Để đảm bảo rằng các thành phần kim loại có các tính chất cơ học, vật lý và hóa học mong muốn,Các quy trình xử lý nhiệt thường rất cần thiết ngoài việc chọn vật liệu phù hợp và các kỹ thuật hình thành khác nhauThép là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp máy móc do cấu trúc vi mô phức tạp của nó, có thể được kiểm soát thông qua xử lý nhiệt.xử lý nhiệt của thép là một trọng tâm chính trong xử lý nhiệt kim loại.
Hơn nữa, kim loại như nhôm, đồng, magiê, titan, và hợp kim của chúng cũng có thể có cơ khí, vật lý,và tính chất hóa học thay đổi thông qua xử lý nhiệt để đạt được các đặc điểm hiệu suất khác nhau.
Điều trị nhiệt thường không thay đổi hình dạng hoặc tổng hợp thành phần hóa học của mảnh làm việc; thay vào đó,Nó sửa đổi cấu trúc vi mô bên trong hoặc thay đổi thành phần hóa học bề mặt để cung cấp hoặc tăng cường tính chất hoạt động của thành phầnTính năng đặc trưng của nó là cải thiện chất lượng bên trong của mảnh làm việc, thường không nhìn thấy bằng mắt thường.Chức năng xử lý nhiệt là tăng cường tính chất cơ học của vật liệu, loại bỏ các căng thẳng còn lại và cải thiện khả năng gia công kim loại.
Điều trị nhiệt hóa học liên quan đến việc sử dụng các phản ứng hóa học, đôi khi kết hợp với các phương pháp vật lý, để thay đổi thành phần hóa học bề mặt và cấu trúc vi mô của các thành phần thép.Sau khi xử lý nhiệt hóa học, các thành phần thép có thể được coi là một vật liệu tổng hợp đặc biệt.và chống oxy hóa ở nhiệt độ caoCác phương pháp xử lý nhiệt hóa học bao gồm carburizing, nitriding, boriding, sulfidizing, aluminizing, chromizing, siliciding, co-diffusion carbon-nitrogen, oxynitriding, thiocyanate co-diffusion,và các quy trình khuếch tán đa thành phần như lớp phủ titan carbon (nitrogen).
Nguyên tắc của việc làm nóng bằng điện trở tiếp xúc là truyền dòng điện áp thấp qua điện trở tiếp xúc giữa điện cực và mảnh làm việc,làm nóng nhanh bề mặt của mảnh làm việc, sau đó làm mát nhanh chóng thông qua sự dẫn nhiệt của chính nó.dẫn đến sự biến dạng tối thiểu của mảnh làm việcNó không yêu cầu làm nóng và cải thiện đáng kể khả năng chống mòn và chống trầy xước của mảnh làm việc, mặc dù lớp cứng tương đối mỏng (0,15 ‰ 0.35 mm) và cho thấy sự đồng nhất kém trong cấu trúc vi mô và độ cứngPhương pháp này chủ yếu được sử dụng để làm cứng bề mặt của các hướng dẫn công cụ máy bằng sắt đúc và có ứng dụng hạn chế.
Công nghệ chùm điện tử đã được sử dụng trong hơn 20 năm và được áp dụng rộng rãi trong các quy trình hàn và cắt kim loại.Xử lý nhiệt chùm electron là một kỹ thuật mới sử dụng chùm electron mật độ năng lượng cao để làm cứng bề mặt. chùm electron được phát ra từ một cathode nóng (filament) thông qua một anode vòng cao áp, tập trung vào một chùm mà chạm vào bề mặt kim loại, đạt được nhiệt.Độ sâu sưởi ấm của các bộ phận được xử lý phụ thuộc vào điện áp gia tốc và mật độ kim loạiVí dụ, ở công suất 150 kW, độ sâu sưởi ấm lý thuyết trong sắt là 0,076 mm và trong nhôm là 0,178 mm.với thời gian austenitization chỉ là một phần nhỏ của một giây, dẫn đến hạt bề mặt rất mịn, độ cứng cao hơn so với xử lý nhiệt thông thường và đặc tính cơ học tuyệt vời.
