Obróbka cieplna metali

Obróbka cieplna to złożony proces, stosowany w celu nadania stali i metalom określonych cech mechanicznych, chemicznych lub fizycznych poprzez zmianę ich struktury. Wszystkie rodzaje obróbki cieplnej składają się z trzech etapów: nagrzewania, wygrzewania i chłodzenia. W ich trakcie dochodzi do zmiany własności stopów w stanie stałym. Poszczególne rodzaje obróbki cieplnej różnią się temperaturą, a także czasem, jaki zajmują kolejne procesy. Te dwa czynniki determinują właściwości, jakie uzyska poddawany obróbce materiał.

Obróbka cieplna metali to przede wszystkim hartowanie, odpuszczanie i wyżarzanie. Firma Sacher, dzięki posiadaniu nowoczesnych pieców i własnej hartowni, oferuje wszystkie te usługi, a także szereg bardziej skomplikowanych technik obróbki cieplnej.

Jakie jest zastosowanie obróbki cieplnej?

Proces obróbki termicznej metali znajduje zastosowanie w bardzo wielu gałęziach przemysłu. Zarówno branża maszynowa, hutnictwo, produkcja, jak i przemysł spawalniczy szeroko korzystają z utwardzania, wyżarzania czy hartowania metali. Obróbka cieplna może być zastosowana zarówno w odniesieniu do surowców, półproduktów, jak i gotowych elementów.

Jakie korzyści zapewnia obróbka cieplna stali i innych metali?

Kluczowa korzyść, jaką niosą ze sobą zabiegi obróbki cieplnej to fizyczne oraz chemiczne wzmocnienie metali, oraz ich stopów. Pod wpływem poszczególnych czynności lub ich połączenia dochodzi do zmiany struktury metalu, co pozwala uzyskiwać nowe, pożądane właściwości mechaniczne surowców lub produktów. Wiele metali kolorowych bez obróbki cieplnej nie byłoby gotowych do zastosowania w określonych warunkach i gałęziach przemysłu, ponieważ byłyby one zbyt mało wytrzymałe.

Zmiany parametrów, które powoduje obróbka termiczna metali, obejmują m.in. zwiększenie wytrzymałości na ścinanie oraz rozciąganie. Poddawane obróbce cieplnej metale stają się mocniejsze, przez co wzrasta trwałość produkowanych z nich konstrukcji i urządzeń. Pozwala to obniżyć częstotliwość wymiany kosztownych metalowych części i podzespołów.

Kolejną korzyścią, jaką zapewniają obróbki cieplne, jest możliwość uzyskiwania twardych powierzchni z materiałów o dużej plastyczności, np. aluminium. Dzięki temu gotowy produkt zyskuje znacznie wyższą wydajność oraz odporność na najtrudniejsze zastosowana.

Podsumowując, najważniejsze zalety, które sprawiają, że obróbka cieplna stali oraz wielu innych metali cieszy się tak szeroką popularnością, to:

– zwiększenie wytrzymałości plastycznych materiałów,
– zmiana właściwości magnetycznych oraz elektrycznych metali,
– zapewnienie odpowiedniej odporności eksploatacyjnej,
– łagodzenie naprężeń oraz poprawa kruchości.

Jakie procesy zachodzą w trakcie obróbki cieplnej stali?

Kluczowym procesem, jaki wywołuje obróbka cieplna metali, jest wzrost temperatury obrabianego materiału. Powoduje on zmianę wymiarów produktu, zwiększając jego długość, szerokość oraz objętość. Zakres tych zmian uzależniony jest m.in. od właściwości danego materiału oraz warunków termicznych. Odpowiedni zakres obróbki termicznej stali oraz innych surowców powoduje ich wzmocnienie, jednak w określonych temperaturach może różne osłabiać parametry surowca.

W jakiej temperaturze dochodzi do słabnięcia stali?

Graniczna temperatura wytrzymałości zależy od rodzaju obrabianej stali. Przykładowo, stal węglowa obrabiana termicznie traci swoją wytrzymałość w temperaturze ok. 75 stopni Celsjusza. W temperaturze tej spada wiązkość materiału i dochodzi do zwiększenia jego kruchości.

W przypadku jakich metali możliwa jest obróbka cieplna?

Rozwój technologiczny pozwala stosować zabiegi obróbki cieplnej w przypadku wielu metali oraz stopów. Oprócz stali powszechna jest m.in. obróbka cieplna duraluminium, stopów miedzi, magnezu, niklu, aluminium, niklu, tytanu, mosiądzu oraz wielu innych materiałów.

Mimo iż obróbka cieplna stali nierdzewnych, żeliwa oraz wielu innych gatunków stali narzędziowej i metali żelaznych stanowi ok. 4/5 całej obróbki termicznej, metale kolorowe oraz ich stopy również mogą być przetwarzane w ten sposób. Doskonałym przykładem są m.in. Obróbki cieplne aluminium, które może być poddawane wyżarzaniu, przesycaniu oraz starzeniu naturalnemu czy sztucznemu.

W jaki sposób obrabiany surowiec wpływa na jakość i efekty obróbki termicznej?

Przed rozpoczęciem przetwarzania cieplnego zaleca się wykonanie badania metalograficznego danego surowca. Pozwala ono dokładnie scharakteryzować kluczowe z punktu widzenia zabiegów obróbki cieplnej właściwości fizycznych i chemicznych metalu, takich jak m.in.: jego niejednorodność chemiczna, wielkość ziarna oraz pasowość, rozkład i wielkość węglików stopowych czy odwęglenie powierzchni. Czynniki te, w połączeniu z reakcją na hartowanie w istotny sposób wpływają na efekt obróbki cieplnej oraz na uzyskaną w ten sposób wytrzymałość i żywotność produktu końcowego.

Jakie procesy obróbki cieplnej można stosować po nawęglaniu materiału?

Dalsza obróbka cieplna po nawęglaniu obejmuje takie czynności jak hartowanie do temperatury właściwej dla rdzenia lub do temperatury właściwej dla powierzchni, a także niskie odpuszczanie. Warto wiedzieć, że brak dalszej obróbki termicznej metali po nawęglaniu uznawany jest za błąd technologiczny i może prowadzić do nieuzyskania wymaganej wytrzymałości oraz trwałości materiału.

Czy można wykonywać obróbkę cieplną po spawaniu?

Również obróbka cieplna po spawaniu jest możliwa i obejmuje przede wszystkim wyżarzanie połączeń spawanych. W takim przypadku podstawowym celem zabiegów jest stabilizacja połączań, dlatego zaleca się przede wszystkim wyżarzanie normalizujące oraz odprężające.

Jak zlecić obróbkę cieplną stali lub innych surowców w firmie Sacher?

Aby zlecić nam obróbki cieplne, wystarczy skontaktować się z naszym biurem w celu przesłania zapytania ofertowego. Jesteśmy otwarci na współpracę długoterminową, jednak równie profesjonalnie podchodzimy do pojedynczych zleceń oraz niskonakładowych realizacji. Nasz nowoczesny park maszynowy oraz doskonale wykwalifikowana kadra to gwarancja kompleksowego, profesjonalnego podejścia do obróbki termicznej każdego metalu.

Mycie i odtłuszczanie

Mycie i odtłuszczanie są bardzo istotne przed każdą obróbką cieplno-chemiczną i lutowaniem. Stosowana przez Sacher technologia Clean-Tec zapewnia wysoki standard przygotowania powierzchni przed właściwym procesem technologicznym. Używane środki chemiczne są neutralne dla środowiska i ludzi. Temperatura mycia wynosi 40°C.