Термообработка металла: Термообработка металла

alexxlab | 01.05.2023 | 0 | Разное

Содержание

Термообработка металла в Екатеринбурге, термическая обработка металлов

Главная
Услуги
Объемная термическая обработка

Термическая обработка стали

Подробнее

Термическая обработка металлов и сплавов — технологический процесс, заключающийся в температурном воздействии на металл, приводящем к изменению его физических свойств. Термообработка позволяет изменить качество металлических изделий, улучшить их эксплуатационные характеристики. Термообработка выполняется как для заготовок из металлов и сплавов, так и готовых деталей.

Различают объемную, локальную и химико-термическую обработку металлов и сплавов.

Процесс объемной термообработки включает ряд последовательно выполняемых операций — нагрева, выдержки, охлаждения, в результате чего изменяется структура металла и, как результат, его физические и механические характеристики.

При объемной обработке воздействие осуществляется на всё металлическое изделие, и происходит изменение свойств всего его объема. Качество термообработки определяется:

скоростью нагрева;
температурой нагревания;
длительностью выдерживания при температуре нагрева;
временем (интенсивностью) охлаждения.

Изменением указанных режимов получают различные виды термообработки металлов:

Закалка — металл нагревают, в течение определенного времени выдерживают, затем быстро охлаждают в определенной среде (вода, соляной раствор, масло, инертный газ) в зависимости от вида стали. После закалки повышаются прочность, твердость, износостойкость, предел упругости металла, а его пластичность и предел на сжатие снижаются.
Отпуск применяется для уменьшения внутренних напряжений, появляющихся в металле во время закалки, что делает его хрупким. Металлическое изделие нагревают, а затем медленно охлаждают на воздухе.
В зависимости от температуры нагрева различают низкий, средний и высокий отпуск. Выбор режима определяется назначением металлического изделия. После отпуска частично восстанавливается структура материала, в результате повышается прочность на сжатие, растяжение и изгиб.
Отжиг позволяет снять внутреннее напряжение, улучшить обрабатываемость металла, добиться его максимальной однородности. При отжиге металл медленно нагревают, выдерживают и медленно охлаждают.
Нормализация — увеличивает прочность, твердость, ударную вязкость, пластичность металла. Металл нагревается и выдерживается при критической температуре, а затем охлаждается на открытом воздухе.
Искусственное старение используется преимущественно для стабилизации геометрических параметров изделий.

Объемная термообработка металла — одна из услуг, осуществляемых компанией «УИС-металлургия» в Екатеринбурге. Операции выполняются высококвалифицированными специалистами на основе современных технологических решений на профессиональном оборудовании. Для выполнения обработки нами используются:

печь шахтная закалочная ПШЗ, работающая в диапазоне температур 200°C–1200°C — предназначена для нагрева и термообработки металлических изделий в воздушной среде;
печь с выкатным подом ПВП, обеспечивающая нагрев до 1250°C — предназначена для разных видов термообработки: нагрева деталей для закалки, отжига, отпуска, нормализации, искусственного старения.

Цены на все выполняемые операции можно узнать, позвонив нам по телефону, номер которого указан на сайте.

Термообработка металла – цены на услуги

Чтобы придать детали/конструкции необходимые механические и физические свойства, используют термическую обработку металлов. Она позволяет стать металлу менее хрупким, вязким или твердым, тем самым повышает износостойкость, снимает остаточное напряжение, повышает уровень стойкости к коррозии и увеличивает ресурс оборудования или инструмента до 300%.

Мы выполняем термическую обработку материалов для любых отраслей – от пищевой до строительной, так мы расширяем спектр сложности и индивидуальности этой услуги.

Мы делаем это быстро и точно!

Предлагаем услугу термической обработки стали таких видов:

отжиг;
закалка;
отпуск;
нормализация;
ТВЧ (ток высокой частоты).

Каждый вид применяется в зависимости от назначения стали – повышение плотности или наоборот, придание пластичности металлу, термообработка сварочных швов и т.д. Виды термической обработки различаются температурой нагрева и продолжительностью выдержки при данной температуре, а также скоростью охлаждения.

Данный процесс обработки задает необходимые свойства материалу – отсюда важность каждой детали, и не важно, локальная это обработка или полная – мы исполняем любую по объему термообработку.

Важна каждая деталь при термообработке – качество обработанного металла соответствует нормативам, а заказчик всегда получает тот продукт, который ему нужен.

