Ako dodávateľ mosadzných dielov CNC, som sa stretol s mnohými otázkami od klientov o zlepšovaní povrchovej tvrdosti týchto častí. Mosadz, populárny materiál pri obrábaní CNC v dôsledku jeho vynikajúcej machináovateľnosti, odolnosti proti korózii a estetickej príťažlivosti, si často vyžaduje zvýšenú tvrdosť povrchu, aby sa splnili konkrétne požiadavky na aplikáciu. V tomto blogu sa podelím o niekoľko účinných metód na zvýšenie povrchovej tvrdosti CNC obrábaných mosadzných častí.
Pochopenie základov mosadznej a povrchovej tvrdosti
Predtým, ako sa ponoríte do metód, je nevyhnutné porozumieť mosadze a tvrdosti povrchu. Mosadz je zliatina zložená primárne z medi a zinku, s rôznymi pomermi týchto prvkov a niekedy aj inými kovmi, ako sú olovo, cín alebo hliník. Tvrdosť mosadze závisí od jej zloženia, tepelného spracovania a fungovania prechladnutia. Na druhej strane tvrdosť povrchu sa týka schopnosti vonkajšej vrstvy materiálu odolávať odsadeniu, oderu a opotrebeniu.
Metódy na zvýšenie povrchovej tvrdosti
1. Tepelné spracovanie
Tepelné spracovanie je bežnou metódou na zmenu mechanických vlastností kovov vrátane mosadze. Pre mosadz sú najdôležitejšie procesy tepelného spracovania žíhanie a ochladenie.
- Žíhanie: Žíhanie zahŕňa zahrievanie mosadzných častí na špecifickú teplotu a potom ich pomaly ochladzuje. Tento proces zmierňuje vnútorné napätia, spresňuje štruktúru zŕn a môže do istej miery zvýšiť tvrdosť. Napríklad úplné žíhanie mosadze sa zvyčajne vykonáva pri teplotách medzi 600 - 700 ° C (1112 - 1292 ° F), po ktorom nasleduje pomalé ochladenie v peci. To môže zlepšiť ťažnosť materiálu a zároveň mierne zvýšiť jeho tvrdosť.
- Zhasnutie: Zhasenie je rýchlejší proces chladenia. Po zahrievaní mosadze na vysokú teplotu sa rýchlo ochladí v ochladzovacom médiu, ako je voda alebo olej. Zhasenie môže výrazne zvýšiť tvrdosť mosadze, ale tiež robí materiál krehkejším. Preto je nevyhnutné vyvážiť tvrdosť a krehkosť na základe konkrétneho uplatňovania častí.
2. Prechladná práca
Práca prechladnutia, tiež známa ako formovanie za studena alebo kovanie za studena, zahŕňa deformovanie mosadzných častí pri izbovej teplote. Tento proces môže zvýšiť tvrdosť povrchu zavedením dislokácií v kryštálovej štruktúre mosadze. Bežné metódy prenosu za studena zahŕňajú valcovanie, kreslenie a extrúziu.
- Valcujúci: Pri valcovaní sa mosadzné časti prechádzajú cez pár valčekov, aby sa znížila ich hrúbka alebo zmenila svoj tvar. Táto tlaková sila spôsobuje, že zrná v mosadze sa deformujú a pretiahajú sa, čím sa zvyšuje povrchová tvrdosť.
- Kresba: Výkres zahŕňa ťahanie mosadze cez matri, aby sa znížil jej priemer alebo zmenil jeho prierez. Tento proces tiež napája materiál, čo vedie k zvýšeniu tvrdosti. Napríklad kreslenie mosadzného drôtu môže výrazne zvýšiť jeho tvrdosť v porovnaní so stavom AS - odliatok.
3. Povrchový náter
Povrchový povlak je efektívny spôsob, ako zvýšiť povrchovú tvrdosť mosadzných častí bez zmeny objemových vlastností materiálu. K dispozícii je niekoľko typov povrchových povlakov:
- Elektrotechnický: Elektroplatácia zahŕňa ukladanie tenkej vrstvy kovu na povrch mosadzných častí pomocou elektrochemického procesu. Tvrdé kovy, ako je nikel, chróm alebo zinok, môžu byť elektroteplované na mosadze, aby sa zvýšila jeho povrchová tvrdosť. Napríklad niklové pokovovanie môže poskytnúť tvrdý, rezistentný povrch opotrebenia, zatiaľ čo chrómové pokovovanie ponúka okrem zvýšenej tvrdosti vynikajúcu odolnosť proti korózii.