Sắt nhiệt điện phân là một quá trình xử lý nhiệt kim loại thay đổi tính chất cơ học của lớp bề mặt thông qua làm nóng và làm mát bề mặt của các thành phần thép.Làm cứng bề mặt là trọng tâm chính của xử lý nhiệt bề mặt, nhằm mục đích đạt được một lớp bề mặt cứng và phân bố căng thẳng bên trong thuận lợi để cải thiện khả năng chống mòn và chống mệt mỏi của thành phần.một dòng điện liên tục (150 ∼ 300 V) được truyền qua một chất điện giải, gây ion hóa và dẫn đến một hiện tượng dẫn điện. Hydrogen được giải phóng tại cathode, và oxy ở cực cực. Một bộ phim khí hydro hình thành xung quanh cathode,tăng kháng và tạo ra một lượng lớn nhiệtTrong quá trình dập tắt, mảnh làm việc chìm trong chất điện phân được kết nối với cathode, trong khi bể chất điện phân được kết nối với anode.phần chìm của mảnh làm việc được làm nóng (đạt đến nhiệt độ dập tắt trong 5 ∼ 10 giây)Sau khi tắt điện, mảnh làm việc có thể được làm mát trong chất điện giải hoặc được chuyển đến một bể dập riêng biệt.với dung dịch cacbonat natri 5%~18% là dung dịch được sử dụng phổ biến nhất, miễn là nhiệt độ không vượt quá 60 °C; nếu không, màng khí hydro trở nên không ổn định, ảnh hưởng đến hiệu ứng sưởi ấm.
Làm cứng bằng laser liên quan đến việc sử dụng laser để làm nóng bề mặt vật liệu trên điểm chuyển đổi pha, khiến austenite chuyển đổi thành martensite khi vật liệu nguội,làm cứng bề mặtLàm cứng răng bánh răng bằng laser liên quan đến tốc độ sưởi ấm và làm mát cao, dẫn đến chu kỳ quy trình ngắn mà không cần môi trường làm nguội bên ngoài.bao gồm sự biến dạng tối thiểu của mảnh làm việc, một môi trường làm việc sạch sẽ, không cần quá trình sau như nghiền, và kích thước của các bánh răng được xử lý không bị giới hạn bởi thiết bị xử lý nhiệt.Do mật độ năng lượng cao và tốc độ làm mát nhanh, làm cứng bằng laser đang dần thay thế các quy trình truyền thống như làm cứng cảm ứng và xử lý nhiệt hóa học trong nhiều ứng dụng công nghiệp,đặc biệt là cho các bộ phận có yêu cầu độ chính xác cao.
Việc dập nước tắm muối đang trở nên lỗi thời do những hạn chế về môi trường.Môi trường chân không đề cập đến khí quyển với áp suất dưới một khí quyển, bao gồm chân không thấp, trung bình, cao và cực cao.Sự phát triển và tinh chỉnh công nghệ xử lý nhiệt chân không đã dẫn đến việc áp dụng rộng rãi, đặc trưng bởi sự vắng mặt của oxy hóa và khử cacbon, dẫn đến bề mặt sạch và sáng sau khi tắt, chống mòn cao, không ô nhiễm và mức độ tự động hóa cao.Các công nghệ xử lý nhiệt chân không thường được sử dụng trong sản xuất công nghiệp bao gồm sơn chân không, khử khí chân không, dập dầu chân không, dập nước chân không, dập khí chân không, làm nóng chân không và xăng chân không,làm cho nó trở thành một trong những kỹ thuật xử lý nhiệt phổ biến nhất trong các xưởng.