Услуги термообработки затягивают технологический процесс изготовления детали, и зачастую от нее просто отказываются. Иногда она действительно не так важна, но многое зависит от дальнейшего вида эксплуатации и отрасли применения.

Термообработка металлов значима в случаях возможного повышения допустимых норм уровня снабжения рабочих характеристик или уровня остаточных напряжений, так как это может привести к непоправимым последствиям (например, необратимое разрушение изделия).

Необходимо продумывать технологические процессы полной и местной термической обработки стали, соблюдать режимы задач, получая максимальный уровень физических и механических свойств металла и изделий для дальнейшей эффективной эксплуатации.

Мы выполняем термообработку:

углеродистых сталей;
шестерни;
нержавейки;
быстрорежущих сталей;
легированных;
конструкционных сталей;
стали и чугуна;
зубчатых колес;
цветных металлов.

Специалисты ООО «ОСМОС ИНЖИНИРИНГ» качественно выполняют свою работу, так как мы измеряем этот критерий по нескольким показателям:

Проверяем материал на наличие должных свойств;
Обеспечиваем высокий уровень технико-экономических показателей предела термообработки;
Контролируем отсутствие любых изменений в металлическом изделии (форма, размер или поверхность).

Нет чертежа? Мы сделаем сами!

Для термообработки металлов тоже необходим чертеж. В нем подлежит указывать твердость, вязкость, предел упругости и прочности, а также глубину. Если у вас нет чертежа, то конструкторское бюро ООО «ОСМОС ИНЖИНИРИНГ» разработает его по первому заказу.

Цена термообработки металла

Цена на термообработку металла зависит от размера заказа и вариантов обработки, соответственно если партия маленькая — стоимость одна, большая — другая, но не стоит упускать момент, что при крупных заказах у нас действуют оптовые скидки. Узнать подробнее об услугах вы можете на нашем сайте или позвоните по телефону 7(812)649-05-96 – наши сотрудники ответят на вопросы и расскажут о сроках и ценах реализации задач.

Так же Вам будет интересно узнать о лазерной резке металла.

Термическая обработка – ThermoFusion Inc.

Термическая обработка – это общий термин, используемый для описания процессов, в которых металлы нагревают и затем охлаждают, чтобы вызвать ряд желаемых модификаций. Эти процессы используются для улучшения различных свойств металла, включая, среди прочего, прочность, стойкость к истиранию, коррозионную стойкость, долговечность и твердость. Некоторые из наиболее популярных методов термообработки включают науглероживание, азотирование, закалку и отпуск, отжиг и снятие напряжений, а также криогенную закалку.

Результат любого метода термической обработки в основном зависит от трех переменных: температуры, до которой нагревается металл, количества времени, в течение которого он выдерживается при этой температуре, а также метода и скорости охлаждения. Эти переменные регулируются в зависимости от типа обрабатываемого материала и желаемого эффекта обработки. Охлаждение может осуществляться газом, солью, воздухом или маслом.

ThermoFusion — металлообрабатывающая компания, специализирующаяся на термообработке и пайке. Мы можем достичь температуры нагрева до 2400 ° F и криогенных температур в диапазоне от -100 ° F до -327 ° F. Работа, которую мы выполняем, поддерживает различные отрасли промышленности, от автомобилей и аэрокосмической промышленности до компьютеров и тяжелого оборудования.

Науглероживание

Науглероживание — это процесс добавления дополнительных атомов углерода на поверхность и подповерхность стали для повышения поверхностной твердости. Этот метод упрочняет поверхность металлической детали и улучшает ее микроструктуру и механические свойства, позволяя углероду диффундировать в нее. Глубина, на которую способен диффундировать углерод, зависит от типа используемого материала, уровня углерода в атмосфере, используемой температуры и продолжительности воздействия этой температуры на металл. Закалка происходит только после закалки (охлаждения) детали, которая фиксирует углерод на месте.

В дополнение к повышению твердости поверхности науглероживание повышает износостойкость и усталостную прочность. Лучше всего подходит для низкоуглеродистых сталей с содержанием углерода от 0,05% до 0,3% и может выполняться на деталях различной сложности. Науглероживание является предпочтительной обработкой металлов, требующих повышенной прочности, износостойкости и усталостной прочности для их предполагаемого применения.

