Wärmebehandlungist ein Prozess, bei dem Metallmaterialien in einem bestimmten Medium erhitzt, warm gehalten und abgekühlt werden und ihre Eigenschaften durch Veränderung der metallografischen Struktur auf der Oberfläche oder im Inneren des Materials gesteuert werden.
Prozesseigenschaften
Die Wärmebehandlung von Metallen ist einer der wichtigsten Prozesse im Maschinenbau.Im Vergleich zu anderen Verarbeitungstechnologien verändert die Wärmebehandlung im Allgemeinen nicht die Form und die gesamte chemische Zusammensetzung des Werkstücks, sondern verändert die Mikrostruktur im Inneren des Werkstücks oder die chemische Zusammensetzung der Werkstückoberfläche., um die Leistung des Werkstücks zu erhöhen oder zu verbessern.Es zeichnet sich durch eine Verbesserung der inneren Qualität des Werkstücks aus, die in der Regel mit bloßem Auge nicht sichtbar ist.
Um dem Metallwerkstück die erforderlichen mechanischen Eigenschaften, physikalischen Eigenschaften und chemischen Eigenschaften zu verleihen, ist neben einer angemessenen Materialauswahl und verschiedenen Umformverfahren häufig ein Wärmebehandlungsprozess unerlässlich.Stahl ist der am häufigsten verwendete Werkstoff im Maschinenbau.Die Mikrostruktur von Stahl ist komplex und kann durch Wärmebehandlung kontrolliert werden.Daher ist die Wärmebehandlung von Stahl der Hauptinhalt der Metallwärmebehandlung.Darüber hinaus können Aluminium, Kupfer, Magnesium, Titan usw. und ihre Legierungen auch wärmebehandelt werden, um ihre mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften zu ändern und so unterschiedliche Leistungen zu erzielen.
Prozess der Wärmebehandlung
Der Wärmebehandlungsprozess umfasst im Allgemeinen drei Prozesse: Erhitzen, Wärmespeicherung und Abkühlen, und manchmal gibt es nur zwei Prozesse: Erhitzen und Abkühlen.
Das Erhitzen ist einer der wichtigen Prozesse der Wärmebehandlung.Es gibt viele Erwärmungsmethoden für die Wärmebehandlung von Metallen.Die früheste Nutzung von Holzkohle und Kohle als Wärmequellen und dann der Einsatz von flüssigen und gasförmigen Brennstoffen.Durch den Einsatz von Elektrizität ist das Heizen leicht kontrollierbar und frei von Umweltbelastungen.Diese Wärmequellen können zur direkten Erwärmung oder indirekten Erwärmung durch geschmolzene Salze oder Metalle sowie schwebende Partikel verwendet werden.
Wenn das Metall erhitzt wird, wird das Werkstück der Luft ausgesetzt und es kommt häufig zu Oxidation und Entkohlung (d. h. der Kohlenstoffgehalt auf der Oberfläche des Stahlteils wird reduziert), was sich sehr negativ auf die Oberflächeneigenschaften des Werkstücks auswirkt Teile nach der Wärmebehandlung.Daher sollte das Metall üblicherweise in einer kontrollierten Atmosphäre oder Schutzatmosphäre, in geschmolzenem Salz und im Vakuum erhitzt werden und kann auch durch Beschichtungs- oder Verpackungsmethoden geschützt werden.
Die Erwärmungstemperatur ist einer der wichtigen Prozessparameter des Wärmebehandlungsprozesses.Die Auswahl und Steuerung der Heiztemperatur ist das Hauptproblem zur Sicherstellung der Qualität der Wärmebehandlung.Die Erwärmungstemperatur variiert je nach dem zu verarbeitenden Metallmaterial und dem Zweck der Wärmebehandlung. Im Allgemeinen wird jedoch über die Phasenübergangstemperatur erhitzt, um eine Hochtemperaturstruktur zu erhalten.Darüber hinaus dauert die Umwandlung eine gewisse Zeit. Wenn die Oberfläche des Metallwerkstücks die erforderliche Erwärmungstemperatur erreicht, muss sie für einen bestimmten Zeitraum auf dieser Temperatur gehalten werden, um die Innen- und Außentemperaturen und die Mikrostruktur konsistent zu halten ändert sich komplett.Diese Zeitspanne wird Haltezeit genannt.Wenn eine Erwärmung mit hoher Energiedichte und eine Oberflächenwärmebehandlung verwendet werden, ist die Aufheizgeschwindigkeit extrem hoch und es gibt im Allgemeinen keine Haltezeit, während die Haltezeit bei der chemischen Wärmebehandlung oft länger ist.
Auch die Kühlung ist ein unverzichtbarer Schritt im Wärmebehandlungsprozess.Die Kühlmethode variiert je nach Prozess und steuert hauptsächlich die Kühlrate.Im Allgemeinen ist die Abkühlgeschwindigkeit beim Glühen am langsamsten, die Abkühlgeschwindigkeit beim Normalisieren schneller und die Abkühlgeschwindigkeit beim Abschrecken schneller.Aufgrund unterschiedlicher Stahlsorten ergeben sich jedoch auch unterschiedliche Anforderungen.Beispielsweise kann hohlgehärteter Stahl mit der gleichen Abkühlgeschwindigkeit wie beim Normalisieren gehärtet werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20.04.2022