Co je tepelné zpracování a jak z něj díly těží?

Co je tepelné zpracování a jak z něj díly těží?

Čas na čtení: 5 minut

Továrna na tepelné zpracování

Přehled tepelného zpracování

Tepelné zpracování je proces, který využívá řízený ohřev a chlazení ke změně krystalové struktury kovů a kovových slitin (jako je ocel a hliník).Postupem času bylo vyvinuto mnoho různých metod.V závislosti na materiálu a procesu zpracování může tepelné zpracování poskytnout mnoho výhod,včetně zvýšené tvrdosti, zlepšené tepelné odolnosti, zvýšené tažnosti a větší pevnosti materiálu.

Ačkoli většina lidí neví, co je tepelné zpracování, je to ve skutečnosti nezbytnou součástí výrobního procesu.Může být použit v různých fázích výrobního procesu ke změně určitých vlastností kovu nebo slitiny.Mezi některá významná odvětví, ve kterých hraje důležitou roli tepelné zpracování, patříletadla, automobilový průmysl, hardware(jako jsou pily a sekery),počítače, kosmické lodě, armádu a ropný a plynárenský průmysl.

Jak funguje tepelné zpracování?

Vývojový diagram tepelného zpracování

Již dříve bylo zmíněno, že tepelné zpracování je v podstatě změna fyzikálních vlastností kovu řízeným ohřevem nebo chlazením a ve skutečnosti tepelné zpracování funguje na tomto jednoduchém principu.Ačkoli existuje mnoho druhů tepelných úprav, postupují podle podobného procesu.Ve zkratce,tepelné zpracování funguje tak, že se kov zahřeje, udržuje se na této teplotě a pak se zpětně ochladí.Důvodem, proč se při tomto procesu mění vlastnosti kovových dílů, je to, že vysoké teploty mění mikrostrukturu kovu, která hraje důležitou roli v mechanických vlastnostech materiálu.

Doba, po kterou se kov zahřívá, se nazývá „čas namáčení“.Délka doby máčení hraje důležitou roli ve vlastnostech kovu, protože mikrostruktura kovu máčeného dlouhodobě se mění jinak než kovu máčeného kratší dobu.Na druhou stranu má na výsledek kovu vliv také proces chlazení po době namáčení.Kov může být ochlazován rychle, což se nazývá kalení, nebo může být ochlazován pomalu v peci, aby bylo zajištěno dosažení požadovaných výsledků.Kombinace teploty namáčení, doby namáčení, teploty chlazení a doby chlazení – to vše hraje roli při vytváření požadovaných vlastností kovu nebo slitiny.

Abychom to shrnuli, proces tepelného zpracování vyžaduje tři základní kroky,ohřev, namáčení a chlazení.

Fáze tepla

Mikrostruktura slitiny se během procesu tepelného zpracování mění.Vytápění se řídí specifickým tepelným profilem.V tomto okamžiku se kov může stát ve třech různých stavech, mechanickou směsí, pevným roztokem nebo kombinací obou.Každý stav přináší jiné kvality a stav lze měnit ohřevem podle fázového diagramu.

Namáčení fáze

Účelem fáze namáčení je udržet kov na správné teplotě, dokud se nevytvoří požadovaná vnitřní struktura.Délka závisí na požadavcích.Například typ materiálu a velikost součásti, když je velikost součásti větší, je potřeba více času.Jádru většiny dílů trvá déle, než dosáhne požadované teploty.

Fáze chlazení

Během fáze chlazení musíte kov ochladit zpět na pokojovou teplotu, ale existují různé způsoby, jak to udělat v závislosti na typu kovu.Může vyžadovat chladicí médium, plyn, kapalinu, pevnou látku nebo jejich kombinaci.Rychlost chlazení závisí na samotném kovu a chladicím médiu.Proto je volba, kterou při chlazení uděláte, důležitým faktorem pro požadovaný výkon kovu.

Běžné metody tepelného zpracování a výhody

Na výběr je mnoho technik tepelného zpracování.Každý z nich nese určité vlastnosti.Mezi nejběžnější metody tepelného zpracování patří:

Kalení

Jedna z nejběžnějších forem tepelného zpracování,to zvyšuje tvrdost kovu nebo slitiny a činí jej méně tažným.Obecně pro povrchové kalení bez následných kalicích operací, často také známé jako nitridace, je difúze dusíku do povrchu speciálních legovaných ocelí, výsledkem je tvrdý povrch a měkké jádro bez další úpravy.

Temperování

Popouštění je proces snižování nadměrné tvrdosti a křehkosti způsobené během procesu kalení.Uvolní se také vnitřní napětí.Obecně je popouštění posledním krokem procesu kalení.Jedná se o proces tepelného zpracování, který pomáhá zlepšit elasticitu oceli.Slitiny na bázi železa jsou obvykle tvrdé, ale pro některé aplikace často příliš křehké.Popouštění pomáhá měnit tvrdost, křehkost a tažnost kovu.To proto, aby byl proces jednodušší.

Žíhání

Žíháním se kov změkčí.Díky tomu je kov vhodnější pro zpracování za studena a tváření.Zlepšuje také obrobitelnost, tažnost a houževnatost metal.V procesu žíhání se kov zahřeje nad horní kritickou teplotu a poté se pomalou rychlostí ochladí.

Normalizace

Normalizace je další forma žíhání.Je zvyklýuvolňují vnitřní pnutí způsobená procesy, jako je svařování, lití nebo kalení. Normalizovaná ocel je tvrdší a pevnější než ocel žíhaná.V tomto procesu se kov zahřeje na teplotu o 40 °C vyšší, než je jeho horní kritická teplota.V tomto případě se kov zahřeje na 200 °F, nad teplotu žíhání.Technik udržuje kov na kritické teplotě, dokud nedojde k transformaci.Tento proces tepelného zpracování vyžaduje po zahřátí chlazení vzduchem.

Jako lídr v oblasti tepelného zpracování nabízí ProLean Hub širokou škálu služeb tepelného zpracování.Naše zařízení zpracovávají komponenty všech velikostí podle přísných norem a poskytují spolehlivé a opakovatelné výsledky.Naše operace tepelného zpracování jsou řízeny některými z nejlepších inženýrů a techniků v oboru se zkušenostmi a odbornými znalostmi, které poskytují zásadní podporu a skutečné porozumění požadavkům našich zákazníků.Můžete navštívit našeStránka tepelného zpracovánípro více informací, nebo můžetemluvit přímo s jedním z našich inženýrů.