Προκειμένου να αλλαχτούν οι ιδιότητες του χάλυβα και να το καταστήσουν ευκολότερο να επεξεργαστούν, κάποιες πρόσθετες επεξεργασία και διαδικασία γίνονται συνήθως προτού να ολοκληρωθεί η μηχανική επεξεργασία. Η σκλήρυνση του υλικού πριν από την επεξεργασία θα παρατείνει το χρόνο επεξεργασίας και θα αυξήσει την ένδυση εργαλείων, αλλά ο χάλυβας μπορεί να αντιμετωπιστεί μετά από την επεξεργασία για να αυξήσει τη δύναμη ή τη σκληρότητα του ολοκληρωμένου προϊόντος. Ο ακόλουθος είναι μερικές κοινές τεχνολογίες επεξεργασίας του χάλυβα.
θερμική επεξεργασία
Η θερμική επεξεργασία αναφέρεται σε διάφορες διαφορετικές διαδικασίες που περιλαμβάνουν το χειρισμό της θερμοκρασίας του χάλυβα για να αλλάξουν τις υλικές ιδιότητές της. Ένα παράδειγμα ανοπτεί, το οποίο χρησιμοποιείται για να μειώσει τη σκληρότητα και να αυξήσει την ολκιμότητα, που καθιστά το χάλυβα ευκολότερο στη μηχανή. Η ανοπτώντας διαδικασία θερμαίνει αργά το χάλυβα στην επιθυμητή θερμοκρασία και τον κρατά για μια χρονική περίοδο. Ο χρόνος και η θερμοκρασία που απαιτούνται εξαρτώνται από το συγκεκριμένο κράμα και μειώνονται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα. Τέλος, το μέταλλο δροσίζεται αργά στο φούρνο ή περιβάλλεται με τη μόνωση των υλικών.
Η ομαλοποίηση της θερμικής επεξεργασίας μπορεί να μειώσει την εσωτερική πίεση στο χάλυβα, διατηρώντας την υψηλότερες δύναμη και τη σκληρότητα από τον ανοπτώντας χάλυβα. Στη διαδικασία ομαλοποίησης, ο χάλυβας θερμαίνεται σε έναν υψηλής θερμοκρασίας και έπειτα έναν αέρα που δροσίζεται για να λάβει την υψηλότερη σκληρότητα.
Ο αποσβημένος χάλυβας είναι μια άλλη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας. Υποθέσατε δεξιά, μπορεί να καταστήσει το χάλυβα σκληρό. Αυξάνει επίσης τη δύναμη, αλλά και καθιστά το υλικό πιό εύθραυστο. Η σκληραίνοντας διαδικασία αποτελείται από αργά να θερμάνει το χάλυβα, την ενυδάτωση του στις υψηλές θερμοκρασίες, και έπειτα γρήγορα την ψύξη του με τη βύθιση του στα υγρά όπως το νερό, το έλαιο, ή οι αλατούχες λύσεις.
Τέλος, η μετριάζοντας διαδικασία θερμικής επεξεργασίας χρησιμοποιείται για να μειώσει κάποια εφθραυστότητα που προκαλείται με τη σκλήρυνση χάλυβα. Η μετρίαση και η ομαλοποίηση του χάλυβα είναι σχεδόν ίδιες: το θερμαίνετε αργά, το κρατάτε στην επιλεγμένη θερμοκρασία, και έπειτα ο αέρας δροσίζει το χάλυβα. Η διαφορά είναι ότι η μετρίαση πραγματοποιείται σε μια χαμηλότερη θερμοκρασία από άλλες διαδικασίες, η οποία μειώνει την εφθραυστότητα και τη σκληρότητα του μετριασμένου χάλυβα.
Σκλήρυνση πτώσης
Η πτώση που σκληραίνει βελτιώνει τη δύναμη παραγωγής του χάλυβα. Μερικοί βαθμοί ανοξείδωτου μπορούν να περιέχουν το pH στον προσδιορισμό, έτσι σημαίνει ότι έχουν τις σκληραίνοντας ιδιότητες πτώσης. Η κύρια διαφορά μεταξύ των σκληραίνοντας χαλύβων πτώσης είναι ότι έχουν τα πρόσθετα στοιχεία: χαλκός, αργίλιο, φώσφορος, ή τιτάνιο. Πολλά διαφορετικά κράματα είναι δυνατά εδώ. Προκειμένου να ενεργοποιηθούν τα σκληραίνοντας χαρακτηριστικά πτώσης, ο χάλυβας διαμορφώνεται στην τελική μορφή και έπειτα η σκληραίνοντας διαδικασία ηλικίας πραγματοποιείται. Η σκληραίνοντας διαδικασία γήρανσης θα θερμάνει το υλικό για πολύ καιρό, κάνοντας το προστιθέμενο ίζημα στοιχείων - που διαμορφώνει τα στερεά μόρια των διαφορετικών μεγεθών - για να αυξήσει τη δύναμη του υλικού.
