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行冷卻步驟。材料加熱到的溫度、保持在該溫度的時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，有時是化學成分的變化而發(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重要步驟，它是一種控制材料加熱和冷卻的過程，以實現(xiàn)所需的材料特性。它改變了金屬零件的四個主要材料特性，即硬度、強度、韌性和延展性。

　　當然，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。 

何時應對金屬零件進行熱處理？ 

　　您可以在CNC加工過程的幾個階段對金屬合金進行熱處理，無論是在開始加工零件之前還是之后。

　　CNC加工前

　　當需要一種現(xiàn)成的標準化金屬合金時，CNC服務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加工后進行的，因為高硬度會降低材料的可加工性。例如，這是CNC加工工具鋼零件時的標準做法。

CNC材料的常見熱處理有哪些？ 

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退火、應力消除和回火 

　　退火、回火和應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，然后緩慢冷卻以達到所需的微觀結(jié)構(gòu)。退火通常在成型后和任何進一步加工之前應用于所有金屬合金，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)生的殘余應力。這樣可以生產(chǎn)出機械性能更一致的零件。

　　回火也會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械性能。

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淬火 

　　淬火涉及將金屬加熱到極高的溫度，然后進行快速冷卻，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行淬火（想象一下鐵匠將刀片浸入油中），因為硬度增加使得材料更難加工。

　　工具鋼在CNC加工后進行淬火，以實現(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，因為它可以降低脆性（硬度為56-58 HRC時可獲得最佳效果）。 

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沉淀硬化（時效） 

　　沉淀硬化或時效是兩個常用來描述同一過程的術(shù)語。沉淀硬化是一個三步過程：首先將材料加熱到高溫，然后淬火，最后長時間加熱到較低溫度（時效）。這會導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溶解在水中的方式。

　　經(jīng)過沉淀硬化后，金屬合金的強度和硬度會大幅提高。例如，7075是一種鋁合金，常用于航空航天工業(yè)，用于制造抗拉強度與不銹鋼相當?shù)牧慵?，而重量卻不到不銹鋼的三倍。

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表面硬化和滲碳 

　　經(jīng)過熱處理后，零件的硬度會提高，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，因為較硬的零件也更脆。

　　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，然后對零件進行淬火，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 ）