Die Vorteile der Wärmebehandlung von Metall

Die CNC-Bearbeitung ist ein subtraktiver Herstellungsprozess, bei dem Schneidwerkzeuge verwendet werden, um Material von einem festen Block zu entfernen und die Form des endgültigen Teils freizulegen. Um den Bearbeitungsprozess zu vereinfachen und ein hochwertiges Endteil zu schaffen, müssen die verwendeten Metalle bearbeitbar sein. Außerdem können die Materialeigenschaften des Metallteils verbessert werden, nachdem der Bearbeitungsprozess abgeschlossen ist. Hier kommen Wärmebehandlungen ins Spiel. Hier finden Sie alles, was Sie über die Wärmebehandlung von Metall und die wichtigsten Vorteile von Wärmebehandlungen wissen müssen.

Der Wärmebehandlungsprozess

Bei Wärmebehandlungsprozessen wird das Metall erhitzt, bis sich seine Mikrostruktur ändert, und dann wird das Metall in diesem Zustand gehalten (durchwärmt), bevor es abgekühlt wird, um das Material zu härten. Wie lange Sie ein Metall einweichen, hängt davon ab, welchen Wärmebehandlungsprozess Sie verwenden, welches Metall Sie verwenden und von der Größe Ihres Teils. Je länger die Einweichzeit, desto stärker ändert sich die Mikrostruktur, was sich auf die mechanischen Eigenschaften des Metalls auswirkt.

Auch die Abkühlgeschwindigkeit und die Umgebungsbedingungen können die Struktur und die Eigenschaften des Metalls verändern. Sole kann Metalle zwar am schnellsten kühlen, aber Sie können auch Öl, Wasser, Umluft oder Öfen verwenden.

Während des gesamten Herstellungsprozesses können Wärmebehandlungen angewendet werden, die den Teilen ihre Anfangs-, Zwischen- oder Endeigenschaften verleihen. Bei der CNC-Bearbeitung von Teilen können Sie vor Beginn des Bearbeitungsprozesses eine Wärmebehandlung durchführen, da dies die Vorlaufzeiten verkürzen und das Metall besser bearbeitbar machen kann. In anderen Fällen können Sie das Metall nach der Bearbeitung einer Wärmebehandlung unterziehen, um es härter und haltbarer zu machen.

Gängige CNC-Wärmebehandlungen

Glühen

Der Glühprozess, der durchgeführt wird, um die Härte des Metalls zu verringern und seine Duktilität zu erhöhen, umfasst das Erhitzen und Einweichen des Metalls bei einer kritischen Temperatur, bevor es abgekühlt wird. Dies trägt dazu bei, innere Spannungen abzubauen, und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass das Metall während der Bearbeitung bricht oder bricht. Sie können verschiedene Glühtechniken anwenden, wie z. B. vollständiges Glühen, Rekristallisationsglühen, teilweises Glühen und abschließendes Glühen, um die gewünschten Endeigenschaften zu erzielen.

Das Normalisieren ist eine weitere Glühtechnik, bei der das Metall aufgeheizt und dann viel schneller als beim typischen Glühen auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Sobald das Metall 40 °C heißer als seine obere kritische Temperatur ist, wird es durchnässt, bevor es an der Luft abkühlt. Das Normalisieren baut innere Spannungen ab, die durch Abschrecken, Gießen oder Schweißen verursacht werden, um Metallversagen zu verhindern, wodurch das Metall verstärkt und kleine, feine und gleichmäßig große Ferritkörner erzeugt werden.

Einsatzhärtung

Um das Äußere eines Teils zu härten, ohne sein Inneres zu verändern, können Sie das Einsatzhärtungsverfahren verwenden. Einsatzhärtung, auch bekannt als Oberflächenhärtung oder Oberflächenhärtung, erzeugt weniger spröde, besser bearbeitbare Teile als andere Methoden, die die Härte im gesamten Metall erhöhen. Eine Form des Einsatzhärtens besteht darin, Ihr Metall in einer kohlenstoffreichen Umgebung (Aufkohlung) zu erhitzen, da dies die Festigkeit und den Kohlenstoffgehalt der Metalloberfläche erhöht.

