En la processó de parts d’aviació, robots mèdics i equips de prova de semiconductors, es necessita una precisió del material per assolir el nivell límit de verticalitat, paral·lelisme i error de plana inferior o igual a 0. 005mm. L’estabilitat de rendiment d’aquests productes d’alta precisió depèn directament del grau d’eliminació de l’estrès residual dins del material. Com a dos processos d’acabat de superfície nucli, el tractament artificial envelliment i el tractament criogènic mostren diferències significatives per assolir aquest objectiu:
1. Control de l'estrès residual
Tractament criogènic profund:
En refredar el material a -196 grau (temperatura de nitrogen líquid), la microestructura interna del material es homogeneïtitza i es redueix significativament la tensió residual. Això redueix el risc de deformació causada per l’alliberament d’estrès durant el processament o l’ús posterior, que és crucial per mantenir toleràncies geomètriques d’alta precisió.
tractament artificial envelliment:
En escalfar (com ara 150-200 grau) i la preservació de la calor, es precipiten les fases d’enfortiment per millorar la força, però pot ser que l’estrès residual de processament no s’elimini completament i es pot introduir una nova tensió tèrmica, donant lloc a una inestabilitat dimensional posterior.
2. Estabilitat i microestructura de materials
Tractament criogènic profund:
Refineu els grans i estabilitzeu la microestructura, reduïu els canvis dimensionals causats per les fluctuacions o el temps de la temperatura i milloreu l’estabilitat dimensional a llarg termini.
tractament artificial envelliment:
Es basa principalment en l’enfortiment de la fase de precipitació. Si els paràmetres d’envelliment (temperatura, temps) no es controlen adequadament, pot provocar una distribució desigual de les fases de precipitació, afectar l’homogeneïtat del material i, a continuació, provocar una deformació local.
3. Influència de les propietats mecàniques
Tractament criogènic profund:
Millora la duresa i la resistència al desgast del material mantenint la duresa, cosa que ajuda a reduir el desgast de les eines durant l’acabament i millorar la qualitat de la superfície.
tractament artificial envelliment:
Millorar significativament la força i la duresa, però una duresa massa elevada pot augmentar la dificultat de tall, donant lloc a una vida de les eines escurçades o microcracks superficials, que afecta indirectament la precisió.
4. Optimització del procés de processament
Tractament criogènic profund:
Normalment es realitza després de l’enrenou i abans d’acabar per eliminar l’estrès pre-processament i assegurar una quota d’acabat uniforme; També es pot utilitzar per estabilitzar encara més la mida després del processament final.
tractament artificial envelliment:
Normalment s’utilitza com a procés rutinari després del tractament de solucions. Si es realitza abans d’acabar, la precisió final es pot veure afectada a causa de l’eliminació insuficient de l’estrès residual.
5. Complexitat de costos i processos
Tractament criogènic profund:
Requereix equips especials de nitrogen líquid, que és costós i complex en el control de processos, però és adequat per a peces d’aviació d’alt valor afegit.
tractament artificial envelliment:
L’equip és madur i el cost és baix, però la garantia de precisió depèn del control de paràmetres estrictes i l’efecte sobre les parts amb formes complexes pot ser limitat.
Conclusió:
Per als requisits de precisió ultra-alta de 0. El tractament general de l’envelliment se centra més en la millora de la força i s’ha de combinar amb la tecnologia de mecanitzat de precisió (com ara l’envelliment múltiple + processament de baixa temperatura) o s’utilitza conjuntament amb el tractament criogènic per tenir en compte tant la força com la precisió. En aplicacions pràctiques, cal fer una selecció completa basada en l'estructura de parts, el pressupost de costos i el cicle de producció.
