Để cung cấp cho phôi kim loại các tính chất cơ, lý và hóa học cần thiết, ngoài việc lựa chọn hợp lý vật liệu và các quy trình tạo hình khác nhau, quy trình xử lý nhiệt thường rất cần thiết. Thép là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành cơ khí, với cấu trúc vi mô phức tạp có thể được kiểm soát thông qua xử lý nhiệt. Vì vậy, xử lý nhiệt thép là nội dung chính của xử lý nhiệt kim loại.
Ngoài ra, nhôm, đồng, magiê, titan và hợp kim của chúng cũng có thể thay đổi các tính chất cơ, lý và hóa học thông qua xử lý nhiệt để thu được các đặc tính hiệu suất khác nhau.
Xử lý nhiệt nói chung không làm thay đổi hình dạng và thành phần hóa học tổng thể của phôi mà thay vào đó truyền đạt hoặc cải thiện hiệu suất của nó bằng cách thay đổi cấu trúc vi mô bên trong phôi hoặc thay đổi thành phần hóa học trên bề mặt phôi. Đặc điểm của nó là cải thiện chất lượng bên trong của phôi, thường không thể nhìn thấy bằng mắt thường.
Chức năng của xử lý nhiệt là cải thiện tính chất cơ học của vật liệu, loại bỏ ứng suất dư và tăng cường khả năng gia công của kim loại. Theo các mục đích khác nhau của xử lý nhiệt, quy trình xử lý nhiệt có thể được chia thành hai loại: xử lý nhiệt sơ bộ và xử lý nhiệt cuối cùng.
1.Mục đích của xử lý nhiệt sơ bộ là cải thiện hiệu suất xử lý, loại bỏ ứng suất bên trong và chuẩn bị cấu trúc kim loại tốt cho quá trình xử lý nhiệt cuối cùng. Quá trình xử lý nhiệt bao gồm ủ, bình thường hóa, lão hóa, làm nguội và ủ, v.v.
l Ủ và chuẩn hóa được sử dụng cho các phôi đã trải qua quá trình xử lý nhiệt. Thép cacbon và thép hợp kim có hàm lượng cacbon lớn hơn 0,5% thường được ủ để giảm độ cứng và tạo điều kiện cắt dễ dàng hơn; Thép carbon và thép hợp kim có hàm lượng carbon dưới 0,5% được xử lý bằng phương pháp chuẩn hóa để tránh dụng cụ bị dính trong quá trình cắt do độ cứng thấp. Ủ và chuẩn hóa có thể tinh chỉnh kích thước hạt và đạt được cấu trúc vi mô đồng nhất, chuẩn bị cho quá trình xử lý nhiệt trong tương lai. Ủ và chuẩn hóa thường được bố trí sau gia công thô và trước gia công thô.
l Xử lý theo thời gian chủ yếu được sử dụng để loại bỏ các ứng suất bên trong được tạo ra trong quá trình sản xuất phôi và gia công cơ khí. Để tránh khối lượng công việc vận chuyển quá mức, đối với các bộ phận có độ chính xác chung, có thể sắp xếp xử lý theo thời gian trước khi gia công chính xác. Tuy nhiên, đối với các bộ phận có yêu cầu độ chính xác cao (chẳng hạn như vỏ máy khoan tọa độ), nên bố trí hai hoặc nhiều quy trình xử lý lão hóa. Các bộ phận đơn giản thường không cần xử lý lão hóa. Ngoài đúc, đối với một số bộ phận chính xác có độ cứng kém (chẳng hạn như vít chính xác), nhiều phương pháp xử lý lão hóa thường được sắp xếp giữa gia công thô và gia công bán chính xác để loại bỏ ứng suất bên trong sinh ra trong quá trình xử lý và ổn định độ chính xác gia công của các bộ phận. Một số bộ phận trục cần được xử lý theo thời gian sau quá trình làm thẳng.