Điều trị nhiệt cảm ứng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như sản xuất ô tô, máy móc xây dựng và hóa dầu do hiệu quả, tiết kiệm năng lượng, sạch sẽ và linh hoạt.Gần 40% các bộ phận ô tô có thể được xử lý bằng cách xử lý nhiệt cảm ứng, bao gồm trục quay, bánh răng, khớp phổ quát và nửa trục. sưởi ấm cảm ứng cho phép nhiều sản phẩm được chế biến trên các dây chuyền sản xuất tự động hoặc bán tự động,cải thiện tính nhất quán chất lượng sản phẩmSự phát triển nhanh nhất trong lĩnh vực này là trong các nguồn cung cấp điện sưởi cảm ứng.khi các ống dao động điện tử lỗi thời đã được thay thế bằng các hệ thống hoàn toàn bán dẫnCác transistor được điều khiển bởi máy vi tính cho phép điều chỉnh ổn định và chính xác, giảm đáng kể sự can thiệp từ các âm thanh hài hòa lưới điện.
Các phương pháp xử lý bề mặt truyền thống cho công cụ được giới hạn trong các kỹ thuật lỗi thời như xử lý hơi nước và oxynitriding, thường chỉ cải thiện tuổi thọ công cụ từ 30% đến 50%.Trung Quốc đã độc lập phát triển và giới thiệu các công nghệ như xử lý nước tắm muối QPQ và lớp phủ oxit titan PVDĐầu tiên có thể ổn định và kéo dài tuổi thọ công cụ từ 2 đến 3 lần với thiết bị đơn giản và chi phí thấp, làm cho nó đặc biệt phù hợp với công cụ tiêu chuẩn.Sau này có thể tăng tuổi thọ công cụ từ 3 đến 5 lần, thích hợp cho các công cụ bánh răng chính xác và có giá trị khác nhau.cho phép khử cacbon không oxy và giảm các khiếm khuyết oxy hóa bên trong, do đó nâng cao chất lượng xử lý nhiệt hóa học.
Để đảm bảo rằng các thành phần kim loại có các tính chất cơ học, vật lý và hóa học mong muốn,Các quy trình xử lý nhiệt thường rất cần thiết ngoài việc chọn vật liệu phù hợp và các kỹ thuật hình thành khác nhauThép là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp máy móc do cấu trúc vi mô phức tạp của nó, có thể được kiểm soát thông qua xử lý nhiệt.xử lý nhiệt của thép là một trọng tâm chính trong xử lý nhiệt kim loại.
Hơn nữa, kim loại như nhôm, đồng, magiê, titan, và hợp kim của chúng cũng có thể có cơ khí, vật lý,và tính chất hóa học thay đổi thông qua xử lý nhiệt để đạt được các đặc điểm hiệu suất khác nhau.
Điều trị nhiệt thường không thay đổi hình dạng hoặc tổng hợp thành phần hóa học của mảnh làm việc; thay vào đó,Nó sửa đổi cấu trúc vi mô bên trong hoặc thay đổi thành phần hóa học bề mặt để cung cấp hoặc tăng cường tính chất hoạt động của thành phầnTính năng đặc trưng của nó là cải thiện chất lượng bên trong của mảnh làm việc, thường không nhìn thấy bằng mắt thường.Chức năng xử lý nhiệt là tăng cường tính chất cơ học của vật liệu, loại bỏ các căng thẳng còn lại và cải thiện khả năng gia công kim loại.
Điều trị nhiệt hóa học liên quan đến việc sử dụng các phản ứng hóa học, đôi khi kết hợp với các phương pháp vật lý, để thay đổi thành phần hóa học bề mặt và cấu trúc vi mô của các thành phần thép.Sau khi xử lý nhiệt hóa học, các thành phần thép có thể được coi là một vật liệu tổng hợp đặc biệt.và chống oxy hóa ở nhiệt độ caoCác phương pháp xử lý nhiệt hóa học bao gồm carburizing, nitriding, boriding, sulfidizing, aluminizing, chromizing, siliciding, co-diffusion carbon-nitrogen, oxynitriding, thiocyanate co-diffusion,và các quy trình khuếch tán đa thành phần như lớp phủ titan carbon (nitrogen).