Температура:

От 1200F до 1600F

Общее оборудование:

Эндотермическая печь
Материал

Обычный материал:

Сталь 12L14
Сталь 1018
СТАЛЕ 8620

010 10.1011111010 10.1011111111111101111111111111111119

Азотирование наиболее эффективно, когда выполняется на материалах из легированной стали, содержащих нитридообразующие элементы (Cr, Al, Mo, V, W, Ti), поскольку это позволяет азоту легко образовывать осадки нитрида сплава с металлом. Примеры сталей, совместимых с процессом азотирования, включают 4130, 4140, 4150, 4340, 8640, 17-4, 15-5, нержавеющую сталь 4xx и Nitralloy 135. Компания ThermoFusion предлагает услуги азотирования для всех этих сталей.

В дополнение к эффекту упрочнения азотирование также придает металлической детали противозадирные, противосварочные и противозадирные свойства. Азотированные металлы могут сохранять свою твердость при температурах до 1000°F. Благодаря этим свойствам азотированные металлы хорошо подходят для множества применений, в том числе:

-Gears
-Dearings
-Stts
-DIES
-FEED WINTS
-SPRAY
-SPLINES
-ORIFICE
-SLINES
-ORIFIE

Температура:

1200F до 1600F

Обычное оборудование:

Эндотермическая печь

Сталь 4140
Высокопрочный чугун
Нитралой

Закалка и отпуск

Закалка – это процесс металлообработки, происходящий в эндотермической или вакуумной атмосфере. В отличие от науглероживания и азотирования, это процесс сквозной закалки, при котором металлическая деталь затвердевает от поверхности до сердцевины без изменения углерода на ее поверхности. Процесс включает нагрев металла выше температуры его аустенизации, обычно в закрытой печи. Температура аустенизации, которая варьируется в зависимости от материала, представляет собой температуру, при которой кристаллическая структура металла превращается из феррита в аустенит (алюминий, титан и сплавы с высоким содержанием никеля имеют разную структуру, но используют один и тот же принцип высокой температуры и последующей закалки).

После превращения в аустенит металл быстро закаливают в масле для изменения кристаллической структуры на мартенситную. Металлическая часть затем закаляется, чтобы уменьшить ее твердость до желаемого уровня, тем самым уменьшая ее хрупкость. Сталь обычно закаливается в процессе нагрева и закалки. Таким же образом можно закалить алюминий, в котором отсутствует углерод. Эти закаленные металлы используются в различных областях, от строительных материалов до автомобильных компонентов.

Temperature:

1500F to 1600F

Common Equipment:

Endothermic Furnace
Oil Quench
Air Temper

Common Material:

Steel
Beryllium Copper
Aluminum

Отжиг и снятие напряжения

Отжиг — это процесс, при котором металлическая деталь нагревается до заданной температуры, выдерживается при этой температуре, а затем медленно охлаждается. Это помогает снять остаточные напряжения в материале, вызванные такими процессами, как резка, механическая обработка или холодная обработка. За счет снижения твердости, предела прочности на растяжение и предела текучести отжиг металла позволяет повысить пластичность и снизить хрупкость. Основная цель отжига – сделать металлы более пригодными для производственных процессов, таких как формование, формование, гидроформование, штамповка, гибка, ковка и механическая обработка.

Снятие напряжения включает нагрев металла при относительно низкой температуре с последующим однородным охлаждением. Идеальная температура ниже 1000°F для меди или стали и ниже 400°F для алюминия. Как и при отжиге, целью обработки для снятия напряжения является снижение внутренних напряжений, возникающих в процессе формовки, механической обработки или прокатки. Отжиг, однако, выполняется при значительно более высоких температурах (1600°F или выше для стали и меди; 600°F или выше для алюминия) и способен снять значительно большее напряжение, чем более простой процесс обработки для снятия напряжения.

Используя эндотермические, вакуумные и воздушные печи, ThermoFusion может выполнять отжиг и обработку для снятия напряжений со всех типов металлов и пластмасс.

Temperature:

600F to 1900F

Common Equipment:

Endothermic Furnace
Vacuum Furnace
Air Furnace

Common Material:

Steel
Aluminum
Plastic

Cryogenics

Криогенная закалка представляет собой процесс закалки металла, при котором металлическую деталь охлаждают до криогенных температур для снятия напряжения и уменьшения остаточного аустенита после закалки. Криогенные услуги включают охлаждение ниже нуля (обычно до -100°F) и криообработку (-200°F или ниже) для ускорения закалки. Снятие внутреннего напряжения, обеспечиваемое криогенной обработкой, позволяет добиться более жестких допусков при обработке.

