Šta je toplinska obrada i kako dijelovi imaju koristi od toga?

Šta je toplinska obrada i kako dijelovi imaju koristi od toga?

Vreme za čitanje: 5 minuta

Fabrika za toplotnu obradu

Pregled toplinske obrade

Toplinska obrada je proces koji koristi kontrolirano grijanje i hlađenje za promjenu kristalne strukture metala i metalnih legura (kao što su čelik i aluminij).Vremenom je razvijeno mnogo različitih metoda.Ovisno o materijalu i procesu obrade, toplinska obrada može pružiti mnoge prednosti,uključujući povećanu tvrdoću, poboljšanu otpornost na toplinu, poboljšanu duktilnost i veću čvrstoću materijala.

Iako većina ljudi ne zna što je toplinska obrada, ona je zapravo bitan dio procesa proizvodnje.Može se koristiti u različitim fazama proizvodnog procesa za promjenu određenih svojstava metala ili legure.Neke značajne industrije u kojima toplinska obrada igra važnu ulogu uključujuavioni, automobili, hardver(kao što su testere i sjekire),kompjutere, svemirske letelice, vojsku i industriju nafte i gasa.

Kako funkcionira toplinska obrada?

Dijagram toka toplinske obrade

Ranije je spomenuto da je toplinska obrada u suštini promjena fizičkih svojstava metala kontroliranim zagrijavanjem ili hlađenjem, a zapravo toplinska obrada radi na tom jednostavnom principu.Iako postoji mnogo vrsta toplinskih tretmana, oni slijede sličan proces.ukratko,toplotna obrada radi tako što se metal zagreva, drži na toj temperaturi, a zatim se ponovo hladi.Razlog zašto se svojstva metalnih dijelova mijenjaju tokom ovog procesa je taj što visoke temperature mijenjaju mikrostrukturu metala, što igra važnu ulogu u mehaničkim svojstvima materijala.

Dužina vremena zagrevanja metala naziva se „vrijeme namakanja“.Dužina vremena namakanja igra važnu ulogu u svojstvima metala, jer se mikrostruktura metala natopljenog dugo vremena mijenja drugačije od mikrostrukture metala natopljenog kraće vrijeme.S druge strane, proces hlađenja nakon vremena namakanja također ima utjecaj na ishod metala.Metal se može brzo ohladiti, što se naziva kaljenjem, ili se može polako hladiti u peći kako bi se osiguralo postizanje željenih rezultata.Kombinacija temperature namakanja, vremena namakanja, temperature hlađenja i trajanja hlađenja igra ulogu u stvaranju željenih svojstava metala ili legure.

Ukratko, proces toplinske obrade zahtijeva tri osnovna koraka,grijanje, namakanje i hlađenje.

Faze toplote

Mikrostruktura legure se menja tokom procesa termičke obrade.Grijanje prati određeni termički profil.U ovom trenutku metal može postati u tri različita stanja, mehanička mješavina, čvrsta otopina ili kombinacija oba.Svako stanje donosi različite kvalitete i stanje se može mijenjati zagrijavanjem prema faznom dijagramu.

Faza namakanja

Svrha faze namakanja je održavanje metala na odgovarajućoj temperaturi dok se ne formira željena unutrašnja struktura.Trajanje ovisi o zahtjevima.Na primjer, vrsta materijala i veličina dijela, kada je veličina dijela veća, potrebno je više vremena.Jezgru većine dijelova potrebno je više vremena da dostigne potrebnu temperaturu.

Faza hlađenja

Tokom faze hlađenja, potrebno je da se metal ohladi na sobnu temperaturu, ali postoje različiti načini da to uradite u zavisnosti od vrste metala.Može biti potreban rashladni medij, gas, tečnost, čvrsta supstanca ili njihova kombinacija.Brzina hlađenja zavisi od samog metala i rashladnog medija.Stoga je izbor koji napravite u hlađenju važan faktor za željene performanse metala.

Uobičajene metode toplinske obrade i prednosti

Postoji mnogo tehnika termičke obrade koje možete izabrati.Svaki od njih nosi određene kvalitete.Najčešće metode termičke obrade uključuju:

Stvrdnjavanje

Jedan od najčešćih oblika termičke obrade,ovo povećava tvrdoću metala ili legure i čini ih manje duktilnim.Općenito, za površinsko kaljenje bez naknadnih operacija kaljenja, često poznato i kao nitriranje, je difuzija dušika u površinu specijalnih legiranih čelika, što rezultira tvrdom površinom i mekom jezgrom bez daljnje obrade.

Kaljenje

Kaljenje je proces smanjenja prekomjerne tvrdoće i krhkosti uzrokovane tokom procesa kaljenja.Takođe se oslobađaju unutrašnji naponi.Općenito, kaljenje je posljednji korak procesa očvršćavanja.To je proces toplinske obrade koji pomaže u poboljšanju elastičnosti čelika.Legure na bazi željeza su obično tvrde, ali često previše krte za neke primjene.Kaljenje pomaže u promjeni tvrdoće, lomljivosti i duktilnosti metala.Ovo je da bi se proces olakšao.

Žarenje

Žarenje omekšava metal.To čini metal pogodnijim za hladnu obradu i oblikovanje.Takođe poboljšava obradivost, duktilnost i žilavost metalal.U procesu žarenja, metal se zagrijava iznad gornje kritične temperature, a zatim se lagano hladi.

Normalizacija

Normalizacija je još jedan oblik žarenja.To je navikloublažavaju unutrašnja naprezanja uzrokovana procesima kao što su zavarivanje, lijevanje ili kaljenje. Normalizirani čelik je tvrđi i jači od žarenog čelika.U ovom procesu, metal se zagrijava do temperature 40°C više od gornje kritične temperature.U ovom slučaju, metal se zagrijava na 200°F, iznad temperature žarenja.Tehničar održava metal na kritičnoj temperaturi dok ne dođe do transformacije.Ovaj proces termičke obrade zahtijeva hlađenje zrakom nakon zagrijavanja.

Kao lider u toplinskoj obradi, ProLean Hub nudi širok spektar usluga toplinske obrade.Naši pogoni tretiraju komponente svih veličina prema strogim standardima i daju pouzdane, ponovljive rezultate.Našim operacijama termičke obrade upravljaju neki od najboljih inženjera i tehničara u industriji, sa iskustvom i stručnošću za pružanje vitalne podrške i pravog razumijevanja zahtjeva naših kupaca.Možete posjetiti našuStranica za termičku obraduza više informacija, ili možeterazgovarajte direktno sa jednim od naših inženjera.