Cum afectează procesul de tratare termică a șuruburilor din aliaje proprietățile mecanice?

Procesele de tratare termică, cum ar fi călirea și revenirea măresc duritatea șuruburi cu butoi din aliaj prin alterarea microstructurii materialului. În timpul călirii, șurubul este încălzit la o temperatură ridicată și apoi răcit rapid, de obicei în apă sau ulei. Acest proces transformă materialul într-o structură martensitică, care este mai dură și mai rezistentă la uzură. Duritatea crescută îmbunătățește capacitatea șurubului de a rezista la materiale abrazive, făcându-l ideal pentru procesele de extrudare a plasticului unde frecarea și uzura sunt comune.

Procesul de tratament termic nu numai că întărește materialul, ci și îi rafinează structura granulară, ceea ce contribuie la creșterea rezistenței la uzură. Duritatea indusă de tratamentul termic, combinată cu microstructura rafinată a materialului, face șurubul cilindric din aliaj mai rezistent la efectele abrazive ale anumitor polimeri sau materiale de umplutură (de exemplu, fibre de sticlă sau materiale plastice umplute cu minerale) care altfel ar putea cauza o uzură rapidă. Această rezistență la uzură este crucială pentru prelungirea duratei de viață a șurubului, reducând costurile de întreținere și timpii de nefuncționare.

În plus față de duritate, tratamentul termic poate îmbunătăți duritatea șuruburilor din aliaj prin echilibrarea durității cu ductilitatea. După călire, șurubul poate suferi revenire, proces în care este reîncălzit la o temperatură mai scăzută și răcit lent. Acest proces ameliorează tensiunile interne și sporește duritatea prin reducerea fragilității. Materialele mai dure sunt mai puțin predispuse la fisurare sau rupere sub solicitări mecanice mari, ceea ce este important pentru șuruburile din aliaj care funcționează sub sarcină continuă în timpul proceselor de extrudare.

Tratamentul termic, în special procesul de tratare a soluției și de îmbătrânire, poate crește semnificativ rezistența șuruburilor din aliaj. Prin modificarea microstructurii aliajului, tratamentul termic poate îmbunătăți atât rezistența la tracțiune, cât și rezistența la curgere, ceea ce permite șurubului să gestioneze forțe și presiuni mai mari în timpul procesului de extrudare. Rezistența mai mare asigură că șurubul își menține forma și performanța chiar și în condiții dificile, cum ar fi debite mari sau când se prelucrează materiale cu vâscozitate ridicată.

Rezistența la oboseală este crucială pentru componente cum ar fi șuruburile cu cilindru, care suferă cicluri repetate de încărcare și descărcare în timpul extrudarii. Procesele de tratament termic, în special cele care implică răcire controlată sau tehnici de reducere a tensiunilor, ajută la îmbunătățirea rezistenței la oboseală a șuruburilor cu cilindru din aliaj prin reducerea la minimum a tensiunilor interne și rafinarea structurii granulelor. Aceasta înseamnă că șurubul este mai puțin probabil să se defecteze prematur din cauza încărcării ciclice, contribuind la o mai mare fiabilitate în mediile de producție cu volum mare.

Tratamentul termic poate, de asemenea, să îmbunătățească rezistența la coroziune a șuruburilor din aliaj, în special atunci când sunt combinate cu anumite compoziții de aliaj, cum ar fi oțelul inoxidabil. Procesul de tratament termic poate promova formarea unui strat de oxid stabil, rezistent la coroziune pe suprafața șurubului, făcându-l mai rezistent la degradarea chimică și rugina. Acest lucru este deosebit de benefic în aplicațiile în care șurubul este expus la substanțe chimice agresive sau umiditate, care altfel ar duce la o degradare mai rapidă.

Prin procese precum recoacerea sau reducerea tensiunilor, tratamentul termic ajută la reducerea tensiunilor reziduale din aliaj, asigurând o mai bună stabilitate dimensională. Acest lucru este crucial pentru menținerea toleranțelor precise necesare în procesele de extrudare. Un șurub care își menține forma în timp asigură un flux consistent de material și o calitate uniformă a topiturii, care este esențială pentru producerea de produse extrudate de înaltă calitate.

Anumite tratamente termice, cum ar fi recoacerea, pot îmbunătăți, de asemenea, prelucrabilitatea șuruburilor din aliaj. Prin înmuierea ușoară a materialului, procesul de tratament termic facilitează prelucrarea sau modificarea șurubului în timpul producției. Acest lucru poate fi avantajos atunci când este necesară modelarea precisă sau filetarea șurubului, contribuind la o performanță generală mai bună a mașinii de extrudare.