Другие преимущества этого лечения включают:

– Повышенная твердость, ударная вязкость, прочность и износостойкость
– Повышенная стабильность размеров
– Уменьшение трения и шероховатости поверхности
– Увеличенный срок службы

Криогенная обработка упрочняет металлы для высокопроизводительного применения в ряде отраслей промышленности, включая аэрокосмическая, автомобильная, оборонная и медицинская. Например, этот процесс часто используется для подготовки алюминия к воздействию экстремально холодных сред, например, в космосе. Другие области применения криогенно обработанных металлических деталей включают:

-Steeel Tools
-Cutting Tools
-High -эффективность гонок

Температура:

-100F до -327F

ОБЩИЕ Термопары

Общий материал:

Алюминий
Отливки
Износостойкие изделия

Термическая обработка металлов | China Machining

Процессы нагрева металлов использовались с древних времен. В те времена кузнецы подвергали металл термообработке, чтобы придать ему форму оружия, подков или частей повозки. И с годами нагрев металла остается наиболее эффективным способом придания ему желаемой формы.

Однако в настоящее время термообработка металлов стала гораздо более сложным и точным процессом. Используя современную механическую обработку, инженеры теперь могут гораздо эффективнее формовать металлы для различных целей.

Термическая обработка металлов — это гораздо больше, чем кажется на первый взгляд. Эти процессы не только помогают инженерам формировать металлы. Они также изменяют некоторые свойства металлов, включая твердость, прочность, формуемость и эластичность.

В этом руководстве мы более подробно обсудим, что такое термическая обработка металлов, а также виды термической обработки, процессы и цели.

Содержание

Что такое термическая обработка металлов?

Проще говоря, термическая обработка металлов включает нагрев и охлаждение материала. Металл или сплав сначала нагревают до определенной температуры, чтобы сделать его более пластичным, а затем охлаждают, чтобы затвердеть.

Целью процесса термообработки является придание металлу желаемых механических, химических и физических свойств путем изменения его микроструктуры . Такие изменения могут сделать металл более прочным, более устойчивым к истиранию, более пластичным или более устойчивым к температуре.

Конечно, нагрев металла происходит практически во всех процессах обработки металлов, будь то сварка или лазерная резка, но процессы термообработки более контролируемы.

Подводя итог, можно сказать, что термическая обработка металлов играет жизненно важную роль в процессах производства металлов. Это позволяет инженерам выбирать свойства материала, а также делать его более устойчивым к износу.

Как работает процесс термообработки металлов?

Несмотря на то, что существует несколько типов процессов термообработки металлов (мы обсудим их далее в статье), все они проходят схожие этапы. Эти этапы обычно таковы:

Стадия нагрева , на которой металл нагревается до определенной температуры.
Этап замачивания , когда материал выдерживается при определенной температуре в течение заданного периода времени.
Стадия охлаждения , на которой металл охлаждается до комнатной температуры.

Мы обсудим их более подробно ниже.

Стадия нагрева

Первым шагом является нагрев металла до необходимой температуры. На этом этапе важно убедиться, что материал равномерно нагревается . Поэтому нагрев осуществляется медленно.

Если вы будете нагревать металл неравномерно, некоторые участки могут расшириться быстрее, чем другие, что приведет к трещинам и деформации.

Скорость нагрева выбирается исходя из следующих переменных:

Теплопроводность металла – чем выше теплопроводность, тем быстрее нагревается материал;
Состояние материала – если металл ранее уже подвергался закалке или напряжению, то его следует нагревать медленнее, чем материал, не подвергавшийся закалке;
Размер и поперечное сечение материала – более крупные детали с неровным поперечным сечением необходимо нагревать медленнее, так как существует риск чрезмерного коробления и растрескивания.

Стадия выдержки

Перед охлаждением металл проходит процесс выдержки . Его цель — удерживать материал при определенной температуре до тех пор, пока он не изменит свою структуру на желаемую.

Время, в течение которого металл «замачивается», называется «периодом замачивания». Инженеры определяют его на основе химического анализа и массы металла.

Стадия охлаждения

Наконец, есть стадия охлаждения, во время которой металл снова охлаждается до комнатной температуры. Способ охлаждения будет зависеть от металла. В большинстве случаев для него потребуется охлаждающая среда — в жидком, твердом, газообразном виде или их комбинации.

Металл и среда также влияют на скорость и метод охлаждения. Например, можно использовать для закалки . Он включает быстрое охлаждение металла с использованием воздуха, масла, воды, рассола или другой среды. Например, при работе с медью часто применяют закалку в воде.

