सीएनसी मशीनीकृत भागों के लिए हीट ट्रीटमेंट

जानें कि कठोरता, शक्ति और मशीनीकरण जैसे प्रमुख भौतिक गुणों में भारी सुधार के लिए कई धातु मिश्र धातुओं पर गर्मी उपचार कैसे लागू किया जा सकता है।

परिचय
प्रमुख भौतिक गुणों (उदाहरण के लिए कठोरता, शक्ति या मशीनीकरण) में भारी सुधार के लिए कई धातु मिश्र धातुओं पर हीट ट्रीटमेंट लागू किया जा सकता है।ये परिवर्तन सूक्ष्म संरचना और कभी-कभी सामग्री की रासायनिक संरचना में संशोधन के कारण होते हैं।

उन उपचारों में धातु के मिश्र धातुओं को (आमतौर पर) अत्यधिक तापमान पर गर्म करना शामिल है, इसके बाद नियंत्रित परिस्थितियों में ठंडा करने का कदम उठाया जाता है।जिस तापमान पर सामग्री को गर्म किया जाता है, उस तापमान पर रखे जाने का समय और शीतलन दर सभी धातु मिश्र धातु के अंतिम भौतिक गुणों को बहुत प्रभावित करते हैं।

इस लेख में, हमने उन ऊष्मा उपचारों की समीक्षा की जो सीएनसी मशीनिंग में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले धातु मिश्र धातुओं के लिए प्रासंगिक हैं।अंतिम भाग के गुणों पर इन प्रक्रियाओं के प्रभाव का वर्णन करके, यह लेख आपको अपने अनुप्रयोगों के लिए सही सामग्री चुनने में मदद करेगा।

गर्मी उपचार कब लागू किया जाता है
निर्माण प्रक्रिया के दौरान धातु मिश्र धातुओं पर हीट ट्रीटमेंट लागू किया जा सकता है।सीएनसी मशीनीकृत भागों के लिए, गर्मी उपचार आमतौर पर या तो लागू होते हैं:

सीएनसी मशीनिंग से पहले: जब एक धातु मिश्र धातु के मानकीकृत ग्रेड का अनुरोध किया जाता है जो आसानी से उपलब्ध होता है, तो सीएनसी सेवा प्रदाता उस स्टॉक सामग्री से सीधे पुर्जों को मशीन करेगा।लीड समय को कम करने के लिए यह अक्सर सबसे अच्छा विकल्प होता है।

सीएनसी मशीनिंग के बाद: कुछ गर्मी उपचार सामग्री की कठोरता में काफी वृद्धि करते हैं या बनाने के बाद एक परिष्करण चरण के रूप में उपयोग किए जाते हैं।इन मामलों में, सीएनसी मशीनिंग के बाद गर्मी उपचार लागू किया जाता है, क्योंकि उच्च कठोरता सामग्री की मशीनीकरण को कम कर देती है।उदाहरण के लिए, यह मानक अभ्यास है जब सीएनसी मशीनिंग टूल स्टील पार्ट्स।

सीएनसी सामग्री के लिए आम गर्मी उपचार
एनीलिंग, तनाव से राहत और तड़के
एनीलिंग, तड़के और तनाव से राहत देने वाले सभी में धातु मिश्र धातु को उच्च तापमान पर गर्म करना और बाद में सामग्री को धीमी गति से ठंडा करना, आमतौर पर हवा में या ओवन में शामिल होता है।वे उस तापमान में भिन्न होते हैं जिस पर निर्माण प्रक्रिया में सामग्री को गर्म किया जाता है और क्रम में होता है।

एनीलिंग में, धातु को बहुत अधिक तापमान पर गर्म किया जाता है और फिर वांछित माइक्रोस्ट्रक्चर प्राप्त करने के लिए धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है।एनीलिंग आमतौर पर सभी धातु मिश्र धातुओं को बनाने के बाद और उन्हें नरम करने और उनकी मशीनेबिलिटी में सुधार करने के लिए आगे की प्रक्रिया से पहले लागू किया जाता है।यदि कोई अन्य ताप उपचार निर्दिष्ट नहीं किया गया है, तो अधिकांश सीएनसी मशीनीकृत भागों में एनीलेल्ड अवस्था के भौतिक गुण होंगे।

तनाव से राहत में उच्च तापमान (लेकिन एनीलिंग से कम) के हिस्से को गर्म करना शामिल है और आमतौर पर सीएनसी मशीनिंग के बाद नियोजित किया जाता है, ताकि निर्माण प्रक्रिया से उत्पन्न अवशिष्ट तनाव को खत्म किया जा सके।इस तरह अधिक सुसंगत यांत्रिक गुणों वाले भागों का उत्पादन होता है।

