El tratamiento térmico se puede aplicar a muchas aleaciones del metal para mejorar perceptiblemente las propiedades físicas dominantes tales como dureza, fuerza, o manufacturabilidad. Estos cambios son debido a los cambios en la microestructura y a veces debido a los cambios en la composición química del material.
Estos tratamientos incluyen la calefacción de la aleación del metal (generalmente) a las temperaturas extremas seguidas refrescándose bajo condiciones controladas. La temperatura a la cual se calienta el material, el tiempo de mantener la temperatura y la tarifa de enfriamiento afectarán grandemente a las propiedades físicas finales de la aleación del metal.
En este papel, revisamos el tratamiento térmico relacionado con las aleaciones más de uso general del metal de trabajar a máquina del CNC. Describiendo el impacto de estos procesos en las propiedades finales de la parte, este artículo le ayudará a elegir el material correcto para su uso.
Cuándo el tratamiento térmico será realizado
El tratamiento térmico se puede aplicar a las aleaciones del metal en el proceso de fabricación. Para el CNC trabajó a máquina las piezas, tratamiento térmico es generalmente aplicable a:
Antes de trabajar a máquina del CNC: cuando se requiere para proporcionar las aleaciones confeccionadas del metal del grado estándar, los proveedores de servicios del CNC procesarán directamente partes de los materiales del inventario. Ésta es generalmente la mejor opción para acortar el plazo de ejecución.
Después de trabajar a máquina del CNC: algunos tratamientos térmicos aumentan perceptiblemente la dureza del material, o se utilizan como pasos de acabado después de formar. En estos casos, el tratamiento térmico se realiza después del CNC que trabaja a máquina, porque la alta dureza reduce la manufacturabilidad del material. Por ejemplo, éste es el costumbre cuando las piezas del acero de herramienta que trabaja a máquina del CNC.
Tratamiento térmico común de los materiales del CNC: recocido, alivio de tensión y temple
El recocido, el alivio del temple y de tensión implican todo el calentar de la aleación del metal a una temperatura alta y después lentamente el refrescar del material, generalmente en aire o en un horno. Diferencian en la temperatura en la cual el material se calienta y en el orden del proceso de fabricación.
Durante el recocido, el metal se calienta a un muy de alta temperatura y después se refresca lentamente para obtener la microestructura deseada. El recocido se aplica generalmente a todas las aleaciones del metal después de formar y antes de cualquier transformación para ablandarlas y para mejorar su viabilidad. Si no se especifica ningún otro tratamiento térmico, la mayoría del CNC trabajó a máquina piezas tendrá propiedades materiales en el estado recocido.
El alivio de tensión incluye la calefacción de las piezas a un de alta temperatura (pero más bajo que el recocido), que se utiliza generalmente después del CNC que trabaja a máquina para eliminar la tensión residual generada en el proceso de fabricación. Esto puede producir partes con propiedades mecánicas más constantes.
El temple también calienta piezas en una temperatura más baja que la temperatura de recocido. Se utiliza generalmente después de apagar del acero con poco carbono (1045 y A36) y del acero de aleación (4140 y 4240) para reducir su fragilidad y para mejorar sus propiedades mecánicas.
apague
El amortiguamiento implica el calentar del metal a una misma temperatura alta, seguida por el enfriamiento rápido, generalmente sumergiendo el material en aceite o agua o exponiéndolo a una corriente del aire frío. “Cerraduras de enfriamiento rápidas” los cambios de la microestructura que ocurren cuando se calienta el material, dando por resultado la dureza extremadamente alta de las piezas.
Las piezas se apagan generalmente después del CNC que trabaja a máquina como el paso pasado del proceso de fabricación (piense en el herrero que sumerge la cuchilla en aceite), porque el aumento en dureza hace el material más difícil al proceso.
