Hva er varmebehandling og hvordan drar deler nytte av det?

Hva er varmebehandling og hvordan drar deler nytte av det?

Tid til å lese: 5 minutter

Varmebehandlingsfabrikk

Oversikt over varmebehandling

Varmebehandling er en prosess som bruker kontrollert oppvarming og kjøling for å endre krystallstrukturen til metaller og metallegeringer (som stål og aluminium).Over tid har det blitt utviklet mange ulike metoder.Avhengig av materialet og behandlingsprosessen kan varmebehandling gi mange fordeler,inkludert økt hardhet, forbedret varmebestandighet, forbedret duktilitet og større materialstyrke.

Selv om de fleste ikke vet hva varmebehandling er, er det faktisk en vesentlig del av produksjonsprosessen.Den kan brukes på forskjellige stadier av produksjonsprosessen for å endre visse egenskaper til et metall eller en legering.Noen bemerkelsesverdige bransjer der varmebehandling spiller en viktig rolle inkludererfly, bil, maskinvare(som sager og økser),datamaskiner, romfartøy, militær og olje- og gassindustrien.

Hvordan fungerer varmebehandling?

Flytskjema for varmebehandling

Det ble nevnt tidligere at varmebehandling i hovedsak er endring av de fysiske egenskapene til et metall ved kontrollert oppvarming eller avkjøling, og faktisk fungerer varmebehandling på det enkle prinsippet.Selv om det finnes mange typer varmebehandlinger, følger de en lignende prosess.I et nøtteskall,varmebehandling fungerer ved å varme opp metallet, holde det ved den temperaturen og deretter kjøle det ned igjen.Grunnen til at egenskapene til metalldeler endres under denne prosessen er at høye temperaturer endrer mikrostrukturen til metallet, som spiller en viktig rolle for materialets mekaniske egenskaper.

Hvor lang tid metallet varmes opp kalles "suge tid".Lengden på bløtleggingstiden spiller en viktig rolle i egenskapene til metallet, fordi mikrostrukturen til et metall som er bløtlagt i lang tid, endrer seg annerledes enn det til et metall som er bløtlagt i kortere tid.På den annen side har kjøleprosessen etter bløtleggingstiden også innvirkning på utfallet av metallet.Metallet kan avkjøles raskt, som kalles quenching, eller det kan avkjøles sakte i en ovn for å sikre at de ønskede resultatene oppnås.Kombinasjonen av bløtleggingstemperatur, bløtleggingstid, kjøletemperatur og kjølevarighet spiller alle en rolle for å produsere de ønskede egenskapene i metallet eller legeringen.

For å oppsummere krever varmebehandlingsprosessen tre grunnleggende trinn,oppvarming, bløtlegging og avkjøling.

Heat-stadiene

Mikrostrukturen til legeringen endres under varmebehandlingsprosessen.Oppvarming følger en bestemt termisk profil.På dette tidspunktet kan metallet bli i tre forskjellige tilstander, en mekanisk blanding, en fast løsning eller en kombinasjon av begge.Hver tilstand gir forskjellige kvaliteter, og tilstanden kan endres ved oppvarming i henhold til fasediagrammet.

Soaking-scenen

Hensikten med bløtleggingsfasen er å holde metallet ved riktig temperatur til ønsket indre struktur er dannet.Varigheten avhenger av kravene.For eksempel, type materiale og størrelsen på delen, når delstørrelsen er større, trengs det mer tid.Kjernen i de fleste deler bruker lengre tid på å nå ønsket temperatur.

Avkjølingsstadiet

Under avkjølingsfasen må du avkjøle metallet tilbake til romtemperatur, men det er forskjellige måter å gjøre dette på avhengig av metalltype.Det kan kreve et kjølemedium, en gass, en væske, et fast stoff eller en kombinasjon av dem.Avkjølingshastigheten avhenger av selve metallet og kjølemediet.Derfor er valget du tar innen kjøling en viktig faktor for ønsket ytelse til metallet.

Vanlige varmebehandlingsmetoder og fordeler

Det er mange varmebehandlingsteknikker å velge mellom.Hver av dem har visse egenskaper.De vanligste varmebehandlingsmetodene inkluderer:

Herding

En av de vanligste formene for varmebehandling,dette øker hardheten til et metall eller en legering og gjør det mindre duktilt.Generelt, for overflateherding uten påfølgende herdeoperasjoner, ofte også kjent som nitrering, er diffusjon av nitrogen inn i overflaten av spesiallegerte stål, noe som resulterer i en hard overflate og myk kjerne uten ytterligere behandling.

Tempering

Tempering er prosessen med å redusere overdreven hardhet og sprøhet forårsaket under herdeprosessen.Innvendige påkjenninger avlastes også.Generelt er herding det siste trinnet i herdeprosessen.Det er en varmebehandlingsprosess som bidrar til å forbedre elastisiteten til stålet.Jernbaserte legeringer er vanligvis harde, men ofte for sprø for enkelte bruksområder.Herding bidrar til å endre hardheten, sprøheten og duktiliteten til metallet.Dette for å gjøre prosessen enklere.

Gløding

Gløding myker metallet.Det gjør metallet mer egnet for kaldbearbeiding og forming.Det forbedrer også bearbeidbarheten, duktiliteten og seigheten til metaenl.I utglødningsprosessen varmes metallet opp over den øvre kritiske temperaturen og avkjøles deretter i sakte tempo.

Normalisering

Normalisering er en annen form for gløding.Det er vant tilavlaste indre påkjenninger forårsaket av prosesser som sveising, støping eller bråkjøling. Normalisert stål er hardere og sterkere enn glødet stål.I denne prosessen varmes metallet opp til en temperatur som er 40°C høyere enn dens øvre kritiske temperatur.I dette tilfellet varmes metallet opp til 200°F, over glødingstemperaturen.Teknikeren holder metallet ved den kritiske temperaturen inntil transformasjon skjer.Denne varmebehandlingsprosessen krever luftkjøling etter oppvarming.

Som ledende innen varmebehandling tilbyr ProLean Hub et bredt spekter av varmebehandlingstjenester.Våre anlegg behandler komponenter i alle størrelser til strenge standarder og leverer pålitelige, repeterbare resultater.Våre varmebehandlingsoperasjoner ledes av noen av de beste ingeniørene og teknikerne i bransjen, med erfaring og ekspertise til å gi viktig støtte og en sann forståelse av kundenes krav.Du kan besøke vårSide for varmebehandlingfor mer informasjon, eller du kansnakk direkte med en av våre ingeniører.