Ausscheidungshärtung

Ausscheidungshärtung oder -alterung erzeugt starke und leichte Metalle, was es zu einer beliebten Wahl für die Wärmebehandlung von Komponenten für die Luft- und Raumfahrtindustrie macht. Wenn Sie ein formbares Metall haben, können Sie es auf eine hohe Temperatur erhitzen, abschrecken und für längere Zeit auf eine niedrigere Temperatur erhitzen, um die Ausscheidungen gleichmäßig in der Kornstruktur des Metalls zu verteilen und seine Festigkeit und Härte zu erhöhen.

Stressabbau

CNC-Bearbeitung, Formen, Walzen und Richten können alle dazu führen, dass sich innerhalb von Teilen Spannungen aufbauen, die sie schwächen und ihre Gesamtqualität verringern können. Durch Spannungsarmglühen werden Restspannungen entfernt und die mechanischen Eigenschaften des Teils verbessert, ohne seine Struktur oder Härte zu verändern. Bei diesem Prozess werden Metalle auf Temperaturen knapp unterhalb ihrer unteren kritischen Grenze erhitzt. Der Abkühlungsprozess ist immer langsam, wodurch einheitliche Teile mit konsistenten mechanischen Eigenschaften hergestellt werden können.

Abschrecken und Anlassen

Diese zweiteilige Wärmebehandlung erhöht die Härte, Duktilität und Belastbarkeit von Legierungen auf Eisenbasis. Während des Abschreckens wird das Metall auf eine hohe Temperatur erhitzt, wodurch sich seine Kristallstruktur von Ferrit zu Austenit ändert und es ihm ermöglicht, mehr Kohlenstoff aufzunehmen. Das Metall wird dann schnell abgekühlt, um die Änderungen der Mikrostruktur einzuschließen. Da durch das Abschrecken sehr harte Teile entstehen, erfolgt es normalerweise nach der CNC-Bearbeitung.

Um die Sprödigkeit zu verringern, innere Spannungen abzubauen und die Langlebigkeit und die mechanischen Eigenschaften des Teils zu verbessern, können Sie das Metall dann anlassen, indem Sie es auf eine moderate Temperatur erhitzen, die unter seinem kritischen Punkt liegt.

Vorteile der Wärmebehandlung von Metall

Was macht die Wärmebehandlung mit Metall? Die Wärmebehandlung von Metall kann seine Festigkeit erheblich erhöhen, was die Wärmebehandlung zu einer beliebten Wahl bei Herstellern in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie macht. Wenn Sie die Festigkeit eines Materials erhöhen, können Sie leider auch seine Zähigkeit verringern und seine Sprödigkeit erhöhen. Um sicherzustellen, dass Ihr Metall nicht zu spröde wird, müssen Sie Ihre Teile möglicherweise glühen oder tempern, um innere Spannungen abzubauen. Nach dem Spannungsarmglühen lassen sich Ihre wärmebehandelten Metalle viel leichter bearbeiten und bearbeiten.

Außerdem können Sie durch die Anwendung von Wärmebehandlungen auf Metalllegierungen die Mikrostruktur oder chemische Zusammensetzung des Metalls modifizieren, um seine Korrosionsbeständigkeit, seinen Magnetismus, seine Haltbarkeit, seine Wärmeleitfähigkeit und seine elektrische Leitfähigkeit zu verändern. Sie können sogar ein Metallteil vielen Wärmebehandlungen unterziehen, um die gewünschte Leistung zu erzielen.

Wärmebehandlung von Metall mit Hilfe von Fast Radius

Durch die Wärmebehandlung Ihres Metalls können Sie stärkere, weniger spröde und besser bearbeitbare Metallteile herstellen. Sie können sogar die elektrischen Eigenschaften Ihres Metalls durch Wärmebehandlungen verbessern. Einige Wärmebehandlungen sind jedoch je nach Material besser als andere, daher ist es wichtig, dass Sie Ihre Nachforschungen anstellen. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl der richtigen Wärmebehandlung für Ihr Teil die Art des verwendeten Metalls und die gewünschten Eigenschaften. Sie können auch mit einem vertrauenswürdigen Fertigungspartner zusammenarbeiten, um die beste Wärmebehandlungsmethode für Ihre Anforderungen zu ermitteln.

Unser Team aus erfahrenen Ingenieuren und Designern bei Fast Radius kann Ihnen bei der Entscheidung helfen, welche Wärmebehandlungsmethode für Ihr Projekt am besten geeignet ist. Außerdem bieten wir End-to-End-Support für den gesamten Produktionslauf. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mit Ihrem nächsten Projekt zu beginnen.