Warmtebehandeling van precisiegedraaide onderdelen

De warmtebehandeling van een nauwkeurig bewerkt onderdeel is een gecontroleerd verwarmings- en koelproces dat de fysieke eigenschappen van het metaal verandert om aan een specifieke eis te voldoen. In veel gevallen wordt warmtebehandeling gebruikt om de sterkte, hardheid en slijtvastheid te vergroten. Afhankelijk van het betrokken materiaal en proces kan het echter ook worden gebruikt om interne spanningen te verlichten, de bewerkbaarheid te verbeteren en de elektrische of magnetische eigenschappen te verbeteren, of de taaiheid en zachtheid te vergroten.

Het warmtebehandelingsproces omvat 3 basisstappen:

1. Verwarming:het metaal wordt verwarmd tot een specifieke temperatuur waarbij de structurele eigenschappen zullen veranderen.
2. Inweken:het metaal wordt op de gespecificeerde temperatuur gehouden totdat het hele onderdeel gelijkmatig is verwarmd.
3. Afkoeling:het metaal wordt met een bepaalde snelheid teruggekoeld tot kamertemperatuur.

Verwarmingsbehandeling wordt voornamelijk toegepast op staal en staallegeringen, maar kan ook worden toegepast op sommige soorten aluminium. Pioneer Service heeft ervaring met het machinaal bewerken en thermisch behandelen van een breed scala aan staallegeringen en koolstofstaalmateriaal om aan de projectvereisten te voldoen.

Er zijn 4 basistypes van warmtebehandeling voor staal:

1. Verharding:zoals de naam al doet vermoeden, wordt dit proces gebruikt om het materiaal te harden en sterker te maken. Met dit proces zal het materiaal echter ook in ductiliteit afnemen (dwz brozer worden) en afhankelijk van de toepassing de noodzaak creëren om na uitharding te ontlaten.

Voor onderdelen die moeten worden uitgehard, wordt het materiaal langzaam tot een hoge temperatuur verwarmd, gedurende een bepaalde tijd op een bepaalde temperatuur geweekt en vervolgens snel afgekoeld door ze in water of olie te dompelen. Deze snelle afkoeling in een vloeistof wordt afschrikken genoemd.

Voor koolstofstaal moet het staal in minder dan 1 seconde worden afgekoeld tot minder dan 1000 graden Fahrenheit. Voor gelegeerde staalsoorten zal de afkoelsnelheid afnemen.

2. Temperen:het harden van een materiaal verhoogt de interne spanningen en temperen zal die spanningen verlichten. Het materiaal zal bij het uitharden een vergelijkbaar proces van 3 stappen doorlopen, hoewel dit bij lagere temperaturen wordt gedaan. Het koelproces voor het temperen gebeurt bijna altijd in lucht en niet in een vloeistof.
3. Uitgloeien:Uitgloeien wordt vaak gebruikt om de taaiheid van de materialen te vergroten (waardoor het metaal minder snel barst), om spanning te verlichten of om het metaal zachter te maken. Het wordt algemeen beschouwd als het tegenovergestelde van verharding. Bij dit proces wordt het metaal heel langzaam verwarmd tot een bepaalde temperatuur, daar gedurende een bepaalde tijd gehouden (inweken) en vervolgens langzaam aan de lucht afgekoeld - meestal door de onderdelen in de oven te laten terwijl het normaal afkoelt. Bij koolstofarme staalsoorten is de temperatuur voor het uitgloeien hoog en naarmate het koolstofgehalte toeneemt, zal de temperatuur voor het uitgloeien afnemen.
4. Normaliseren:dit proces wordt gebruikt om interne spanningen te verlichten die tijdens het bewerken zijn ontstaan. Voor normalisatie worden de onderdelen na de verwarmings- en inweekfase uit de oven verwijderd voor luchtkoeling. Door het verwijderen uit de oven zullen de onderdelen sneller afkoelen - hoewel de massa van de onderdelen die snelheid zal beïnvloeden (kleinere en dunnere onderdelen zullen sneller afkoelen dan grotere dikkere). Genormaliseerd staal is sterker dan gegloeid staal.

Hoewel er veel metaaleigenschappen zijn die kunnen worden verbeterd door warmtebehandeling, kan het proces enkele nadelige effecten hebben op het oppervlak van het onderdeel.

1. Schaal op het oppervlak van het onderdeel – beïnvloedt de oppervlakteafwerking
2. Vervorming van het onderdeel – sommige lange dunne onderdelen zullen buigen of vervormen tijdens het warmtebehandelingsproces
3. Verkleuring van het onderdeel – het warmtebehandelingsproces zal het materiaal donkerder maken en het zal niet langer glanzend zijn zoals het was na het machinaal bewerken.

De onderdelen kunnen mogelijk worden rechtgetrokken na een warmtebehandeling om de vervorming te elimineren, en slijpen is meestal mogelijk om een ​​vereiste consistente oppervlakteafwerking te verkrijgen. De kleur van het onderdeel kan echter zelden worden teruggebracht naar de staat van voor de warmtebehandeling. Hier is hetzelfde onderdeel afgebeeld na warmtebehandeling en slijpen:

Pioneer Service produceert een breed scala aan op maat gemaakte stalen gedraaide componenten voor klanten in de medische sector, ruimtevaart, olie en gas, gazon en tuin, elektrische voertuigen en een breed scala aan andere industrieën. We werken samen met veel gekwalificeerde warmtebehandelingspartners, afhankelijk van het benodigde volume onderdelen en de gespecificeerde vereisten voor de verwerking. Als uw project een nauwkeurig gedraaid onderdeel met warmtebehandeling vereist, neem contact op met ons verkoop- en engineeringteam zodat we u vandaag een offerte kunnen bezorgen. We beantwoorden ook graag al uw vragen over onze capaciteiten en ervaring. Voor meer informatie over andere afwerkingsdiensten die Pioneer Service kan bieden voor precisiegedraaide componenten, zie onze pagina Afwerkingsdiensten.