cnc技术主要是说的加工工艺,今天我们就CNC精加工时效处理有哪些选用的原则来聊一聊。里面还有一些实用案例,帮你轻松理解。

  在铸造、焊接、锻造和机械加工过程中,由于热膨胀和冷收缩以及机械力引起的变形在工件内部产生残余应力,这导致工件处于不稳定状态,降低了工件的尺寸稳定性以及机械和物理性能,并导致工件在成品使用过程中由于残余应力的释放而变形和失效。为了消除残余应力,传统的工艺方法是自然时效和热时效。

  自然时效是指工件在露天放置较长时间(一般长达六个月至一年),残余应力通过环境温度的不断变化和时间效应释放出来。

  热时效(TSR)是目前广泛使用的传统加工方法,其原理是将金属结构件在炉内加热到一定温度,然后控制保温后的降温,从而消除残余应力,保证加工精度,防止裂纹。
cnc技术——CNC精加工时效处理有哪些选用的原则?图

  振动时效(VSR)技术可以完全取代TSR和NSR,其原理是通过振动消除残余应力,可以达到TSR技术的作用与效果,在许多性能指标上超过TSR。

  将合金加热到高温单相区并保持恒温,使剩余相充分溶解并冷却,得到过饱和固溶体。老化处理可分为自然老化和人工老化。自然时效是将铸件在露天放置半年以上,然后慢慢成型,从而消除或减少残余应力。人工时效是将铸件加热到550 ~ 650进行去应力退火,比自然时效更省时、更彻底地消除残余应力。

  超声波时效法用于消除残余应力和加强机械零件焊接修复部位。因此,超声波时效方法在机械制造和维修中具有广阔的应用前景。超声波时效法的特点如下:
     1 .消除残余应力是目前最彻底的时效方法(各种时效方法消除残余应力的情况如下:振动时效230-55%,热时效40-80%,热时效40-80%,超声波时效80-100%。
     2.用于消除局部残余应力,可完全替代热处理、振动时效等方法。处理过程简单,作用与效果稳定可靠。
     3.它不受工件材料、形状、结构、钢板厚度、重量和场地的限制,特别是在施工现场、焊接过程和焊接修复中消除焊接应力更加灵活方便。
     4.环保、节能、安全、无污染,在施工现场使用更加灵活方便。
     5.在总结焊接工艺的同时,超声波焊接处理可以明显减少焊接变形。
     6.一般来说,它只适用于消除焊接应力。

  根据合金的性质和用途,确定采用哪种时效方法。在高温下工作的铝合金适合人工时效,而在室温下工作的一些铝合金采用自然时效,而另一些则必须人工时效。根据合金强化相的分析,含S相和CuAl2相的合金一般采用自然时效,但当需要在高温下使用或为了提高合金的屈服强度时,需要通过人工时效进行强化。例如,LY11和LY12在低于40度的自然老化后可以获得高强度和耐腐蚀性,LY12和LY6铆钉合金在高于150度和125-250度下工作需要人工老化。含主要强化相为MgSi和MgZn2的t相合金只有通过人工时效强化才能达到最高强度。一种金属热处理工艺,其中淬火的金属工件在室温或更高的温度下保持适当的时间,以提高金属的强度。在机械生产中,为了稳定铸件的尺寸,铸件通常在切割前在室温下放置很长时间。这一措施也被称为限制。然而,这种老化不是金属热处理过程。

  20世纪初,德国工程师a  .维尔姆发现,这种合金淬火后硬度不高,但在室温下放置一段时间后,硬度显著增加,这就是后来所说的沉淀硬化。这一发现引起了工程界的极大兴趣。随后,一些可以通过时效处理进行强化的铝合金、铜合金和铁基合金相继被发现,创造了一种与一般钢的淬火强化有根本不同的新的强化方式。大多数合金经时效强化后的原始结构由固溶体和一些金属化合物组成。固溶体的溶解度随着温度的升高而增加。时效处理前的淬火是在加热过程中将尽可能多的溶质溶解到固溶体中,然后,虽然溶解度在快速冷却过程中降低,但过量的溶质不能及时从固溶体中分析出来,形成过饱和固溶体。为此目的的淬火通常被称为固溶热处理。经过长期反复研究,已经证明时效强化的实质是从过饱和固溶体中沉淀出许多非常细小的沉淀颗粒(通常是金属化合物,或过饱和固溶体中的溶质原子聚集在许多微小区域),形成一些小的溶质原子富集区。当在时效处理之前进行固溶处理时,必须严格控制加热温度,以使溶质能够最大限度地溶解到固溶体中而不熔化合金。许多铝合金固溶处理的加热温度允许偏差仅为5左右。进行人工时效处理时,必须严格控制加热温度和保温时间,以获得理想的强化效果作用与效果。有时,在生产中使用分级老化,即在室温或略高于室温的温度下保持一段时间,然后在更高的温度下保持一段时间。有时候,你会得到一个更好的作用与效果。马氏体时效钢淬火后,组织发生变化,形成马氏体。马氏体是过饱和固溶体。这种钢也可以通过时效处理来强化。低碳钢经冷塑性变形后,在室温下放置很长时间,强度增加,塑性降低。这种现象被称为机械老化。
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  LY12CZ-12号硬铝/淬火(自然时效),LY12-12号硬铝,c淬火,z自然时效,碳钢热处理符号:d氮化,y油淬火

  根据合金的性质和用途,确定采用哪种时效方法。在高温下工作的铝合金适合人工时效,而在室温下工作的一些铝合金采用自然时效,而另一些则必须人工时效。

  根据合金强化相的分析,含S相和CuAl2相的合金一般采用自然时效,但当需要在高温下使用或为了提高合金的屈服强度时,需要通过人工时效进行强化。例如,LY11和LY12在低于40度的自然老化后可以获得高强度和耐腐蚀性,LY12和LY6铆钉合金在高于150度和125-250度下工作需要人工老化。含主要强化相为MgSi和MgZn2的t相合金只有通过人工时效强化才能达到最高强度。对于一般铝合金,自然时效时屈服强度稍低,耐蚀性较好,而人工时效时屈服强度较高,但延伸率和耐蚀性较低。对于铝锌镁铜合金,LC4则相反。采用人工时效时,合金的耐蚀性优于自然时效。

  人工时效是一种人为的方法,通常是通过加热或冷处理来消除或降低淬火钢中的微观应力和加工残余应力,防止变形和开裂。稳定结构以稳定零件的形状和尺寸。也称为稳定处理或稳定回火。方法如下:将钢件加热至120-150或更低(80-120),保持较长时间(5-20小时),然后随炉在空气中冷却或取出。

  时效温度一般低于或低于低温回火,保温时间较长或较长,与冰冷处理相比,作用与效果不如冰冷处理,但操作简单,不需要特殊的冷处理设备,成本低,可在一般工厂进行;适用于在有类似要求的精密机械上加工各种量具、量规、卡尺、模板等零件。低温老化在半精加工后和精加工前进行。

  塑料模具选用不同品种的钢材,其化学成分和力学性能不同,所以制造工艺路线也不同;同样,不同类型的塑料模具钢采用不同的热处理工艺。由于篇幅有限,具体的塑料模具的制造工艺路线和热处理工艺的特点我们暂时先不说了。

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