熱處理涉及將金屬合金加熱至（通常）極端溫度，然后在受控條件下進(jìn)行冷卻步驟。材料加熱到的溫度、保持在該溫度的時(shí)間以及冷卻速度都極大地影響金屬合金的最終物理性質(zhì)。
熱處理可應(yīng)用于多種金屬合金，以大幅改善關(guān)鍵物理特性，包括硬度、強(qiáng)度和可加工性。這些變化是由于材料微觀結(jié)構(gòu)的變化，有時(shí)是化學(xué)成分的變化而發(fā)生的。
CNC加工中的熱處理是什么？
熱處理是CNC加工金屬零件的一個(gè)重要步驟，它是一種控制材料加熱和冷卻的過程，以實(shí)現(xiàn)所需的材料特性。它改變了金屬零件的四個(gè)主要材料特性，即硬度、強(qiáng)度、韌性和延展性。
當(dāng)然，并非所有熱處理都是一樣的。您可以根據(jù)材料成分、生產(chǎn)部件的尺寸以及所需的最終材料性能來選擇理想的熱處理方法。
熱處理的目的是實(shí)現(xiàn)特定的微觀結(jié)構(gòu)，從而賦予零件某些材料特性。
何時(shí)應(yīng)對(duì)金屬零件進(jìn)行熱處理？
您可以在CNC加工過程的幾個(gè)階段對(duì)金屬合金進(jìn)行熱處理，無論是在開始加工零件之前還是之后。
CNC加工前
當(dāng)需要一種現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)化金屬合金時(shí)，CNC服務(wù)提供商將直接使用該庫存材料加工零件。這通常是縮短交貨時(shí)間的最佳選擇。
CNC加工后
一些熱處理可顯著提高材料的硬度或用作成型后的精加工步驟。在這些情況下，熱處理是在CNC加工后進(jìn)行的，因?yàn)楦哂捕葧?huì)降低材料的可加工性。例如，這是CNC加工工具鋼零件時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)做法。
CNC材料的常見熱處理有哪些？
1
退火、應(yīng)力消除和回火
退火、回火和應(yīng)力消除均涉及將金屬合金加熱至高溫，然后以緩慢的速度冷卻材料，通常在空氣中或烤箱中冷卻。它們的區(qū)別在于材料加熱到的溫度和制造過程中的順序。
在退火過程中，金屬被加熱到非常高的溫度，然后緩慢冷卻以達(dá)到所需的微觀結(jié)構(gòu)。退火通常在成型后和任何進(jìn)一步加工之前應(yīng)用于所有金屬合金，以軟化它們并提高其可加工性。如果沒有指定其他熱處理，大多數(shù)CNC加工零件將具有退火狀態(tài)的材料特性。
應(yīng)力消除涉及將零件加熱到高溫（但低于退火），通常在CNC加工后使用，以消除制造過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。這樣可以生產(chǎn)出機(jī)械性能更一致的零件。
回火也會(huì)在低于退火的溫度下加熱零件，通常在低碳鋼（1045和A36）和合金鋼（4140和4240）淬火后使用。這可降低其脆性并提高其機(jī)械性能。
2
淬火
淬火涉及將金屬加熱到極高的溫度，然后進(jìn)行快速冷卻，通常是將材料浸入油或水中或暴露在冷空氣流中?？焖倮鋮s“鎖定”了材料在加熱時(shí)經(jīng)歷的微觀結(jié)構(gòu)變化，從而使零件具有極高的硬度。
零件通常在CNC加工之后作為制造工藝的最后一步進(jìn)行淬火（想象一下鐵匠將刀片浸入油中），因?yàn)橛捕仍黾邮沟貌牧细y加工。
工具鋼在CNC加工后進(jìn)行淬火，以實(shí)現(xiàn)非常高的表面硬度特性。然后可以使用回火工藝來控制最終的硬度。例如，工具鋼A2淬火后的硬度為63-65洛氏硬度C，但可以回火至42至62 HRC之間的硬度?；鼗鹂裳娱L零件的使用壽命，因?yàn)樗梢越档痛嘈裕ㄓ捕葹?/span>56-58 HRC時(shí)可獲得最佳效果）。
3
沉淀硬化（時(shí)效）
沉淀硬化或時(shí)效是兩個(gè)常用來描述同一過程的術(shù)語。沉淀硬化是一個(gè)三步過程：首先將材料加熱到高溫，然后淬火，最后長時(shí)間加熱到較低溫度（時(shí)效）。這會(huì)導(dǎo)致最初以不同成分的離散顆粒形式出現(xiàn)的合金元素溶解并均勻分布在金屬基質(zhì)中，類似于糖晶體在溶液加熱時(shí)溶解在水中的方式。
經(jīng)過沉淀硬化后，金屬合金的強(qiáng)度和硬度會(huì)大幅提高。例如，7075是一種鋁合金，常用于航空航天工業(yè)，用于制造抗拉強(qiáng)度與不銹鋼相當(dāng)?shù)牧慵?，而重量卻不到不銹鋼的三倍。
4
表面硬化和滲碳
經(jīng)過熱處理后，零件的硬度會(huì)提高，而底層材料仍保持柔軟。這通常比增加零件整體的硬度（例如通過淬火）更受歡迎，因?yàn)檩^硬的零件也更脆。
滲碳是常見的表面硬化熱處理。它涉及在富碳環(huán)境中加熱低碳鋼，然后對(duì)零件進(jìn)行淬火，以將碳鎖定在金屬基體中。這可以增加鋼的表面硬度，就像陽極氧化增加鋼的表面硬度一樣。
（來源：旭能智造零件加工 ）
