρησιμοποιεί δέσμες ηλεκτρονίων υψηλής πυκνότητας ενέργειας για σκληρύνωση επιφάνειαςΗ δέσμη ηλεκτρονίων εκπέμπεται από μια θερμαινόμενη κάθοδο (νήμα) μέσω μιας δακτυλιοειδούς άνωσης υψηλής τάσης, εστιάζεται σε μια δέσμη που χτυπά την μεταλλική επιφάνεια, επιτυγχάνοντας θέρμανση.Το βάθος θέρμανσης των επεξεργασμένων μερών εξαρτάται από την τάση επιτάχυνσης και την πυκνότητα του μετάλλουΓια παράδειγμα, σε ισχύ 150 kW, το θεωρητικό βάθος θέρμανσης στο σίδερο είναι 0,076 mm και στο αλουμίνιο είναι 0,178 mm.με χρόνο αυστενίτησης μόνο ενός κλάσματος του δευτερολέπτου, με αποτέλεσμα πολύ λεπτούς κόκκους επιφάνειας, υψηλότερη σκληρότητα από τη συμβατική θερμική επεξεργασία και εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες.

Ηλεκτρολυτική θέρμανση

Η ηλεκτρολυτική θέρμανση είναι μια διαδικασία θερμικής επεξεργασίας μετάλλων που αλλάζει τις μηχανικές ιδιότητες του επιφανειακού στρώματος μέσω θέρμανσης και ψύξης της επιφάνειας των κατασκευαστικών στοιχείων χάλυβα.Η σκληρότητα της επιφάνειας είναι το κύριο αντικείμενο της θερμικής επεξεργασίας της επιφάνειας, με στόχο την επίτευξη σκληρής επιφανειακής στρώσης και ευνοϊκής εσωτερικής κατανομής των πιέσεων για τη βελτίωση της αντοχής στην φθορά και την αντοχή στην κόπωση του στοιχείου.ένα συνεχές ρεύμα (150~300 V) περνά μέσα από ηλεκτρολύτηΤο υδρογόνο απελευθερώνεται στην κάθοδο και το οξυγόνο στην άνοδο.αύξηση της αντίστασης και δημιουργία μεγάλης ποσότητας θερμότηταςΚατά τη διάρκεια της θέρμανσης, το εργασιακό κομμάτι που βυθίζεται στον ηλεκτρολύτη συνδέεται με τον κάθοδο, ενώ η δεξαμενή ηλεκτρολύτη συνδέεται με το άνοδο.το βυθισμένο μέρος του εργασιακού τμήματος θερμαίνεται (η θερμοκρασία εξάντλησης φθάνει σε 5-10 δευτερόλεπτα)Μετά την απενεργοποίηση, το εργασιακό κομμάτι μπορεί να ψύξει στο ηλεκτρολύτη ή να μεταφερθεί σε ξεχωριστή δεξαμενή σβήσεως.με διάλυμα ανθρακικού νατρίου 5%-18% που είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο, υπό την προϋπόθεση ότι η θερμοκρασία δεν υπερβαίνει τους 60 °C· διαφορετικά, το υδρογονοαέριο ταινία γίνεται ασταθές, επηρεάζοντας την επίδραση θέρμανσης.

Θερμική επεξεργασία με λέιζερ

Η σκληρύνση με λέιζερ περιλαμβάνει τη χρήση λέιζερ για τη θέρμανση της επιφάνειας του υλικού πάνω από το σημείο μετατροπής φάσης, προκαλώντας τη μετατροπή του αυστενίτη σε μαρτενσίτη καθώς το υλικό ψύχεται,με αποτέλεσμα να σκληραίνει η επιφάνειαΗ σκληρύνωση με λέιζερ των δοντιών των γρανάζων περιλαμβάνει υψηλά ποσοστά θέρμανσης και ψύξης, με αποτέλεσμα σύντομους κύκλους διαδικασίας χωρίς την ανάγκη για εξωτερικά μέσα σβήσισης.συμπεριλαμβανομένης της ελάχιστης παραμόρφωσης του εργασιακού τμήματος, ένα καθαρό περιβάλλον εργασίας, δεν χρειάζεται μεταπεξεργασία όπως η άλεση και το μέγεθος των επεξεργασμένων εργαλείων δεν περιορίζεται από τον εξοπλισμό θερμικής επεξεργασίας.Λόγω της υψηλής πυκνότητας ισχύος και της ταχείας ταχύτητας ψύξης, η σκληρύνωση με λέιζερ αντικαθιστά σταδιακά τις παραδοσιακές διαδικασίες όπως η σκληρύνωση με επαγωγή και η χημική θερμική επεξεργασία σε πολλές βιομηχανικές εφαρμογές,ειδικά για μέρη με υψηλές απαιτήσεις ακριβείας.