Однако важно отметить, что закалка может привести к растрескиванию или деформации некоторых металлов. Как правило, закалка в воде может использоваться для охлаждения углеродистой стали, тогда как более медленные методы лучше подходят для закалки легированной стали.

Какие виды термической обработки металлов существуют при механической обработке?

Как упоминалось ранее, существует несколько видов термической обработки. И хотя все они следуют схожим процессам нагрева, замачивания и охлаждения, все они преследуют разные цели в обработке.

Четыре типа термической обработки металлов:

закалка,
отпуск,
отжиг,
и нормализация.

Закалка

Закалка – это процесс нагревания металла до определенной температуры и его максимально быстрой закалки.

Металл сначала нагревают до температуры, при которой элементы, присутствующие в металле, переходят в раствор мелких частиц, упрочняя материал. Затем быстрое охлаждение помогает улавливать эти частицы в растворе.

Целью этого процесса является укрепление металла. Закалка также делает металл более хрупким, снижая его пластичность. Поэтому после закалки рекомендуется закалять металл.

Отпуск

Как и закалка, целью отпуска является повышение упругости стали. Однако в этом случае металл нагревается до температуры ниже критической точки , что сохраняет твердость при снижении хрупкости.

Помогает уменьшить твердость, вызванную закалкой, позволяя техническим специалистам развивать новые физические свойства металла. По этой причине отпуск часто следует за закалкой в процессе термообработки.

Отжиг

В процессе отжига металл нагревают до определенной температуры, выдерживают при этой температуре для трансформации и затем охлаждают.

Отжиг подходит для таких металлов, как алюминий, сталь, медь, серебро и латунь, и его целью является снижение твердости металла при одновременном повышении его пластичности. Другими словами, отжиг — это противоположность закалке.

Что касается процесса охлаждения, то он может быть быстрее при отжиге серебра, меди или латуни. Однако при работе со сталью охлаждение должно происходить медленно и постепенно, чтобы быть эффективным.

Нормализация

Нормализация — это, по сути, еще одна форма отжига. Разница в том, что металл нагревается до более высокой температуры .

После нагрева металл выдерживается при этой критической температуре до превращения, а затем охлаждается воздухом. Процесс приводит к более мелким аустенитным зернам, а воздушное охлаждение способствует получению ферритных и более рафинированных зерен.

Целью нормализации является снятие внутреннего напряжения с металлов , что может привести к поломке металла, если не принять меры. После того, как металл нормализован, технические специалисты используют закалку для укрепления материала и обеспечения успешного производственного процесса.

Почему металлы подвергают термообработке?

Термическая обработка металлов является обязательной частью производства металлов . Без процесса производство деталей для приборов и оборудования было бы невозможно, так как тогда они не работали бы должным образом.

Термическая обработка делает такие металлы, как сталь и алюминий, достаточно прочными, чтобы выдерживать определенные условия эксплуатации. Например, термообработанные металлы используются в самолетах, автомобилях и других изделиях, в которых используются металлы с повышенной прочностью и сопротивлением.

Процессы термической обработки также повышают долговечность металлов. Именно поэтому термообработанные металлы стали основой экономичных станков , так как они более эффективны и менее подвержены повреждениям.

Тем не менее, термообработка металла дает преимущества не только при применении. Это также дает производителям множество преимуществ. Например, процесс термообработки снимает внутренние напряжения в материале, значительно облегчая сварку или обработку.

Если бы мы суммировали все преимущества процессов термообработки, список включал бы следующее:

Повышение прочности материала при одновременном повышении его пластичности и гибкости;
Снижение внутренних напряжений, что облегчает сварку или обработку материала;
Повышенная хрупкость;

Придал материалу износостойкие свойства;
Улучшены электрические и магнитные свойства металлов.

Ключевые выводы

Подводя итог, можно сказать, что термическая обработка металлов представляет собой процесс нагрева, выдержки и охлаждения материала. В процессе термической обработки металл меняет свою микроструктуру, в результате чего повышается прочность, долговечность, хрупкость и гибкость.

Существует несколько типов процессов нагрева металлов, наиболее распространенными из которых являются закалка, отпуск, отжиг и нормализация. И хотя все они следуют одним и тем же процессам, их цели различны.

Термическая обработка необходима для улучшения механических свойств металла, что приводит к улучшению совместимости материала с другими материалами и деталями.