Mikä on kuparikkelin lämpökäsittely

1. Mikä on kuparikkelin lämpökäsittely?

Kuparin - nikkeli (cu - ni) -seokset on ensisijaisesti räätälöityOptimoi niiden mekaaniset ominaisuudet(esim. Vahvuus, taipuisuus) jalievittää sisäisiä rasituksiaValmistusprosessien (kuten kylmätyö tai hitsaus) indusoima sen sijaan, että saavutettaisiin huomattava kovettuminen vaihemuutoksien kautta (toisin kuin teräs, joka riippuu sammutuksesta ja karkaisusta). Cu - ni -seokset ovat kiinteitä - liuosseoksia, tarkoittaen niiden kupari- ja nikkeli -atomit liukenevat tasaisesti yhdeksi - -vaiheiden rakenteiksi, joten niille ei tapahdu martensiittisia muunnoksia tai sademäärää kovettumista tavanomaisessa lämpökäsittelyssä.

Yleiset lämmönkäsittelyprosessit kuparille - nikkeliseokset sisältävät:

Stressin lievittäminen (hehkutus stressin helpottamiseksi)

Tämä on yleisimmin käytetty lämpökäsittely Cu - ni. Sen tavoitteena on vähentää jäännösjännityksiä kylmän muodostumisesta (esim. Taivutus, rullaaminen) tai hitsaus, mikä voi aiheuttaa vääntymistä, halkeilua tai vähentynyttä korroosionkestävyyttä, jos ne jätetään osoittamatta.

Prosessiparametrit: Tyypillisesti lämmitetty lämpötiloihin välillä 300 asteen ja 500 asteen (572 astetta F ja 932 astetta F), jota pidetään 1–4 tuntia (materiaalin paksuudesta riippuen), jäähdytetään sitten hitaasti ilmassa tai uunissa. Hidas jäähdytys estää jännitysten palauttamisen.

Täysi hehkutus (hehkutus)

Käytetään palauttamaan maksimaalinen ulottuvuus ja pehmeys cu - ni -seoksille, jotka ovat olleet työtä - kovettunut (esim. Tämä on kriittistä seuraaville muodostumistoiminnoille (esim. Syvä piirustus, taivutus), jotka vaativat suurta materiaalin joustavuutta.

Prosessiparametrit: Lämmitetty korkeampiin lämpötiloihin kuin stressi, joka lievittää - yleensä 600 astetta 750 asteeseen (1112 astetta F - 1382 astetta F) -, jota pidetään 1–2 tuntia, jäähdytettiin sitten hitaasti. Tämä prosessi kiteyttää uudelleen epämuodostuneen viljarakenteen eliminoimalla työn kovettumisen.

Ratkaisun hehkutus (korkealle - nikkelille tai seostetulle cu - ni)

Cu - ni -seoksille, jotka sisältävät lisäelementtejä (esim. Rauta, mangaani), jotka voivat muodostaa pieniä saostumia, liuoksen hehkutus liukenee nämä sateet kupariin - nikkelimatriisiin mikrorakenteen homogenisoimiseksi. Tämä parantaa korroosionkestävyyttä ja mekaanisten ominaisuuksien konsistenssia.

Prosessiparametrit: Lämmitetty 800 asteessa 900 asteeseen (aste F - 1652 astetta F), pidetään hetkeksi (30–60 minuuttia), sammutettiin sitten vedessä tai jäähdytetty nopeasti saosteiden ansaan liuoksessa.

Erityisesti Cu - ni -seoksia ei voida kovettaa pelkästään sammuttamalla (toisin kuin hiiliteräs). Kaikki kovuusvoitot tulevat tyypillisesti kylmästä työstä, lämmönkäsittelyllä, jota käytetään myöhemmin taipuutuvuuden säätämiseen tai jännityksiin.

2. Mikä on kuparikkelin konettavuus?

Kuparin - nikkelin (cu - ni) -lejeeringit viittaavat niiden kykyyn leikata, porata, kääntyä tai jauhetaan käyttämällä tavanomaista työstöä (esim. - nopeusteräksistä, hiilihydittimiä) samalla kun ylläpidetään työkaluelämää, pintakäsittelyä ja prosessitehokkuutta. Cu - ni -seokset luokitellaan yleensäkohtuullisesti koneistava- parempi kuin puhdas kupari tai jotkut messinkilejeerot, mutta vähemmän konettavissa kuin hiiliteräs tai ilmainen - koneistus messinki (esim. C36000).