Nguyên tắc của việc làm nóng bằng điện trở tiếp xúc là truyền dòng điện áp thấp qua điện trở tiếp xúc giữa điện cực và mảnh làm việc,làm nóng nhanh bề mặt của mảnh làm việc, sau đó làm mát nhanh chóng thông qua sự dẫn nhiệt của chính nó.dẫn đến sự biến dạng tối thiểu của mảnh làm việcNó không yêu cầu làm nóng và cải thiện đáng kể khả năng chống mòn và chống trầy xước của mảnh làm việc, mặc dù lớp cứng tương đối mỏng (0,15 ‰ 0.35 mm) và cho thấy sự đồng nhất kém trong cấu trúc vi mô và độ cứngPhương pháp này chủ yếu được sử dụng để làm cứng bề mặt của các hướng dẫn công cụ máy bằng sắt đúc và có ứng dụng hạn chế.
Công nghệ chùm điện tử đã được sử dụng trong hơn 20 năm và được áp dụng rộng rãi trong các quy trình hàn và cắt kim loại.Xử lý nhiệt chùm electron là một kỹ thuật mới sử dụng chùm electron mật độ năng lượng cao để làm cứng bề mặt. chùm electron được phát ra từ một cathode nóng (filament) thông qua một anode vòng cao áp, tập trung vào một chùm mà chạm vào bề mặt kim loại, đạt được nhiệt.Độ sâu sưởi ấm của các bộ phận được xử lý phụ thuộc vào điện áp gia tốc và mật độ kim loạiVí dụ, ở công suất 150 kW, độ sâu sưởi ấm lý thuyết trong sắt là 0,076 mm và trong nhôm là 0,178 mm.với thời gian austenitization chỉ là một phần nhỏ của một giây, dẫn đến hạt bề mặt rất mịn, độ cứng cao hơn so với xử lý nhiệt thông thường và đặc tính cơ học tuyệt vời.
Sắt nhiệt điện phân là một quá trình xử lý nhiệt kim loại thay đổi tính chất cơ học của lớp bề mặt thông qua làm nóng và làm mát bề mặt của các thành phần thép.Làm cứng bề mặt là trọng tâm chính của xử lý nhiệt bề mặt, nhằm mục đích đạt được một lớp bề mặt cứng và phân bố căng thẳng bên trong thuận lợi để cải thiện khả năng chống mòn và chống mệt mỏi của thành phần.một dòng điện liên tục (150 ∼ 300 V) được truyền qua một chất điện giải, gây ion hóa và dẫn đến một hiện tượng dẫn điện. Hydrogen được giải phóng tại cathode, và oxy ở cực cực. Một bộ phim khí hydro hình thành xung quanh cathode,tăng kháng và tạo ra một lượng lớn nhiệtTrong quá trình dập tắt, mảnh làm việc chìm trong chất điện phân được kết nối với cathode, trong khi bể chất điện phân được kết nối với anode.phần chìm của mảnh làm việc được làm nóng (đạt đến nhiệt độ dập tắt trong 5 ∼ 10 giây)Sau khi tắt điện, mảnh làm việc có thể được làm mát trong chất điện giải hoặc được chuyển đến một bể dập riêng biệt.với dung dịch cacbonat natri 5%~18% là dung dịch được sử dụng phổ biến nhất, miễn là nhiệt độ không vượt quá 60 °C; nếu không, màng khí hydro trở nên không ổn định, ảnh hưởng đến hiệu ứng sưởi ấm.
