I pezzi in metallo sono i pezzi lavorati più frequentemente lavorati dal centro di lavoro 1580. Per fare in modo che il pezzo in metallo abbia le proprietà meccaniche, le proprietà fisiche e le proprietà chimiche richieste, oltre alla ragionevole selezione dei materiali e ai vari processi di formatura, i processi di trattamento termico sono spesso indispensabile. L'acciaio è il materiale più utilizzato nell'industria meccanica. La microstruttura dell'acciaio è complessa e può essere controllata mediante trattamento termico. Pertanto, il trattamento termico dell'acciaio è il contenuto principale del trattamento termico dei metalli. Inoltre, alluminio, rame, magnesio, titanio, ecc. e le loro leghe possono anche modificare le loro proprietà meccaniche, fisiche e chimiche attraverso il trattamento termico per ottenere diverse proprietà prestazionali.
Il trattamento termico generalmente non modifica la forma del pezzo e la composizione chimica complessiva, ma modificando la microstruttura interna del pezzo o modificando la composizione chimica della superficie del pezzo, per dare o migliorare le prestazioni del pezzo. La sua caratteristica è quella di migliorare la qualità interna del pezzo, generalmente non visibile ad occhio nudo.
Quali sono i processi di trattamento termico dei metalli, diamo prima a'sguardo alla seguente mappa:
Infatti, il ruolo del trattamento termico è quello di migliorare le proprietà meccaniche dei materiali, eliminare le sollecitazioni residue e migliorare la lavorabilità dei metalli. In base alle diverse finalità del trattamento termico, il processo di trattamento termico può essere suddiviso in due categorie: trattamento termico preliminare e trattamento termico finale.
1. Trattamento termico preliminare
Lo scopo del trattamento termico preliminare è migliorare le prestazioni di lavorazione, eliminare le sollecitazioni interne e preparare una buona struttura metallografica per il trattamento termico finale. Il processo di trattamento termico include ricottura, normalizzazione, invecchiamento, tempra e rinvenimento, ecc.
(1) Ricottura e normalizzazione
La ricottura e la normalizzazione vengono utilizzate per gli grezzi lavorati a caldo. Gli acciai al carbonio e gli acciai legati con un contenuto di carbonio superiore allo 0,5% sono spesso ricotti per ridurne la durezza e facili da tagliare; acciaio al carbonio e acciaio legato con un contenuto di carbonio inferiore allo 0,5% vengono utilizzati per evitare l'adesione quando la durezza è troppo bassa. Viene invece utilizzata la normalizzazione. Ricottura e normalizzazione possono ancora affinare i grani e la struttura uniforme, preparando per il successivo trattamento termico. La ricottura e la normalizzazione sono spesso predisposte dopo la produzione del grezzo e prima della sgrossatura.
(2) Trattamento anti-invecchiamento
Il trattamento di invecchiamento viene utilizzato principalmente per eliminare lo stress interno generato nella produzione e lavorazione del grezzo.
Al fine di evitare eccessivi carichi di lavoro di trasporto, per pezzi di precisione generale, è possibile predisporre un trattamento di invecchiamento prima della finitura. Tuttavia, per le parti con requisiti di precisione più elevati (come la scatola di una alesatrice a coordinate, ecc.), dovrebbero essere previste due o più procedure di trattamento di invecchiamento. Le parti semplici non sono generalmente richieste tranne che per i getti. Per alcuni particolari di precisione con scarsa rigidità (come le viti di precisione), al fine di eliminare le sollecitazioni interne generate durante la lavorazione e stabilizzare la precisione di lavorazione dei pezzi, si è spesso disposti tra sgrossatura e semifinitura. Trattamenti multipli di invecchiamento. Per la lavorazione di alcune parti dell'albero, il trattamento di invecchiamento deve essere predisposto dopo il processo di raddrizzatura.
(3) Temperamento
Tempra e rinvenimento è il trattamento di rinvenimento ad alta temperatura dopo la tempra. Può ottenere una struttura di sorbite temperata uniforme e fine per prepararsi alla riduzione della deformazione durante i successivi trattamenti di tempra superficiale e nitrurazione. Pertanto, tempra e rinvenimento possono essere utilizzati anche come trattamento termico preliminare.
A causa delle migliori proprietà meccaniche complete delle parti dopo la tempra e il rinvenimento, alcune parti che non richiedono elevata durezza e resistenza all'usura possono essere utilizzate anche come processo di trattamento termico finale.
2. Trattamento termico finale
Lo scopo del trattamento termico finale è migliorare le proprietà meccaniche come durezza, resistenza all'usura e robustezza.
(1) Tempra
La tempra comprende la tempra superficiale e la tempra generale. Tra questi, la tempra superficiale è ampiamente utilizzata a causa della piccola deformazione, ossidazione e decarburazione e la tempra superficiale presenta anche i vantaggi di un'elevata resistenza esterna e una buona resistenza all'usura, pur mantenendo una buona tenacità interna e una forte resistenza agli urti. Al fine di migliorare le proprietà meccaniche delle parti indurite superficialmente, è spesso necessario un trattamento termico come tempra e rinvenimento o normalizzazione come trattamento termico preliminare. Il percorso generale del processo è: tranciatura-forgiatura-normalizzazione (ricottura)-lavorazione di sgrossatura-tempra e rinvenimento-semi-finitura-tempra-finitura superficiale.
(2) Cementazione e tempra
La cementazione e la tempra sono adatte per acciaio a basso tenore di carbonio e acciaio a bassa lega. Innanzitutto, aumentare il contenuto di carbonio dello strato superficiale della parte. Dopo la tempra, lo strato superficiale otterrà un'elevata durezza, mentre la parte centrale mantiene ancora una certa resistenza e un'elevata tenacità e plasticità. La cementazione è suddivisa in cementazione complessiva e cementazione parziale. In caso di cementazione parziale, devono essere adottate misure anti-infiltrazioni (rame o materiale anti-infiltrazione) per la parte non cementata. Poiché la deformazione di cementazione e tempra è grande e la profondità di cementazione è generalmente compresa tra 0,5 e 2 mm, il processo di cementazione è generalmente disposto tra semifinitura e finitura.
Il percorso del processo è generalmente: tranciatura-forgiatura-normalizzazione-sgrossatura e semifinitura-carburazione e tempra-finitura.
Quando la parte non cementata delle parti parzialmente cementate adotta il piano di processo di rimozione dello strato cementato in eccesso dopo aver aumentato il margine, il processo di rimozione dello strato cementato in eccesso deve essere organizzato dopo la cementazione e prima della tempra.
(3) Trattamento di nitrurazione
La nitrurazione è un metodo di trattamento che consente agli atomi di azoto di penetrare nella superficie metallica per ottenere uno strato di composti contenenti azoto. Lo strato di nitrurazione può migliorare la durezza, la resistenza all'usura, la resistenza alla fatica e la resistenza alla corrosione della superficie della parte. Poiché la temperatura del trattamento di nitrurazione è bassa, la deformazione è piccola e lo strato di nitrurazione è sottile (generalmente non più di 0,6~0,7 mm), il processo di nitrurazione deve essere organizzato il più lontano possibile. Per ridurre la deformazione durante la nitrurazione, è generalmente richiesta dopo il taglio. Eseguire il rinvenimento ad alta temperatura per alleviare lo stress.
