Što je toplinska obrada i kakve koristi imaju dijelovi?

Što je toplinska obrada i kakve koristi imaju dijelovi?

Vrijeme za čitanje: 5 minuta

Tvornica toplinske obrade

Pregled toplinske obrade

Toplinska obrada je proces koji koristi kontrolirano zagrijavanje i hlađenje za promjenu kristalne strukture metala i metalnih legura (kao što su čelik i aluminij).Tijekom vremena razvijeno je mnogo različitih metoda.Ovisno o materijalu i postupku 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 uključujuzrakoplovi, automobili, hardver(kao što su pile i sjekire),računala, svemirske letjelice, vojska i industrija nafte i plina.

Kako djeluje toplinska obrada?

Dijagram toka toplinske obrade

Ranije je spomenuto da je toplinska obrada u biti promjena fizikalnih svojstava metala kontroliranim zagrijavanjem ili hlađenjem, a zapravo toplinska obrada radi na tom jednostavnom principu.Iako postoje mnoge vrste toplinske obrade, one slijede sličan proces.U suštini,toplinska obrada funkcionira zagrijavanjem metala, držanjem na toj temperaturi i zatim ponovno hlađenjem.Razlog zašto se svojstva metalnih dijelova mijenjaju tijekom ovog procesa je taj što visoke temperature mijenjaju mikrostrukturu metala koja ima važnu ulogu u mehaničkim svojstvima materijala.

Vrijeme zagrijavanja metala naziva se "vrijeme namakanja“.Duljina vremena namakanja igra važnu ulogu u svojstvima metala, jer se mikrostruktura metala dugo namakanog mijenja drugačije nego kod metala namakanog kraće vrijeme.S druge strane, proces hlađenja nakon vremena namakanja također ima utjecaj na ishod metala.Metal se može brzo ohladiti, što se zove kaljenje, ili se može polako ohladiti 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 topline

Mikrostruktura legure se mijenja tijekom procesa toplinske obrade.Grijanje slijedi određeni toplinski profil.U ovom trenutku metal može postati u tri različita stanja, mehanička smjesa, čvrsta otopina ili kombinacija oba.Svako stanje nosi 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 unutarnja struktura.Trajanje ovisi o zahtjevima.Na primjer, vrsta materijala i veličina dijela, kada je veličina dijela veća, potrebno je više vremena.Jezgri većine dijelova treba više vremena da postigne potrebnu temperaturu.

Faza hlađenja

Tijekom faze hlađenja morate ohladiti metal natrag na sobnu temperaturu, ali postoje različiti načini da to učinite ovisno o vrsti metala.Može zahtijevati rashladni medij, plin, tekućinu, krutinu ili njihovu kombinaciju.Brzina hlađenja ovisi o samom metalu i rashladnom mediju.Stoga je izbor koji napravite pri hlađenju važan čimbenik u željenoj izvedbi metala.

Uobičajene metode toplinske obrade i prednosti

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

Stvrdnjavanje

Jedan od najčešćih oblika toplinske obrade,to 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 lomljivosti nastale tijekom procesa kaljenja.Ublažavaju se i unutarnja naprezanja.Općenito, kaljenje je posljednji korak u procesu kaljenja.To je proces toplinske obrade koji pomaže poboljšati elastičnost čelika.Legure na bazi željeza obično su tvrde, ali često previše krte za neke primjene.Kaljenje pomaže promijeniti tvrdoću, lomljivost i rastegljivost metala.Ovo je da bi se olakšao proces.

Žarenje

Žarenje omekšava metal.Čini metal pogodnijim za hladnu obradu i oblikovanje.Također poboljšava obradivost, duktilnost i žilavost metal.U procesu žarenja, metal se zagrijava iznad gornje kritične temperature, a zatim se sporo hladi.

Normaliziranje

Normaliziranje je još jedan oblik žarenja.Naviklo seumanjuju unutarnja naprezanja uzrokovana procesima kao što su zavarivanje, lijevanje ili kaljenje. Normalizirani čelik je tvrđi i jači od žarenog čelika.U tom se procesu metal zagrijava do temperature 40°C više od svoje 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 toplinske obrade zahtijeva hlađenje zrakom nakon zagrijavanja.

Kao lider u toplinskoj obradi, ProLean Hub nudi širok raspon usluga toplinske obrade.Naši objekti tretiraju komponente svih veličina prema strogim standardima i daju pouzdane, ponovljive rezultate.Našim operacijama toplinske obrade upravljaju neki od najboljih inženjera i tehničara u industriji, s iskustvom i stručnošću za pružanje vitalne podrške i pravo razumijevanje zahtjeva naših kupaca.Možete posjetiti našStranica toplinske obradeza više informacija, ili možeterazgovarajte izravno s jednim od naših inženjera.