Die Rolle der Aluminium-Wärmebehandlung besteht darin, die mechanischen Eigenschaften von Materialien zu verbessern, Eigenspannungen zu beseitigen und die Bearbeitbarkeit von Metallen zu verbessern. Je nach Zweck der Wärmebehandlung können die Prozesse in zwei Kategorien unterteilt werden: Vorwärmebehandlung und abschließende Wärmebehandlung.
Der Zweck der Vorwärmebehandlung besteht darin, die Verarbeitungsleistung zu verbessern, innere Spannungen zu beseitigen und eine gute metallografische Struktur für die abschließende Wärmebehandlung vorzubereiten. Der Wärmebehandlungsprozess umfasst Glühen, Normalisieren, Altern, Abschrecken und Anlassen usw.
1) Glühen und Normalisieren
Glühen und Normalisieren werden für warmumgeformtes Aluminiumrohmaterial eingesetzt. Kohlenstoffstahl und legierter Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,5 % werden häufig geglüht, um ihre Härte zu verringern und sie leichter zu schneiden; Kohlenstoffstahl und legierter Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,5 % werden verwendet, um ein Anhaften am Messer bei zu geringer Härte zu vermeiden. Und verwenden Sie eine normalisierende Behandlung. Durch Glühen und Normalisieren können die Körnung und die gleichmäßige Struktur noch verfeinert und auf die anschließende Wärmebehandlung vorbereitet werden. Glühen und Normalisieren erfolgen üblicherweise nach der Herstellung des Rohlings und vor der Grobbearbeitung.
2) Alterungsbehandlung
Die Alterungsbehandlung wird hauptsächlich zur Beseitigung der inneren Spannungen eingesetzt, die bei der Rohlingsherstellung und -bearbeitung entstehen.
Um einen übermäßigen Transportaufwand zu vermeiden, reicht es bei Teilen mit allgemeiner Präzision aus, vor der Endbearbeitung eine Alterungsbehandlung durchzuführen. Bei Teilen mit hohen Präzisionsanforderungen, wie dem Kasten der Lehrenbohrmaschine usw., sollten jedoch zwei oder mehrere Alterungsbehandlungsverfahren angeordnet werden. Einfache Teile benötigen im Allgemeinen keine Alterungsbehandlung.
Zusätzlich zu Gussteilen werden bei einigen Präzisionsteilen mit geringer Steifigkeit, wie z. B. Präzisionsschrauben, häufig mehrere Alterungsbehandlungen zwischen Grobbearbeitung und Vorbearbeitung angeordnet, um die während der Bearbeitung erzeugten inneren Spannungen zu beseitigen und die Bearbeitungsgenauigkeit von Teilen zu stabilisieren. Bei manchen Wellenteilen sollte auch nach dem Richtvorgang eine Alterungsbehandlung erfolgen.
3) Abschrecken und Anlassen
Unter Abschrecken und Anlassen versteht man das Hochtemperaturanlassen nach dem Abschrecken. Es kann eine gleichmäßige und vergütete Sorbitstruktur erhalten werden, die eine Vorbereitung zur Reduzierung der Verformung während der Oberflächenabschreckung und Nitrierbehandlung darstellt. Daher kann das Abschrecken und Anlassen auch als Vorwärmebehandlung eingesetzt werden.
Aufgrund der besseren umfassenden mechanischen Eigenschaften der Vergütungsteile kann es auch als abschließendes Wärmebehandlungsverfahren für einige Teile verwendet werden, die keine hohe Härte und Verschleißfestigkeit erfordern.
Ziel der abschließenden Wärmebehandlung ist die Verbesserung mechanischer Eigenschaften wie Härte, Verschleißfestigkeit und Festigkeit. Der Wärmebehandlungsprozess umfasst Abschrecken, Aufkohlen und Abschrecken sowie Nitrierbehandlung.
1) Abschrecken
Das Abschrecken wird in Oberflächenabschreckung und Gesamtabschreckung unterteilt. Unter diesen wird das Oberflächenabschrecken aufgrund seiner geringen Verformung, Oxidation und Entkohlung häufig verwendet. Das Oberflächenabschrecken bietet außerdem die Vorteile einer hohen äußeren Festigkeit und einer guten Verschleißfestigkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung einer guten inneren Zähigkeit und einer starken Schlagfestigkeit. Um die mechanischen Eigenschaften von Oberflächenvergütungsteilen zu verbessern, ist als Vorwärmebehandlung häufig eine Wärmebehandlung wie Abschrecken und Anlassen oder Normalisieren erforderlich. Sein allgemeiner Prozessweg ist: Stanzen, Schmieden, Normalisieren, Glühen, Grobbearbeitung, Abschrecken und Anlassen, Vorschlichten, Oberflächenabschrecken, Endbearbeitung.
2) Aufkohlen und Abschrecken
Durch Aufkohlen und Abschrecken wird zunächst der Kohlenstoffgehalt der Oberflächenschicht des Teils erhöht. Nach dem Abschrecken erhält die Oberflächenschicht eine hohe Härte, während das Kernteil weiterhin eine gewisse Festigkeit sowie eine hohe Zähigkeit und Plastizität beibehält. Das Aufkohlen wird in Gesamtaufkohlung und Teilaufkohlung unterteilt. Wenn eine teilweise Aufkohlung durchgeführt wird, sollten für nicht aufkohlende Teile Anti-Sicker-Maßnahmen ergriffen werden. Da das Aufkohlen und Abschrecken große Verformungen verursachte und die Aufkohlungstiefe im Allgemeinen zwischen 0,5 und 2 mm liegt, wird der Aufkohlungsprozess im Allgemeinen zwischen Vorschlichten und Schlichten angeordnet.
Der Prozessweg ist im Allgemeinen: Stanzen, Schmieden, Normalisieren, Grobbearbeitung, Vorschlichten, Aufkohlen und Abschrecken, Endbearbeitung. Wenn der nicht aufgekohlte Teil des Aufkohlungs- und Abschreckteils den Prozessplan zum Entfernen der überschüssigen aufgekohlten Schicht nach Vergrößerung des Randes übernimmt, sollte der Prozess zum Entfernen der überschüssigen aufgekohlten Schicht nach dem Aufkohlen und Abschrecken und vor dem Abschrecken angeordnet werden.
3) Nitrierbehandlung
Beim Nitrieren handelt es sich um den Prozess, bei dem Stickstoffatome in eine Metalloberfläche eingeschleust werden, um eine Schicht stickstoffhaltiger Verbindungen zu erhalten. Die Nitrierschicht kann die Härte, Verschleißfestigkeit, Dauerfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche des Teils verbessern. Da die Temperatur der Nitrierbehandlung niedrig ist, die Verformung gering ist und die Nitrierschicht dünn ist, im Allgemeinen nicht mehr als 0,6 bis 0,7 mm, sollte der Nitrierprozess so spät wie möglich erfolgen. Um die Verformung beim Nitrieren zu reduzieren, ist im Allgemeinen ein Hochtemperaturanlassen zum Spannungsabbau erforderlich.
Herausgegeben von May Jiang von MAT Alumin
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 04.09.2023
