CNC加工是一种减材制造工艺，它使用切削工具从实心块中去除材料，从而显示最终零件的形状。为了使加工过程更容易并制造出优质的最终零件，所使用的金属必须是可加工的。此外，金属零件的材料特性可以在加工过程完成后得到增强。这就是热处理的用武之地。这是您需要了解的有关如何热处理金属以及热处理最重要的好处的所有信息。
热处理工艺
热处理过程包括加热金属直到其微观结构发生变化，然后在冷却金属以硬化材料之前将金属保持在该状态(浸泡)。浸泡金属的时间取决于您使用的热处理工艺、使用的金属以及零件的尺寸。浸泡时间越长，微观结构变化越大，这将影响金属的机械性能。
冷却速度和周围条件也会改变金属的结构和性能。虽然盐水可以最快地冷却金属，但您也可以使用油、水、强制空气或熔炉。
热处理可应用于整个制造过程，使零件具有初始、中间或最终特性。当CNC加工零件时，您可以在开始加工过程之前进行热处理，因为这可以减少交货时间并使金属更易加工。在其他情况下，您可以在加工后对金属进行热处理，使其更坚硬、更耐用。
常见的CNC热处理
退火
为了降低金属的硬度并增加其延展性，退火过程包括在冷却之前在临界温度下加热和浸泡金属。这有助于减轻内部应力，并使金属在加工时不太可能断裂或断裂。您可以使用多种退火技术，例如完全退火、再结晶退火、部分退火和最终退火，以实现您所需的最终性能。
正火是另一种退火技术，它涉及加热金属，然后在室温下以比典型退火快得多的速度冷却它。一旦金属达到高于其上限临界温度40°C的温度，它就会在空气中冷却之前浸泡。正火可减轻由淬火、铸造或焊接引起的内应力，以防止金属失效，从而强化金属并产生细小、细化且尺寸均匀的铁素体晶粒。
表面硬化
要硬化零件的外部而不改变其内部，您可以使用表面硬化工艺。与其他提高整个金属硬度的方法相比，表面硬化，也称为表面硬化或表面硬化，可产生更不易碎、更易加工的零件。一种形式的表面硬化包括在富含碳的环境中加热金属(渗碳)，因为这会增加金属表面的强度和碳含量。
沉淀硬化
沉淀硬化或时效产生坚固而轻巧的金属，使其成为航空航天工业热处理部件的热门选择。如果您有可延展的金属，您可以将其加热到高温，淬火，然后将其加热到较低的温度并长时间加热，以使析出物均匀地分散在整个金属的晶粒结构中，并增加其强度和硬度。
减轻压力
CNC加工、成型、轧制和矫直都会导致零件内部产生应力，从而削弱零件并降低其整体质量。应力消除将消除残余应力并改善零件的机械性能，而不会改变其结构或硬度。这个过程涉及将金属加热到刚好低于其下临界边界的温度。冷却过程总是很慢，因此可以制造出具有一致机械性能的均匀零件。
调质
这种由两部分组成的热处理提高了铁基合金的硬度、延展性和回弹性。在淬火过程中，金属被加热到高温，将其晶体结构从铁素体变为奥氏体，并使其吸收更多的碳。然后金属将被快速冷却以锁定微观结构的变化。由于淬火会产生非常坚硬的零件，因此通常在CNC加工之后进行。
为了降低脆性、缓解内部应力并提高零件的使用寿命和机械性能，您可以通过将金属加热到低于其临界点的中等温度来回火。
热处理金属的好处
热处理对金属有什么作用?热处理金属可以大大提高其强度，这使得热处理成为汽车和航空航天工业制造商的热门选择。不幸的是，当您增加材料的强度时，最终也会降低其韧性并增加其脆性。为确保您的金属不会变得太脆，您可能需要对零件进行退火或回火以减轻内部应力。遵循应力消除程序，您的热处理金属将更容易使用和加工。
此外，通过对金属合金进行热处理，您可以改变金属的微观结构或化学成分，以改变其耐腐蚀性、磁性、耐用性、导热性和导电性。您甚至可以对金属部件进行多次热处理以达到您想要的性能。
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