Avaintekijät, jotka vaikuttavat Cu - ni -koneisiin

Seoskoostumus

Nikkelisisältö: Korkeammat nikkelitasot (esim. 30% ni in Cu - ni 70/30) lisäävät hiukan materiaalin kovuutta ja voimaa, mikä voi vähentää työkalujen kulumista verrattuna alhaiseen - nikkeli Cu - ni (esim. 10% ni - ni 90/10).

Seostavat elementit: Lisäaineet, kuten rauta tai mangaani (käytetään korroosionkestävyyden parantamiseen), voivat lisätä materiaalista sitkeyttä, mikä tekee siitä alttiimmaksi "kumisaamiseen" tai leikkaustyökalujen tarttumiseen, jos sitä ei ole koneistettu oikein.

Mikrorakenne ja kovuus

Työ - kovettunut cu - ni: kylmä - Työskentely -seokset (esim. Rullauksen jälkeen) on suurempi kovuus, mikä vähentää työkalujen chattia ja parantaa sirun muodostumista - koneistoa verrattuna täysin korjattuun (pehmeä) cu - ni. Pehmeä cu - Ni onmuotoisempi, mikä johtaa pidempiin, jäykkään siruihin, jotka voivat tukkia työkaluja tai Mar -pinta -alaisesti.

Koneistushaasteet

Sirujen muodostuminen: Cu - ni tuottaajatkuvat, taipuisaiset sirut(Hauras, helposti rikkoutuneet sirut) koneistuksen aikana. Nämä pitkät sirut voivat sekoittaa työkalujen tai työkappaleiden ympärille, jotka vaativat sirukatkaisijoita (työkaluilla) tai säätöjä parametrien (esim. Syöttötaajuuksien) ohjaamiseen niiden hallitsemiseksi.

Työkalujen kuluminen: Cu - ni: llä on alhainen lämmönjohtavuus suhteessa puhtaan kupariin, mikä aiheuttaa lämmön kertymisen työkalulla - työkappaleen rajapinta. Tämä lämpö voi nopeuttaa työkalujen kulumista, etenkin korkealle - nopeusteräs (HSS) -työkaluille. Karbidityökalut ovat parempia pidennetyn työkalun käyttöikön kannalta.

Pintapinta: Pehmeä cu - ni voi kehittää "repimistä" tai karkeat pinnat, jos leikkausnopeudet ovat liian alhaiset tai työkalun reunat ovat tylsät. Sileä viimeistelyn saavuttaminen vaatii teräviä työkaluja ja optimoituja leikkausparametreja.

Suositellut koneistuskäytännöt cu - ni

Työkalut: Käytä karbidityökaluja (esim. Päällystämättömät tai tinat - päällystetyt) korkealle - nopeus koneista; HSS -työkalut sopivat alhaiseen - nopeuteen, valonleikkauksiin.

Leikkausparametrit:

Leikkausnopeus: 15–60 m/min (50–200 jalkaa/min) karbidityökaluille; 10–30 m/min (30–100 jalkaa/min) HSS: lle.

Syöttönopeus: 0,1–0,3 mm/Rev (0,004–0,012 in/kierrinen) tasapainon pinta- ja sirunhallinta.

Leikkaussyvyys: 1–5 mm (0,04–0,2 tuumaa) karkeuttamiseen; 0,1–0,5 mm (0,004–0,02 tuumaa) viimeistelyä varten.

Jäähdytysneste/voiteluaineet: Käytä vettä - liukoisia jäähdytysnesteitä tai mineraaliöljyjä lämmön häviämiseksi, työkalujen kulumisen vähentämiseksi ja sirut. Tämä on kriittistä työkalujen ylikuumenemisen estämiseksi ja pinnan laadun parantamiseksi.

Konepausluokitukset

PäälleBrinell Machinebility -indeksi(missä ilmainen - koneistus messinki=100), cu - ni seokset ovat tyypillisesti välillä 30–50. Esimerkiksi: Esimerkiksi:

Cu - ni 90/10 (hehkutettu): ~ 35–40

Cu - ni 70/30 (kylmä - toimi): ~ 45–50