17-4PH (επίσης γνωστός ως χάλυβας 630) είναι ένα κοινό παράδειγμα ενός σκληραίνοντας βαθμού πτώσης ανοξείδωτου. Αυτό το κράμα περιέχει το χρώμιο 17%, το νικέλιο 4%, και το χαλκό 4%, ο οποίος είναι χρήσιμος για τη σκλήρυνση πτώσης. Λόγω της αυξανόμενης σκληρότητας, της δύναμης και της υψηλής αντίστασης διάβρωσης, 17-4PH χρησιμοποιείται για τις πλατφόρμες ελικοδρομίων, τις λεπίδες στροβίλων και τα τύμπανα πυρηνικών αποβλήτων.
Κρύα εργασία
Τις ιδιότητες του χάλυβα μπορούν επίσης να αλλάξουν χωρίς εφαρμογή πολλής θερμότητας. Παραδείγματος χάριν, ο κρύος εργασμένος χάλυβας γίνεται ισχυρότερος με μια σκληραίνοντας διαδικασία εργασίας. Η εργασία που σκληραίνει εμφανίζεται όταν υποβάλλεται ένα μέταλλο στην πλαστική παραμόρφωση. Αυτό μπορεί να γίνει σκόπιμα με τη σφυρηλάτηση, το κύλισμα, ή το σχεδιασμό του μετάλλου. Εάν το τέμνον εργαλείο ή το κομμάτι προς κατεργασία γίνεται πάρα πολύ καυτό, η εργασία που σκληραίνει μπορεί επίσης να εμφανιστεί ακούσια κατά τη διάρκεια της κατεργασίας. Το κρύο που λειτουργεί μπορεί επίσης να βελτιώσει την κατασκευασιμότητα του χάλυβα. Ο χάλυβας χαμηλού άνθρακα είναι πολύ κατάλληλος για την κρύα εργασία.
Προφυλάξεις για το σχέδιο δομών χάλυβα
Κατά σχεδιασμό των μερών χάλυβα, την είναι σημαντικό να αναφερθούν οι μοναδικές ιδιότητες των υλικών. Τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα που την καθιστούν πολύ κατάλληλη για την αίτησή σας μπορούν να απαιτήσουν κάποια πρόσθετη εκτίμηση του σχεδίου για την κατασκευή (DFM).
Λόγω της σκληρότητας των υλικών, παίρνει περισσότερο στο χάλυβα διαδικασίας από άλλα μαλακότερα υλικά όπως το αργίλιο ή ο ορείχαλκος. Μπορείτε να προστατεύσετε τα μέρη και τα εργαλεία σας με τη μείωση του ποσοστού ταχύτητας και τροφών αξόνων.
Ακόμα κι αν δεν επεξεργάζεστε στη μηχανή, πρέπει ακόμα να επιλέξετε τον τύπο χάλυβα κατάλληλο για το πρόγραμμα, όχι μόνο που εξετάζει τη σκληρότητα και τη δύναμη, αλλά και που εξετάζει τη διαφορά στην κατασκευασιμότητα. Παραδείγματος χάριν, ο χρόνος επεξεργασίας του ανοξείδωτου είναι για δύο φορές αυτόν του χάλυβα άνθρακα. Κατά καθορισμό των διαφορετικών βαθμών, την είναι επίσης απαραίτητο να εξεταστεί ποιες ιδιότητες είναι σημαντικότερες και ποιες κράματα χάλυβα είναι εύκολα - διαθέσιμος. Οι κοινοί βαθμοί, όπως το ανοξείδωτο 304 ή 316, έχουν ένα ευρύτερο φάσμα των μεγεθών αποθεμάτων για να επιλέξουν από, και να απαιτήσουν το λιγότερο χρόνο να βρούν και να αγοράσουν.
Λόγω της ευρείας εφαρμογής CNC του χάλυβα επεξεργασίας και των ισχυρών σωματικών ιδιοτήτων του, ο χάλυβας έχει γίνει το προτιμημένο υλικό για την κατασκευή μερών. Κατά τη σχεδιασμό CNC σας των μερών χάλυβα επεξεργασίας, παρακαλώ θυμηθείτε να ισορροπήσετε τις ιδιότητες που χρειάζεστε σύμφωνα με την κατασκευασιμότητα των υλικών.