การรักษาความร้อนด้วยโลหะ

การอบชุบด้วยความร้อนของโลหะคือการให้ความร้อนแก่ชิ้นงานโลหะหรือโลหะผสมให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสมในตัวกลางบางชนิดและหลังจากรักษาอุณหภูมิไว้เป็นระยะเวลาหนึ่งแล้วจะถูกทำให้เย็นลงในตัวกลางต่าง ๆ ด้วยความเร็วที่แตกต่างกันโดยการเปลี่ยนพื้นผิวหรือภายในของ วัสดุโลหะ กระบวนการโครงสร้างจุลภาคเพื่อควบคุมประสิทธิภาพชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

หมวดหมู่หลัก
กระบวนการบำบัดความร้อนของโลหะสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นสามประเภท: การรักษาความร้อนโดยรวม การรักษาความร้อนที่พื้นผิว และการบำบัดความร้อนด้วยสารเคมี ขึ้นอยู่กับสื่อความร้อน อุณหภูมิความร้อน และวิธีการทำความเย็น แต่ละหมวดหมู่สามารถแบ่งออกเป็นกระบวนการบำบัดความร้อนที่แตกต่างกันได้หลายกระบวนการ โลหะชนิดเดียวกันใช้กระบวนการบำบัดความร้อนที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้โครงสร้างจุลภาคที่แตกต่างกันและมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน เหล็กเป็นโลหะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรม และโครงสร้างจุลภาคของเหล็กก็ซับซ้อนที่สุดเช่นกัน ดังนั้นจึงมีกระบวนการบำบัดความร้อนเหล็กหลายประเภทชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซีทองเหลือง

ลักษณะเฉพาะ
การอบชุบด้วยความร้อนด้วยโลหะเป็นหนึ่งในกระบวนการสำคัญในการผลิตเครื่องจักรกล เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการประมวลผลอื่น ๆ โดยทั่วไปการอบชุบด้วยความร้อนจะไม่เปลี่ยนรูปร่างและองค์ประกอบทางเคมีโดยรวมของชิ้นงาน แต่จะเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคภายในชิ้นงานหรือเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีของพื้นผิวของชิ้นงาน เพื่อให้หรือปรับปรุงประสิทธิภาพของชิ้นงาน โดดเด่นด้วยคุณภาพที่แท้จริงของชิ้นงานที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งโดยทั่วไปไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ดังนั้นจึงเป็นกระบวนการพิเศษในการผลิตเครื่องจักรกลและเป็นส่วนสำคัญของการจัดการคุณภาพ

เพื่อให้ชิ้นงานโลหะมีคุณสมบัติทางกล คุณสมบัติทางกายภาพ และคุณสมบัติทางเคมีที่จำเป็น นอกเหนือจากการเลือกวัสดุอย่างมีเหตุผลและกระบวนการขึ้นรูปต่างๆ แล้ว กระบวนการบำบัดความร้อนมักมีความสำคัญ เหล็กเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องจักร โครงสร้างจุลภาคของเหล็กมีความซับซ้อนและสามารถควบคุมได้ด้วยการบำบัดความร้อน ดังนั้นการอบชุบด้วยความร้อนของเหล็กจึงเป็นเนื้อหาหลักของการอบชุบด้วยความร้อนของโลหะ นอกจากนี้ อลูมิเนียม ทองแดง แมกนีเซียม ไทเทเนียม และอื่นๆ ยังสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยการบำบัดความร้อนเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกล คุณสมบัติทางกายภาพ และคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกัน

กระบวนการพื้นฐาน

การอบชุบด้วยความร้อนโดยรวมเป็นกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนของโลหะที่ให้ความร้อนแก่ชิ้นงานโดยรวม จากนั้นจึงทำให้ชิ้นงานเย็นลงด้วยความเร็วที่เหมาะสมเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติทางกลโดยรวม การอบชุบด้วยความร้อนโดยรวมของเหล็กมีกระบวนการพื้นฐานอยู่ 4 กระบวนการ ได้แก่ การหลอม การทำให้เป็นมาตรฐาน การชุบแข็ง และการแบ่งเบาบรรเทาชิ้นส่วนพลาสติก

การหลอมคือการให้ความร้อนแก่ชิ้นงานให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสมโดยใช้เวลาจับยึดที่แตกต่างกันตามวัสดุและขนาดของชิ้นงาน แล้วค่อย ๆ เย็นลง เพื่อให้โครงสร้างภายในของโลหะเข้าใกล้หรือใกล้สมดุลหรือเพื่อปล่อยความร้อนออกจากชิ้นงาน ความเครียดภายในที่เกิดจากกระบวนการก่อนหน้า รับประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของกระบวนการที่ดี หรือเตรียมสำหรับการดับต่อไป

การทำให้ชิ้นงานเป็นมาตรฐานหรือการทำให้เป็นมาตรฐานคือการทำให้ชิ้นงานเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสมแล้วจึงทำให้ชิ้นงานเย็นลงในอากาศ ผลของการทำให้เป็นมาตรฐานนั้นคล้ายคลึงกับการหลอม แต่โครงสร้างที่ได้นั้นละเอียดกว่า ซึ่งมักใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดของวัสดุ และบางครั้งก็ใช้สำหรับข้อกำหนดบางประการ ชิ้นส่วนที่ไม่สูงจะถูกใช้เป็นตัวทำความร้อนขั้นสุดท้าย

การชุบแข็งคือการทำให้ชิ้นงานเย็นลงอย่างรวดเร็วหลังจากให้ความร้อน และเก็บไว้ในตัวกลางในการดับ เช่น น้ำ น้ำมัน หรือสารละลายเกลืออนินทรีย์อื่นๆ หรือสารละลายน้ำอินทรีย์ หลังจากดับแล้ว เหล็กจะแข็งแต่จะเปราะในเวลาเดียวกัน

เพื่อลดความเปราะบางของเหล็ก เหล็กชุบแข็งจะถูกหุ้มฉนวนเป็นเวลานานที่อุณหภูมิที่เหมาะสมเหนืออุณหภูมิห้องและต่ำกว่า 650 ° C แล้วจึงทำให้เย็นลง กระบวนการนี้เรียกว่าการแบ่งเบาบรรเทา การหลอม การทำให้เป็นมาตรฐาน การดับ และการแบ่งเบาบรรเทาคือ "ไฟสี่ประการ" ในกระบวนการอบร้อนโดยรวม ในหมู่พวกเขาการดับและการแบ่งเบาบรรเทามีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดและมักใช้ร่วมกันซึ่งเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้