Làm cứng bằng laser liên quan đến việc sử dụng laser để làm nóng bề mặt vật liệu trên điểm chuyển đổi pha, khiến austenite chuyển đổi thành martensite khi vật liệu nguội,làm cứng bề mặtLàm cứng răng bánh răng bằng laser liên quan đến tốc độ sưởi ấm và làm mát cao, dẫn đến chu kỳ quy trình ngắn mà không cần môi trường làm nguội bên ngoài.bao gồm sự biến dạng tối thiểu của mảnh làm việc, một môi trường làm việc sạch sẽ, không cần quá trình sau như nghiền, và kích thước của các bánh răng được xử lý không bị giới hạn bởi thiết bị xử lý nhiệt.Do mật độ năng lượng cao và tốc độ làm mát nhanh, làm cứng bằng laser đang dần thay thế các quy trình truyền thống như làm cứng cảm ứng và xử lý nhiệt hóa học trong nhiều ứng dụng công nghiệp,đặc biệt là cho các bộ phận có yêu cầu độ chính xác cao.
Việc dập nước tắm muối đang trở nên lỗi thời do những hạn chế về môi trường.Môi trường chân không đề cập đến khí quyển với áp suất dưới một khí quyển, bao gồm chân không thấp, trung bình, cao và cực cao.Sự phát triển và tinh chỉnh công nghệ xử lý nhiệt chân không đã dẫn đến việc áp dụng rộng rãi, đặc trưng bởi sự vắng mặt của oxy hóa và khử cacbon, dẫn đến bề mặt sạch và sáng sau khi tắt, chống mòn cao, không ô nhiễm và mức độ tự động hóa cao.Các công nghệ xử lý nhiệt chân không thường được sử dụng trong sản xuất công nghiệp bao gồm sơn chân không, khử khí chân không, dập dầu chân không, dập nước chân không, dập khí chân không, làm nóng chân không và xăng chân không,làm cho nó trở thành một trong những kỹ thuật xử lý nhiệt phổ biến nhất trong các xưởng.
Điều trị nhiệt cảm ứng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như sản xuất ô tô, máy móc xây dựng và hóa dầu do hiệu quả, tiết kiệm năng lượng, sạch sẽ và linh hoạt.Gần 40% các bộ phận ô tô có thể được xử lý bằng cách xử lý nhiệt cảm ứng, bao gồm trục quay, bánh răng, khớp phổ quát và nửa trục. sưởi ấm cảm ứng cho phép nhiều sản phẩm được chế biến trên các dây chuyền sản xuất tự động hoặc bán tự động,cải thiện tính nhất quán chất lượng sản phẩmSự phát triển nhanh nhất trong lĩnh vực này là trong các nguồn cung cấp điện sưởi cảm ứng.khi các ống dao động điện tử lỗi thời đã được thay thế bằng các hệ thống hoàn toàn bán dẫnCác transistor được điều khiển bởi máy vi tính cho phép điều chỉnh ổn định và chính xác, giảm đáng kể sự can thiệp từ các âm thanh hài hòa lưới điện.
Các phương pháp xử lý bề mặt truyền thống cho công cụ được giới hạn trong các kỹ thuật lỗi thời như xử lý hơi nước và oxynitriding, thường chỉ cải thiện tuổi thọ công cụ từ 30% đến 50%.Trung Quốc đã độc lập phát triển và giới thiệu các công nghệ như xử lý nước tắm muối QPQ và lớp phủ oxit titan PVDĐầu tiên có thể ổn định và kéo dài tuổi thọ công cụ từ 2 đến 3 lần với thiết bị đơn giản và chi phí thấp, làm cho nó đặc biệt phù hợp với công cụ tiêu chuẩn.Sau này có thể tăng tuổi thọ công cụ từ 3 đến 5 lần, thích hợp cho các công cụ bánh răng chính xác và có giá trị khác nhau.cho phép khử cacbon không oxy và giảm các khiếm khuyết oxy hóa bên trong, do đó nâng cao chất lượng xử lý nhiệt hóa học.
