Alumiiniumi kuumtöötluse ülesanne on parandada materjalide mehaanilisi omadusi, kõrvaldada jääkpingeid ja parandada metallide töödeldavust. Vastavalt kuumtöötlemise erinevatele eesmärkidele võib protsessid jagada kahte kategooriasse: eelkuumtöötlus ja lõplik kuumtöötlus.
Eelkuumtöötluse eesmärk on parandada töötlemisvõimet, kõrvaldada sisemine pinge ja valmistada ette hea metallograafiline struktuur lõplikuks kuumtöötluseks. Selle kuumtöötlemisprotsess hõlmab lõõmutamist, normaliseerimist, vanandamist, kustutamist ja karastamist ja nii edasi.
1) Lõõmutamine ja normaliseerimine
Kuumtöödeldud alumiiniumist tooriku materjali puhul kasutatakse lõõmutamist ja normaliseerimist. Süsinikterast ja legeerterast süsinikusisaldusega üle 0,5% lõõmutatakse sageli, et vähendada nende kõvadust ja hõlpsasti lõigata; Süsinikterast ja legeerterast, mille süsinikusisaldus on alla 0,5%, kasutatakse liiga madala kõvaduse korral noa külge kleepumise vältimiseks. Ja kasutage normaliseerivat ravi. Lõõmutamine ja normaliseerimine võivad siiski täpsustada tera ja ühtlast struktuuri ning valmistuda järgnevaks kuumtöötlemiseks. Lõõmutamine ja normaliseerimine korraldatakse tavaliselt pärast tooriku valmistamist ja enne töötlemata töötlemist.
2) Vananemisravi
Vananemistöötlust kasutatakse peamiselt tooriku valmistamisel ja töötlemisel tekkiva sisemise pinge kõrvaldamiseks.
Ülemäärase transpordikoormuse vältimiseks piisab üldise täpsusega osade puhul enne viimistlemist ühe vananemistöötluse korraldamisest. Kõrgete täpsusnõuetega osade jaoks, nagu puurimismasina kast jne, tuleks aga korraldada kaks või mitu vananemisprotseduuri. Lihtdetailid ei vaja üldjuhul vananemisravi.
Lisaks valanditele on mõnede vähese jäikusega täppisosade (nt täppiskruvi) puhul, et kõrvaldada töötlemisel tekkiv sisepinge ja stabiliseerida osade töötlemistäpsust, töötlemata töötlemise ja poolviimistlemise vahel sageli mitu vananemistöötlust. Mõnede võlli osade puhul tuleks pärast sirgendamise protsessi korraldada ka vananemistöötlus.
3) karastamine ja karastamine
karastamine ja karastamine viitab karastamisele kõrgel temperatuuril pärast karastamist. See võib saada ühtlase ja karastatud sorbiidi struktuuri, mis on preparaat deformatsiooni vähendamiseks pinna karastamise ja nitriidi töötlemisel. Seetõttu saab karastamist ja karastamist kasutada ka eelkuumtöötlusena.
Karastus- ja karastusosade paremate kõikehõlmavate mehaaniliste omaduste tõttu saab seda kasutada ka osade osade lõpliku kuumtöötlusprotsessina, mis ei nõua suurt kõvadust ja kulumiskindlust.
Lõpliku kuumtöötluse eesmärk on parandada mehaanilisi omadusi nagu kõvadus, kulumiskindlus ja tugevus. Selle kuumtöötlemise protsess hõlmab kustutamist, karburiseerimist ja kustutamist ning nitriiditöötlust.
1) Kustutamine
Karastus jaguneb pinnakarastuseks ja üldkarastuseks. Nende hulgas kasutatakse pinnakarastamist laialdaselt selle väikese deformatsiooni, oksüdatsiooni ja dekarburiseerimise tõttu ning pinnakarastamisel on ka kõrge välistugevuse ja hea kulumiskindluse eelised, säilitades samal ajal hea sisemise sitkuse ja tugeva löögikindluse. Pinnakarastavate osade mehaaniliste omaduste parandamiseks on eelkuumtöötlusena sageli vajalik kuumtöötlus, näiteks karastamine ja karastamine või normaliseerimine. Selle üldine protsessiviis on: tühjendamine, sepistamine, normaliseerimine, lõõmutamine, töötlemata töötlemine, karastamine ja karastamine, poolviimistlus, pinnakarastus, viimistlus.
2) Karburiseerimine ja karastamine
Karburiseerimine ja karastamine on selleks, et kõigepealt suurendada detaili pinnakihi süsinikusisaldust ja pärast karastumist saavutab pinnakihi kõrge kõvaduse, samas kui südamikuosa säilitab teatud tugevuse ning kõrge sitkuse ja plastilisuse. Karburiseerimine jaguneb üldiseks ja osaliseks karboniseerimiseks. Osalise karburiseerimise korral tuleks mittekarburiseerivate osade puhul rakendada lekkevastaseid meetmeid. Kuna karburiseerimine ja karastamine põhjustasid suuri deformatsioone ja karburiseerimise sügavus on tavaliselt vahemikus 0,5–2 mm, toimub karburiseerimisprotsess tavaliselt poolviimistluse ja viimistluse vahel.
Protsessi marsruut on üldiselt järgmine: tühjendamine, sepistamine, normaliseerimine, töötlemata töötlemine, poolviimistlus, karburiseerimine ja karastamine, viimistlemine. Kui karburiseerimis- ja karastusosa karboniseerimata osa võtab pärast marginaali suurendamist kasutusele liigse karbureeritud kihi eemaldamise protsessiplaani, tuleks üleliigse karbureeritud kihi eemaldamise protsess korraldada pärast karburiseerimist ja kustutamist, enne kustutamist.
3) Nitreerimine
Nitridimine on protsess, mille käigus infiltreeritakse lämmastikuaatomid metalli pinnale, et saada lämmastikku sisaldavate ühendite kiht. Nitridkiht võib parandada detaili pinna kõvadust, kulumiskindlust, väsimustugevust ja korrosioonikindlust. Kuna nitriidi töötlemise temperatuur on madal, deformatsioon on väike ja nitriidikiht on õhuke, tavaliselt mitte üle 0,6–0,7 mm, tuleks nitridimisprotsess korraldada võimalikult hilja. Nitriidi ajal tekkiva deformatsiooni vähendamiseks on pinge leevendamiseks tavaliselt vaja kõrge temperatuuriga karastamine.
Toimetanud May Jiang ettevõttest MAT Alumin
Postitusaeg: 04.04.2023