l Làm nguội và ủ đề cập đến việc xử lý ủ ở nhiệt độ cao sau khi làm nguội, có thể thu được cấu trúc martensite được tôi luyện đồng đều và mịn, chuẩn bị cho việc giảm biến dạng trong quá trình làm nguội bề mặt và xử lý thấm nitơ trong tương lai. Do đó, làm nguội và ủ cũng có thể được sử dụng như một phương pháp xử lý nhiệt chuẩn bị. Do các bộ phận được tôi và tôi luyện có tính chất cơ học toàn diện tốt, một số bộ phận có yêu cầu thấp về độ cứng và khả năng chống mài mòn cũng có thể được sử dụng làm quy trình xử lý nhiệt cuối cùng.
2.Mục đích của xử lý nhiệt cuối cùng là cải thiện các tính chất cơ học như độ cứng, khả năng chống mài mòn và độ bền.
l Làm nguội bao gồm làm nguội bề mặt và làm nguội số lượng lớn. Làm nguội bề mặt được sử dụng rộng rãi do biến dạng, oxy hóa và khử cacbon nhỏ, đồng thời nó cũng có ưu điểm là độ bền bên ngoài cao và khả năng chống mài mòn tốt, đồng thời duy trì độ dẻo dai tốt và khả năng chống va đập mạnh bên trong. Để cải thiện tính chất cơ học của các bộ phận được làm nguội bề mặt, thường phải thực hiện xử lý nhiệt như làm nguội và ủ hoặc chuẩn hóa như xử lý nhiệt sơ bộ. Lộ trình quy trình chung là: cắt – rèn – chuẩn hóa (ủ) – gia công thô – làm nguội và ủ – gia công bán chính xác – làm nguội bề mặt – gia công chính xác.
l Làm nguội bằng cacbon thích hợp cho thép cacbon thấp và thép hợp kim thấp. Thứ nhất, hàm lượng carbon của lớp bề mặt của bộ phận được tăng lên và sau khi làm nguội, lớp bề mặt thu được độ cứng cao, trong khi lõi vẫn duy trì độ bền, độ dẻo dai và độ dẻo nhất định. Quá trình cacbon hóa có thể được chia thành quá trình cacbon hóa tổng thể và quá trình cacbon hóa cục bộ. Khi cacbon hóa một phần, nên áp dụng các biện pháp chống thấm (mạ đồng hoặc vật liệu chống thấm mạ) cho các bộ phận không được cacbon hóa. Do biến dạng lớn do quá trình cacbon hóa và làm nguội và độ sâu cacbon hóa thường dao động từ 0,5 đến 2 mm, quá trình cacbon hóa thường được bố trí giữa gia công bán chính xác và gia công chính xác. Lộ trình chung của quy trình là: cắt rèn, chuẩn hóa gia công thô và bán chính xác làm nguội bằng phương pháp cacbon hóa gia công chính xác. Khi phần không được cacbon hóa của các bộ phận được cacbon hóa cục bộ áp dụng kế hoạch quy trình tăng định mức và cắt bỏ lớp được cacbon hóa dư thừa, quá trình cắt bỏ lớp được cacbon hóa dư thừa phải được sắp xếp sau khi cacbon hóa và trước khi làm nguội.
l Xử lý thấm nitơ là phương pháp xử lý cho phép các nguyên tử nitơ xâm nhập vào bề mặt kim loại để thu được một lớp hợp chất chứa nitơ. Lớp thấm nitơ có thể cải thiện độ cứng, chống mài mòn, độ bền mỏi và khả năng chống ăn mòn của bề mặt các bộ phận. Do nhiệt độ xử lý thấm nitơ thấp, biến dạng nhỏ và lớp thấm nitơ mỏng (thường không vượt quá 0,6 ~ 0,7mm), quá trình thấm nitơ nên được sắp xếp càng muộn càng tốt. Để giảm biến dạng trong quá trình thấm nitơ, thường cần phải ủ ở nhiệt độ cao để giảm bớt căng thẳng sau khi cắt.
Thời gian đăng: 24/10/2024
