De rol van aluminiumwarmtebehandeling is het verbeteren van de mechanische eigenschappen van materialen, het elimineren van restspanningen en het verbeteren van de bewerkbaarheid van metalen. Afhankelijk van de verschillende doeleinden van warmtebehandeling, kunnen de processen worden onderverdeeld in twee categorieën: voorwarmtebehandeling en afsluitende warmtebehandeling.
Het doel van voorwarmtebehandeling is het verbeteren van de verwerkingsprestaties, het elimineren van interne spanningen en het voorbereiden van een goede metallografische structuur voor de uiteindelijke warmtebehandeling. Het warmtebehandelingsproces omvat gloeien, normaliseren, verouderen, afschrikken en ontlaten, enzovoort.
1) Gloeien en normaliseren
Gloeien en normaliseren worden gebruikt voor warmbewerkte aluminium plaatmaterialen. Koolstofstaal en gelegeerd staal met een koolstofgehalte van meer dan 0,5% worden vaak gegloeid om de hardheid te verminderen en het materiaal gemakkelijker te snijden; koolstofstaal en gelegeerd staal met een koolstofgehalte van minder dan 0,5% worden gebruikt om te voorkomen dat het materiaal aan het mes blijft plakken wanneer de hardheid te laag is. Gebruik ook een normalisatiebehandeling. Gloeien en normaliseren kunnen de korrel en de uniforme structuur nog verder verfijnen en voorbereiden op de daaropvolgende warmtebehandeling. Gloeien en normaliseren worden meestal toegepast nadat de plaat is vervaardigd en vóór de voorbewerking.
2) Verouderingsbehandeling
Verouderingsbehandeling wordt hoofdzakelijk toegepast om de interne spanning te elimineren die ontstaat bij de productie en bewerking van het plaatwerk.
Om overmatige transportbelasting te voorkomen, is het voor onderdelen met een gemiddelde precisie voldoende om één verouderingsbehandeling te laten uitvoeren vóór de afwerking. Voor onderdelen met hoge precisie-eisen, zoals de kast van de malboormachine, dienen echter twee of meer verouderingsbehandelingen te worden uitgevoerd. Eenvoudige onderdelen hebben over het algemeen geen verouderingsbehandeling nodig.
Naast gietstukken worden voor sommige precisieonderdelen met een slechte stijfheid, zoals precisieschroeven, vaak meerdere verouderingsbehandelingen toegepast tussen de voorbewerking en de semi-nabewerking om de interne spanning die tijdens de bewerking ontstaat te elimineren en de verwerkingsnauwkeurigheid van de onderdelen te stabiliseren. Voor sommige asonderdelen is het ook raadzaam om na het richten een verouderingsbehandeling uit te voeren.
3) Blussen en temperen
Ontlaten verwijst naar het ontlaten bij hoge temperatuur na het afschrikken. Het kan een uniforme en getemperde sorbietstructuur verkrijgen, wat een voorbereiding is om vervorming tijdens oppervlakteafschrikken en nitreren te verminderen. Daarom kan ontlaten ook worden gebruikt als voorwarmtebehandeling.
Door de betere algehele mechanische eigenschappen van de te harden en te ontlaten onderdelen kan het ook worden gebruikt als laatste warmtebehandelingsproces voor onderdelen die geen hoge hardheid en slijtvastheid nodig hebben.
Het doel van de laatste warmtebehandeling is het verbeteren van mechanische eigenschappen zoals hardheid, slijtvastheid en sterkte. Het warmtebehandelingsproces omvat afschrikken, carboneren en afschrikken, en nitreren.
1) Blussen
Afschrikken wordt onderverdeeld in oppervlakteafschrikken en algehele afschrikken. Oppervlakteafschrikken wordt veel gebruikt vanwege de geringe vervorming, oxidatie en ontkoling. Oppervlakteafschrikken biedt daarnaast voordelen zoals een hoge externe sterkte en goede slijtvastheid, terwijl een goede interne taaiheid en sterke slagvastheid behouden blijven. Om de mechanische eigenschappen van oppervlakteafschrikkende onderdelen te verbeteren, is vaak een warmtebehandeling zoals afschrikken en ontlaten of normaliseren vereist als voorbehandeling. De algemene procesroute is: stansen, smeden, normaliseren, gloeien, ruw bewerken, afschrikken en ontlaten, semi-nabewerken, oppervlakteafschrikken en afwerken.
2) Carbureren en blussen
Carbureren en afschrikken is bedoeld om eerst het koolstofgehalte van de oppervlaktelaag van het onderdeel te verhogen. Na het afschrikken verkrijgt de oppervlaktelaag een hoge hardheid, terwijl het kernonderdeel nog steeds een zekere sterkte, hoge taaiheid en plasticiteit behoudt. Carbureren wordt onderverdeeld in volledig carbureren en gedeeltelijk carbureren. Bij gedeeltelijk carbureren dienen anti-doorsijpelingsmaatregelen te worden genomen voor niet-carburerende onderdelen. Omdat het carbureren en afschrikken grote vervorming veroorzaakte en de carburatiediepte doorgaans tussen 0,5 en 2 mm ligt, bevindt het carburatieproces zich doorgaans tussen semi-nabewerking en nabewerking.
De procesroute is over het algemeen: stansen, smeden, normaliseren, ruwen, semi-nabewerken, carboneren en afschrikken, en afwerken. Wanneer het niet-gecarboneerde deel van het te carboneren en afschrikken deel het procesplan volgt van het verwijderen van de overtollige gecarboneerde laag na het vergroten van de marge, dient het proces voor het verwijderen van de overtollige gecarboneerde laag ná het carboneren en afschrikken, vóór het afschrikken, te worden uitgevoerd.
3) Nitreren
Nitreren is het proces waarbij stikstofatomen in een metaaloppervlak worden geïnfiltreerd om een laag stikstofhoudende verbindingen te verkrijgen. De nitreerlaag kan de hardheid, slijtvastheid, vermoeiingssterkte en corrosiebestendigheid van het oppervlak van het onderdeel verbeteren. Omdat de nitreertemperatuur laag is, de vervorming gering is en de nitreerlaag dun is, doorgaans niet meer dan 0,6-0,7 mm, moet het nitreerproces zo laat mogelijk worden uitgevoerd. Om de vervorming tijdens het nitreren te verminderen, is meestal hogetemperatuurontlaten nodig om spanning te verminderen.
Bewerkt door May Jiang van MAT Alumin
Plaatsingstijd: 4 sep 2023