Los aceros de herramienta se apagan después del CNC que trabaja a máquina para obtener características superficiales extremadamente altas de la dureza. La dureza resultante se puede entonces controlar usando un proceso de temple. Por ejemplo, la dureza del acero de herramienta A2 después de apagar es 63-65 Rockwell C, pero puede ser moderada a una dureza entre 42-62 HRC. El temple puede prolongar la vida de servicio de piezas porque el temple puede reducir fragilidad (los mejores resultados pueden ser obtenidos cuando la dureza es 56-58 HRC).
Precipitación que endurece (envejecimiento)
La precipitación que endurece o que envejece es dos términos de uso general describir el mismo proceso. La precipitación que endurece es un proceso del tres-paso: primero, el material se calienta a una temperatura alta, después se apaga, y finalmente se calienta a una baja temperatura (envejecimiento) durante mucho tiempo. Esto lleva a la disolución y a la distribución uniforme de elementos ligantes inicialmente bajo la forma de partículas discretas de diversas composiciones en la matriz del metal, apenas pues los cristales del azúcar disuelven en agua cuando se calienta la solución.
Después de endurecer de la precipitación, de la fuerza y de la dureza del aumento de la aleación del metal agudamente. Por ejemplo, 7075 es una aleación de aluminio, que se utiliza generalmente en la industria aeroespacial para fabricar partes con la resistencia a la tensión equivalente a la del acero inoxidable, y su peso es menos de 3 veces. La tabla siguiente ilustra el efecto de la precipitación que endurece en 7075 de aluminio:
No todos los metales pueden ser sometidos a un tratamiento térmico de esta manera, pero los materiales compatibles se consideran como superaleaciones y son convenientes para los usos del rendimiento muy alto. La precipitación más común que endurece las aleaciones usadas en el CNC se resume como sigue:
Caso que endurece y que carbura
El caso que endurece es una serie de tratamiento térmico, que puede hacer la superficie de piezas tiene alta dureza mientras que sigue habiendo el material que subraya suavemente. Esto es generalmente mejor que aumentando la dureza de la parte sobre el volumen entero (e.g., apagando) porque la parte más dura es también más frágil.
La carburación es el tratamiento térmico más común del endurecimiento de caso. Implica el calentar del acero con poco carbono en un ambiente rico del carbono y después el apagar de las piezas para cerrar el carbono en la matriz del metal. Esto aumenta la dureza superficial del acero, apenas como aumentos de anodización la dureza superficial de la aleación de aluminio.
Cómo especificar el tratamiento térmico en su orden:
Cuando usted pone un orden del CNC, usted puede pedir el tratamiento térmico de tres maneras:
Estándares de la fabricación de la referencia: muchos tratamientos térmicos son estandardizados y ampliamente utilizados. Por ejemplo, los indicadores T6 de las aleaciones de aluminio (6061-T6, 7075-T6, etc.) indican que el material ha sido precipitación endurecida.
Especifique la dureza requerida: Esto es un método común para especificar el endurecimiento del tratamiento térmico y de la superficie del acero de herramienta. Esto explicará al fabricante el tratamiento térmico requerido después de trabajar a máquina del CNC. Por ejemplo, para el acero de herramienta D2, una dureza de 56-58 HRC se requiere generalmente.
Especifique el ciclo del tratamiento térmico: cuando los detalles del tratamiento térmico requerido se saben, estos detalles se pueden comunicar al proveedor al poner la orden. Esto permite que usted modifique específicamente las propiedades materiales de su uso. Por supuesto, esto requiere conocimiento metalúrgico avanzado.
Regla empírica
1. Usted puede especificar el tratamiento térmico en el CNC que procesa orden refiriendo a los materiales específicos, proporcionando requisitos de la dureza o describiendo el ciclo del tratamiento.
2. la precipitación que endurece las aleaciones (tales como Al 6061-T6, Al 7075-T6 y SS 17-4) se selecciona para los usos más exigentes porque tienen de alta resistencia mismo y dureza.
3. Cuando es necesario mejorar la dureza en el volumen entero de la parte, se prefiere el amortiguamiento, y solamente el endurecimiento superficial (carburación) se realiza en la superficie de la pieza para aumentar la dureza.