टेम्परिंग भी एनीलिंग की तुलना में कम तापमान पर भाग को गर्म करता है, और यह आमतौर पर हल्के स्टील्स (1045 और ए36) और मिश्र धातु स्टील्स (4140 और 4240) के शमन (अगला खंड देखें) के बाद नियोजित होता है ताकि उनकी भंगुरता कम हो सके और उनके यांत्रिक प्रदर्शन में सुधार हो सके।

शमन
शमन में धातु को बहुत अधिक तापमान पर गर्म करना शामिल है, जिसके बाद तेजी से ठंडा करने का चरण होता है, आमतौर पर सामग्री को तेल या पानी में डुबो कर या ठंडी हवा की धारा के संपर्क में लाया जाता है।रैपिड कूलिंग "लॉक-इन" माइक्रोस्ट्रक्चर में बदलाव जो कि गर्म होने पर सामग्री से गुजरती है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत अधिक कठोरता वाले हिस्से होते हैं।

सीएनसी मशीनिंग के बाद भागों को आमतौर पर निर्माण प्रक्रिया में अंतिम चरण के रूप में बुझाया जाता है (लोहारों को अपने ब्लेड को तेल में डुबाने के बारे में सोचें), क्योंकि बढ़ी हुई कठोरता सामग्री को मशीन के लिए और अधिक कठिन बना देती है।

सीएनसी मशीनिंग के बाद टूल स्टील्स को उनकी उच्च सतह कठोरता गुणों को प्राप्त करने के लिए बुझाया जाता है।परिणामी कठोरता को नियंत्रित करने के लिए एक तड़के प्रक्रिया का उपयोग किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, टूल स्टील A2 में शमन के बाद 63-65 रॉकवेल C की कठोरता होती है, लेकिन इसे 42 से 62 HRC के बीच की कठोरता के लिए टेम्पर्ड किया जा सकता है।टेम्परिंग भाग के सेवा जीवन को बढ़ाता है, क्योंकि यह भंगुरता को कम करता है (56-58 एचआरसी की कठोरता के लिए सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त होते हैं)।

वर्षा सख्त (उम्र बढ़ने)
वर्षा सख्त या उम्र बढ़ने दो शब्द हैं जो आमतौर पर एक ही प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।वर्षा सख्त एक तीन चरण की प्रक्रिया है: सामग्री को पहले उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है, फिर बुझाया जाता है और अंत में लंबी अवधि (वृद्ध) के लिए कम तापमान पर गर्म किया जाता है।यह मिश्र धातु तत्वों का कारण बनता है जो प्रारंभ में धातु मैट्रिक्स में समान रूप से घुलने और वितरित करने के लिए अलग-अलग संरचना के असतत कणों के रूप में दिखाई देते हैं, जिस तरह से चीनी क्रिस्टल पानी में भंग हो जाता है जब समाधान गर्म हो जाता है।

वर्षा के सख्त होने के बाद, धातु मिश्र धातुओं की ताकत और कठोरता में भारी वृद्धि होती है।उदाहरण के लिए, 7075 एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु है, जिसका उपयोग आमतौर पर एयरोस्पेस उद्योग में स्टेनलेस स्टील की तुलना में तन्य शक्ति के भागों के निर्माण के लिए किया जाता है, जबकि इसका वजन 3 गुना से कम होता है।

केस हार्डनिंग और कार्बराइजिंग
केस सख्त गर्मी उपचार का एक परिवार है जिसके परिणामस्वरूप उनकी सतह पर उच्च कठोरता वाले हिस्से होते हैं, जबकि अंडरलाइन सामग्री नरम रहती है।यह अक्सर इसकी पूरी मात्रा में भाग की कठोरता को बढ़ाने के लिए पसंद किया जाता है (उदाहरण के लिए, शमन द्वारा), क्योंकि कठोर भाग भी अधिक भंगुर होते हैं।

कार्बराइजिंग सबसे आम मामला सख्त गर्मी उपचार है।इसमें कार्बन युक्त वातावरण में हल्के स्टील्स को गर्म करना और धातु मैट्रिक्स में कार्बन को लॉक करने के लिए बाद में शमन करना शामिल है।यह स्टील्स की सतह की कठोरता को उसी तरह से बढ़ाता है जिस तरह एनोडाइजिंग एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की सतह की कठोरता को बढ़ाता है।