Καύση θερμικής επεξεργασίας με κενό

Η θέρμανση με αλμυρό λουτρό γίνεται ξεπερασμένη λόγω περιβαλλοντικών περιορισμών.Το κενό περιβάλλον αναφέρεται σε ατμόσφαιρες με πιέσεις κάτω από μία ατμόσφαιραΗ θερμική επεξεργασία υπό κενό εμπίπτει επίσης στην θερμική επεξεργασία με ελεγχόμενη ατμόσφαιρα.Η ανάπτυξη και η βελτίωση της τεχνολογίας θερμικής επεξεργασίας υπό κενό έχουν οδηγήσει στην ευρεία υιοθέτησή τηςΗ ατμόσφαιρα είναι καθαρή και φωτεινή μετά τη σβήσιση, έχει υψηλή αντοχή στην φθορά, δεν προκαλεί ρύπανση και έχει υψηλό βαθμό αυτοματισμού.Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες τεχνολογίες θερμικής επεξεργασίας κενού στη βιομηχανική παραγωγή περιλαμβάνουν την αναψύξη κενού, ατμοσφαιρική απεξάτμιση, ατμοσφαιρική σβήσιση πετρελαίου, ατμοσφαιρική σβήσιση νερού, ατμοσφαιρική σβήσιση αερίου, ατμοσφαιρική θέρμανση και ατμοσφαιρική καρβουρίωση,καθιστώντας την μία από τις πιο διαδεδομένες τεχνικές θερμικής επεξεργασίας σε εργαστήρια.

Τεχνολογία θερμικής επεξεργασίας επαγωγής και νιτροποίησης ιόντων

Η θερμική επεξεργασία επαγωγής χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανίες όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, τα μηχανήματα κατασκευής και τα πετροχημικά λόγω της αποτελεσματικότητας, της εξοικονόμησης ενέργειας, της καθαρότητας και της ευελιξίας της.Σχεδόν το 40% των εξαρτημάτων αυτοκινήτων μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία με θερμική επεξεργασία επαγωγήςΗ θέρμανση με επαγωγή επιτρέπει την επεξεργασία πολλών προϊόντων σε πλήρως αυτοματοποιημένες ή ημι- αυτοματοποιημένες γραμμές παραγωγής,βελτίωση της συνέπειας της ποιότητας του προϊόντοςΗ ταχύτερη εξέλιξη σε αυτόν τον τομέα είναι στις πηγές ηλεκτρικής ενέργειας θέρμανσης επαγωγής.όταν οι παρωχημένοι ηλεκτρονικοί σωλήνες ταλάντωσης έχουν αντικατασταθεί από πλήρως τρανζίστορα συστήματαΤα τρανζίστορ που ελέγχονται από μικρουπολογιστή επιτρέπουν σταθερή και ακριβή ρύθμιση, μειώνοντας σημαντικά τις παρεμβολές από τα αρμονικά του ηλεκτρικού δικτύου.

Χρήση νέων τεχνολογιών ενίσχυσης της επιφάνειας και προώθηση της θερμικής επεξεργασίας ατμόσφαιρας με βάση το άζωτο

Οι παραδοσιακές μεθόδους επεξεργασίας επιφάνειας για εργαλεία περιορίζονταν σε παρωχημένες τεχνικές όπως η επεξεργασία με ατμό και η οξινιτρίωση, βελτιώνοντας συνήθως μόνο την διάρκεια ζωής του εργαλείου κατά 30% έως 50%.Η Κίνα έχει ανεξάρτητα αναπτύξει και εισαγάγει τεχνολογίες όπως η σύνθετη επεξεργασία QPQ αλμυρού λουτρού και οι επικαλύψεις PVD οξειδίου του τιτανίουΤο πρώτο μπορεί να σταθεροποιήσει και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου κατά 2 έως 3 φορές με απλό εξοπλισμό και χαμηλά κόστη, καθιστώντας το ιδιαίτερα κατάλληλο για τα τυποποιημένα εργαλεία.Το τελευταίο μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου κατά 3 έως 5 φορέςΓια την προστασία της θερμικής επεξεργασίας και της χημικής θερμικής επεξεργασίας χρησιμοποιούνται ατμόσφαιρες με βάση το άζωτο,που επιτρέπει την αποκαρβουρίωση χωρίς οξυγόνο και μειώνει τα εσωτερικά ελαττώματα οξείδωσης, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα της χημικής θερμικής επεξεργασίας.