การรักษาความร้อน - กระบวนการชนิดหนึ่งในชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

รักษาความร้อนเป็นกระบวนการที่วัสดุโลหะได้รับความร้อน รักษาความอบอุ่นและความเย็นในตัวกลางหนึ่งๆ และคุณสมบัติจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางโลหะบนพื้นผิวหรือด้านในของวัสดุ

ลักษณะกระบวนการ

การอบชุบโลหะเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญในการผลิตเครื่องจักรเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการประมวลผลอื่น ๆ โดยทั่วไปแล้ว การอบชุบด้วยความร้อนจะไม่เปลี่ยนรูปร่างและองค์ประกอบทางเคมีโดยรวมของชิ้นงาน แต่จะเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคภายในชิ้นงานหรือเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีของพื้นผิวชิ้นงานเพื่อให้หรือปรับปรุงประสิทธิภาพของชิ้นงานโดดเด่นด้วยการปรับปรุงคุณภาพที่แท้จริงของชิ้นงาน ซึ่งโดยทั่วไปจะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

เพื่อให้ชิ้นงานโลหะมีคุณสมบัติเชิงกล คุณสมบัติทางกายภาพ และคุณสมบัติทางเคมีตามที่ต้องการ นอกเหนือจากการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมและกระบวนการขึ้นรูปต่างๆ แล้ว กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนมักมีความจำเป็นเหล็กเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องจักรโครงสร้างจุลภาคของเหล็กมีความซับซ้อนและสามารถควบคุมได้โดยการอบชุบด้วยความร้อนดังนั้นการอบชุบด้วยความร้อนของเหล็กจึงเป็นเนื้อหาหลักของการอบชุบด้วยความร้อนของโลหะนอกจากนี้ อะลูมิเนียม ทองแดง แมกนีเซียม ไททาเนียม ฯลฯ และโลหะผสมของอะลูมิเนียมยังสามารถผ่านกรรมวิธีทางความร้อนเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติทางกล ทางกายภาพ และทางเคมีเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน

กระบวนการบำบัดความร้อน

กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนโดยทั่วไปประกอบด้วยกระบวนการทำความร้อน การเก็บรักษาความร้อน และการทำความเย็น 3 กระบวนการ และบางครั้งมีเพียง 2 กระบวนการในการทำความร้อนและการทำความเย็น
การให้ความร้อนเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญของการบำบัดด้วยความร้อนวิธีการให้ความร้อนสำหรับการรักษาความร้อนของโลหะมีหลายวิธีการใช้ถ่านและถ่านหินในยุคแรกๆ เป็นแหล่งความร้อน จากนั้นจึงใช้เชื้อเพลิงเหลวและก๊าซการใช้ไฟฟ้าทำให้ควบคุมความร้อนได้ง่ายและปราศจากมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมแหล่งความร้อนเหล่านี้สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนโดยตรงหรือความร้อนโดยอ้อมผ่านเกลือหรือโลหะที่หลอมละลาย เช่นเดียวกับอนุภาคที่ลอยอยู่
เมื่อโลหะได้รับความร้อน ชิ้นงานจะสัมผัสกับอากาศ และมักเกิดออกซิเดชันและการแยกคาร์บูไรเซชัน (นั่นคือ ปริมาณคาร์บอนบนพื้นผิวของชิ้นส่วนเหล็กจะลดลง) ซึ่งส่งผลเสียอย่างมากต่อคุณสมบัติพื้นผิวของ ชิ้นส่วนหลังการอบชุบด้วยความร้อนดังนั้น โดยปกติโลหะควรได้รับความร้อนในบรรยากาศควบคุมหรือบรรยากาศป้องกัน ในเกลือหลอมเหลวและในสุญญากาศ และยังสามารถป้องกันได้ด้วยการเคลือบหรือวิธีการบรรจุภัณฑ์
อุณหภูมิความร้อนเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญของกระบวนการบำบัดความร้อนการเลือกและควบคุมอุณหภูมิความร้อนเป็นปัญหาหลักในการรับรองคุณภาพของการบำบัดความร้อนอุณหภูมิความร้อนจะแปรผันตามวัสดุโลหะที่จะแปรรูปและวัตถุประสงค์ของการอบชุบ แต่โดยทั่วไปแล้วจะถูกให้ความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสเพื่อให้ได้โครงสร้างที่มีอุณหภูมิสูงนอกจากนี้ การเปลี่ยนรูปจะใช้เวลาช่วงหนึ่ง ดังนั้นเมื่อพื้นผิวของชิ้นงานโลหะถึงอุณหภูมิความร้อนที่ต้องการ จะต้องรักษาที่อุณหภูมินี้เป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้อุณหภูมิภายในและภายนอกสอดคล้องกันและโครงสร้างจุลภาค เปลี่ยนแปลงอย่างสมบูรณ์ช่วงเวลานี้เรียกว่าเวลาโฮลดิ้งเมื่อใช้การให้ความร้อนแบบความหนาแน่นพลังงานสูงและการอบชุบผิวด้วยความร้อน ความเร็วในการทำความร้อนจะเร็วมาก และโดยทั่วไปจะไม่มีเวลาพัก ในขณะที่เวลาการอบชุบด้วยเคมีมักจะนานขึ้น
การทำความเย็นยังเป็นขั้นตอนที่ขาดไม่ได้ในกระบวนการบำบัดความร้อนวิธีการทำความเย็นจะแตกต่างกันไปตามกระบวนการต่างๆ โดยส่วนใหญ่จะควบคุมอัตราการทำความเย็นโดยทั่วไป อัตราการเย็นตัวของการหลอมจะช้าที่สุด อัตราการเย็นตัวของการทำให้เป็นมาตรฐานจะเร็วขึ้น และอัตราการเย็นตัวของการชุบจะเร็วขึ้นอย่างไรก็ตาม ยังมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันเนื่องจากประเภทเหล็กที่แตกต่างกันตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าชุบแข็งแบบกลวงสามารถชุบแข็งด้วยอัตราการเย็นตัวเท่ากันกับการทำให้เป็นมาตรฐาน