- Fyzické ukladanie pár (PVD): PVD je proces poťahovania založený na vákuu, kde sa na povrch mosadzných častí nanáša tenký film materiálu. Pomocou PVD sa môžu aplikovať povlaky, ako je nitrid titánu (TIT), karbonitrid titánu (TICN) a hliníkový titánový nitrid (ALTIN). Tieto povlaky sú mimoriadne tvrdé a môžu výrazne zlepšiť odolnosť proti opotrebeniu a povrchovú tvrdosť mosadzných častí.
4. Nitriding
Nitriding je termochemický proces ošetrenia, ktorý zavádza dusík do povrchu mosadzných častí za vzniku tvrdých nitridových zlúčenín. Tento proces môže zvýšiť tvrdosť povrchu, odolnosť proti opotrebeniu a únavovú pevnosť mosadze. Existujú rôzne typy nitridingových procesov, ako je nitriding plynu a nitriding plazmy.
- Plynový dusičnan: Pri plynnom nitridingu sú mosadzné časti zahrievané v atmosfére bohatej na dusík pri špecifickej teplote. Dusík difúzuje do povrchu mosadze a tvorí zlúčeniny nitridov. Dokončenie tohto procesu môže trvať niekoľko hodín v závislosti od požadovanej hĺbky nitridovanej vrstvy a špecifického zloženia mosadze.
- Plazmový nitriding: Plazmové nitriding používa plazmový výtok na aktiváciu plynu dusíka a urýchlenie difúzneho procesu. Táto metóda umožňuje presnejšiu kontrolu procesu nitridingu a môže dosiahnuť vyššiu povrchovú tvrdosť v porovnaní s nitridom plynu v kratšom čase.
Úvahy pri uplatňovaní týchto metód
Pri výbere metódy na zvýšenie povrchovej tvrdosti mosadzných častí CNC, je potrebné zvážiť niekoľko faktorov:
- Náklady: Niektoré metódy, ako napríklad povlak PVD alebo plazmový nitriding, môžu byť relatívne drahé z dôvodu potrebných špecializovaných zariadení a materiálov. Naopak, práca na prechladnutí a žíhanie sú náklady - efektívne procesy.
- Geometria: Tvar a veľkosť mosadzných častí môžu tiež ovplyvniť výber metódy. Napríklad komplexné časti v tvare môžu byť ťažko potiahnuteľné rovnomerne pomocou elektroplatu alebo PVD, zatiaľ čo fungovanie za studena nemusí byť vhodné pre diely so zložitými geometriami.
- Požiadavky: Zamýšľané použitie mosadzných častí je rozhodujúcim faktorom. Ak sa časti budú podrobené vysokým zaťaženiu a abrazívnym podmienkam, môže sa vyžadovať robustnejšia metóda povrchového kalenia, ako je nitriding alebo povlak PVD. Na druhej strane, ak časti potrebujú iba mierne zvýšenie tvrdosti, môže stačiť žíhanie alebo práca nachladnutia.
Naše ponuky ako dodávateľ mosadzných dielov CNC
Ako dodávateľCNC obrábanie mosadzných dielov, máme rozsiahle skúsenosti s uplatňovaním týchto metód tvrdenia povrchu, aby sme uspokojili špecifické potreby našich klientov. Ponúkame tiež širokú škálu ďalších CNC opracovaných častí, napríklad ako napríkladCNC hliníkový lineárny podperaaHardvérové puzdrá CNC obrábanie náhradných dielov. Náš štát - - - umelecké zariadenia a kvalifikovaní technici zaisťujú, že môžeme poskytnúť vysokú kvalitu a presnosť - opracované časti s požadovanou tvrdosťou povrchu.
Ak ste na trhu pre CNC obrábané mosadzné časti alebo iné CNC obrábané komponenty a máte špecifické požiadavky týkajúce sa tvrdosti povrchu, radi by sme vás počuli. Kontaktujte nás a prediskutujte váš projekt a preskúmajte, ako môžeme poskytnúť najlepšie riešenia pre vaše potreby.
Odkazy
- Callister, WD a Rethwisch, DG (2017). Materiálová veda a inžinierstvo: Úvod. Wiley.
- Výbor pre príručky ASM. (1990). Príručka ASM, zväzok 4: tepelné ošetrenie. ASM International.
- Výbor pre príručku kovov. (1998). Príručka kovov, zväzok 1: Vlastnosti a výber: žehličky, ocele a zliatiny s vysokým výkonom. ASM International.
