Hva er varmebehandlingen av kobbernikkel

1. Hva er varmebehandlingen av kobbernikkel?

Varmebehandlingen av kobber - nikkel (cu - ni) legeringer er primært skreddersydd tilOptimaliser deres mekaniske egenskaper(f.eks. Styrke, duktilitet) ogavlaste interne påkjenningerindusert av produksjonsprosesser (for eksempel kaldarbeid eller sveising), i stedet for å oppnå betydelig herding gjennom fasetransformasjoner (i motsetning til stål, som er avhengig av slukking og temperering). Cu - ni -legeringer er solide - Løsningslegeringer, noe som betyr at kobber- og nikkelatomer oppløses jevnt i en enkelt - fasestruktur, så de ikke gjennomgår martensitiske transformasjoner eller nedbør herding under standard varmebehandling.

Vanlige varmebehandlingsprosesser for kobber - nikkellegeringer inkluderer:

Stressavlastning (annealing for stressavlastning)

Dette er den mest brukte varmebehandlingen for Cu - ni. Den tar sikte på å redusere restspenninger fra kald forming (f.eks. Bøying, rulling) eller sveising, noe som kan forårsake skjevhet, sprekker eller redusert korrosjonsmotstand hvis den ikke blir addressert.

Prosessparametere: Vanligvis oppvarmet til temperaturer mellom 300 grader og 500 grader (572 grader F og 932 grader F), holdt i 1–4 timer (avhengig av materialtykkelse), og avkjøles deretter sakte i luft eller en ovn. Sakte avkjøling forhindrer gjeninnføring av påkjenninger.

Full annealing (mykgjørende annealing)

Brukes til å gjenopprette maksimal duktilitet og mykhet til Cu - ni -legeringer som har vært arbeid - herdet (f.eks. Etter kraftig kulde rulling eller smiing). Dette er kritisk for påfølgende forming av operasjoner (f.eks. Dyp tegning, bøying) som krever høy materialfleksibilitet.

Prosessparametere: Oppvarmet til høyere temperaturer enn stressavlastning - vanligvis 600 grader til 750 grader (1112 grader F til 1382 grader F) - holdt i 1-2 timer, og deretter avkjølt sakte. Denne prosessen omkrystalliserer den deformerte kornstrukturen, og eliminerer arbeidsherding.

Løsning annealing (for høy - nikkel eller legering Cu - ni)

For Cu - Ni -legeringer som inneholder flere elementer (f.eks. Jern, mangan) som kan danne små utfellinger, løser løsningen av løsningen disse utfellingene i kobberet - nikkelmatrise for å homogenisere mikrostrukturen. Dette forbedrer korrosjonsmotstand og konsistens i mekaniske egenskaper.

Prosessparametere: Oppvarmet til 800 grader til 900 grader (1472 grader F til 1652 grader F), holdt kort (30–60 minutter), deretter slukket i vann eller raskt avkjølt for å felle utfellinger i løsning.

Spesielt kan ikke Cu - ni -legeringer bli herdet gjennom å slukke alene (i motsetning til karbonstål). Eventuelle hardhetsgevinster kommer vanligvis fra kaldt arbeid, med varmebehandling som brukes etterpå for å justere duktilitet eller lindre belastninger.

2. Hva er maskinbarheten til kobbernikkel?

Maskinbarheten til kobber - nikkel (cu - ni) legeringer refererer til deres evne til å bli kuttet, boret, dreid eller frest ved bruk av konvensjonelle maskineringsverktøy (f.eks. Høy - hastighetsstål, karbid) mens du opprettholder verktøyets levetid, overflate og prosesseffektivitet. Cu - ni -legeringer er generelt klassifisert sommoderat maskinbar- bedre enn ren kobber eller noen messinglegeringer, men mindre maskinerbar enn karbonstål eller gratis - Maskinering av messing (f.eks. C36000).

Nøkkelfaktorer som påvirker Cu - ni maskinbarhet

Legeringssammensetning

Nikkelinnhold: Høyere nikkelnivåer (f.eks. 30% Ni i Cu - Ni 70/30) øker materialhardhet og styrke litt, noe som kan redusere slitasje på verktøyet sammenlignet med lav -} nikkel Cu - ni (f.eks.

Legeringselementer: Tilsetningsstoffer som jern eller mangan (brukt til å forbedre korrosjonsmotstanden) kan øke materialet seighet, noe som gjør det mer utsatt for å "gummere" eller feste seg til skjæreverktøy hvis ikke maskinert ordentlig.

Mikrostruktur og hardhet

Arbeid - herdet cu - ni: kald - bearbeidet legeringer (f.eks. Etter å ha rullet) har høyere hardhet, noe som reduserer verktøyets skravling og forbedrer brikkformasjon - forbedring av maskinbarhet Myk Cu - ni er mer duktil, noe som fører til lengre, strengete brikker som kan tette verktøy eller mar på overflaten.

Maskinering av utfordringer

Chip -formasjon: Cu - ni produsererkontinuerlige, duktile chips(i stedet for sprø, lett ødelagte chips) under maskinering. Disse lange brikkene kan floke rundt verktøy eller arbeidsstykker, og krever at chipbrytere (på verktøy) eller justeringer for å skjære parametere (f.eks. Fôrhastighet) for å kontrollere dem.

Verktøyslitasje: Cu - ni har lav termisk konduktivitet i forhold til rent kobber, noe som får varme til å samle seg på verktøyet - arbeidsstykke grensesnitt. Denne varmen kan akselerere verktøyets slitasje, spesielt for High - Speed Steel (HSS) verktøy. Karbidverktøy er å foretrekke for levetid for utvidet verktøy.

Overflatebehandling: Myk Cu - ni kan utvikle "riving" eller grove overflater hvis skjærehastigheter er for lave eller verktøykanter er kjedelige. Å oppnå en jevn finish krever skarpe verktøy og optimaliserte skjæreparametere.

Anbefalt maskineringspraksis for Cu - ni

Verktøy: Bruk karbidverktøy (f.eks. Uluert eller tinn - belagt) for høy - hastighetsbearbeiding; HSS -verktøy er egnet for lave - hastighet, lette kutt.

Kutte parametere:

Skjærehastighet: 15–60 m/min (50–200 ft/min) for karbidverktøy; 10–30 m/min (30–100 fot/min) for HSS.

Fôrhastighet: 0,1–0,3 mm/rev (0,004–0,012 i/rev) for å balansere overflatebehandling og brikkekontroll.

Dybde av kutt: 1–5 mm (0,04–0,2 tommer) for groving; 0,1–0,5 mm (0,004–0,02 tommer) for etterbehandling.

Kjølevæsker/smøremidler: Bruk vann - oppløselige kjølevæske eller mineraloljer for å spre varme, redusere slitasje på verktøyet og skylle bort flis. Dette er kritisk for å forhindre overoppheting av verktøy og forbedre overflatekvaliteten.

Maskinbarhetsvurderinger

PåBrinell Machinability Index(hvor gratis - maskinering messing=100), cu - ni -legeringer scorer vanligvis mellom 30 og 50. for eksempel:

Cu - ni 90/10 (annealert): ~ 35–40

Cu - ni 70/30 (kald - fungerte): ~ 45–50