Čo je tepelné spracovanie a ako z neho profitujú diely?

Čo je tepelné spracovanie a ako z neho profitujú diely?

Čas na čítanie: 5 minút

Továreň na tepelné spracovanie

Prehľad tepelného spracovania

Tepelné spracovanie je proces, ktorý využíva riadený ohrev a chladenie na zmenu kryštálovej štruktúry kovov a kovových zliatin (ako je oceľ a hliník).Postupom času sa vyvinulo mnoho rôznych metód.V závislosti od materiálu a procesu spracovania môže tepelné spracovanie poskytnúť mnoho výhod,vrátane zvýšenej tvrdosti, zlepšenej tepelnej odolnosti, zvýšenej ťažnosti a väčšej pevnosti materiálu.

Hoci väčšina ľudí nevie, čo je tepelné spracovanie, v skutočnosti je nevyhnutnou súčasťou výrobného procesu.Môže sa použiť v rôznych fázach výrobného procesu na zmenu určitých vlastností kovu alebo zliatiny.Medzi niektoré významné odvetvia, v ktorých zohráva dôležitú úlohu tepelné spracovanie, patrílietadlá, automobilový priemysel, hardvér(ako sú píly a sekery),počítače, kozmické lode, armádu a ropný a plynárenský priemysel.

Ako funguje tepelné spracovanie?

Vývojový diagram tepelného spracovania

Už bolo spomenuté, že tepelné spracovanie je v podstate zmena fyzikálnych vlastností kovu riadeným ohrevom alebo chladením a v skutočnosti tepelné spracovanie funguje na tomto jednoduchom princípe.Hoci existuje veľa druhov tepelných úprav, postupuje sa pri nich podobným spôsobom.Stručne,tepelné spracovanie funguje tak, že sa kov zahrieva, udržiava sa pri tejto teplote a potom sa opäť ochladí.Dôvod, prečo sa pri tomto procese menia vlastnosti kovových častí je ten, že vysoké teploty menia mikroštruktúru kovu, ktorá hrá dôležitú úlohu v mechanických vlastnostiach materiálu.

Čas, počas ktorého sa kov zahrieva, sa nazýva „čas namáčania“.Dĺžka doby namáčania hrá dôležitú úlohu vo vlastnostiach kovu, pretože mikroštruktúra dlhodobo namáčaného kovu sa mení inak ako u kovu namáčaného kratšie.Na druhej strane, proces chladenia po dobe namáčania má tiež vplyv na výsledok kovu.Kov sa môže ochladiť rýchlo, čo sa nazýva kalenie, alebo sa môže ochladiť pomaly v peci, aby sa zabezpečilo dosiahnutie požadovaných výsledkov.Kombinácia teploty namáčania, času namáčania, teploty chladenia a trvania chladenia zohrávajú úlohu pri vytváraní požadovaných vlastností kovu alebo zliatiny.

Aby sme to zhrnuli, proces tepelného spracovania vyžaduje tri základné kroky:zahrievanie, namáčanie a chladenie.

Fázy tepla

Mikroštruktúra zliatiny sa mení počas procesu tepelného spracovania.Vykurovanie sa riadi špecifickým tepelným profilom.V tomto bode sa kov môže stať v troch rôznych stavoch, mechanická zmes, tuhý roztok alebo kombinácia oboch.Každý stav prináša iné kvality a stav je možné meniť ohrevom podľa fázového diagramu.

Namáčacie štádium

Účelom namáčacej fázy je udržať kov pri správnej teplote, kým sa nevytvorí požadovaná vnútorná štruktúra.Trvanie závisí od požiadaviek.Napríklad typ materiálu a veľkosť dielu, keď je veľkosť dielu väčšia, je potrebný viac času.Jadru väčšiny častí trvá dlhšie, kým dosiahne požadovanú teplotu.

Fáza ochladzovania

Počas fázy chladenia musíte kov ochladiť späť na izbovú teplotu, ale existujú rôzne spôsoby, ako to urobiť v závislosti od typu kovu.Môže vyžadovať chladiace médium, plyn, kvapalinu, pevnú látku alebo ich kombináciu.Rýchlosť chladenia závisí od samotného kovu a chladiaceho média.Preto je voľba, ktorú urobíte pri chladení, dôležitým faktorom pre požadovaný výkon kovu.

Bežné metódy a výhody tepelného spracovania

Na výber je veľa techník tepelného spracovania.Každý z nich nesie určité vlastnosti.Medzi najbežnejšie metódy tepelného spracovania patria:

Otužovanie

Jedna z najbežnejších foriem tepelného spracovania,to zvyšuje tvrdosť kovu alebo zliatiny a robí ho menej ťažným.Všeobecne platí, že pre povrchové kalenie bez následných kaliacich operácií, často známe aj ako nitridovanie, je difúzia dusíka na povrch špeciálnych legovaných ocelí, výsledkom čoho je tvrdý povrch a mäkké jadro bez ďalšej úpravy.

Temperovanie

Popúšťanie je proces znižovania nadmernej tvrdosti a krehkosti spôsobenej počas procesu kalenia.Uvoľňuje sa aj vnútorné napätie.Vo všeobecnosti je popúšťanie posledným krokom procesu kalenia.Ide o proces tepelného spracovania, ktorý pomáha zlepšiť elasticitu ocele.Zliatiny na báze železa sú zvyčajne tvrdé, ale často príliš krehké pre niektoré aplikácie.Popúšťanie pomáha meniť tvrdosť, krehkosť a ťažnosť kovu.Je to preto, aby bol proces jednoduchší.

Žíhanie

Žíhanie zmäkčuje kov.Vďaka tomu je kov vhodnejší na opracovanie a tvárnenie za studena.Zlepšuje tiež obrobiteľnosť, ťažnosť a húževnatosť kovul.V procese žíhania sa kov zahrieva nad hornú kritickú teplotu a potom sa ochladzuje pomalou rýchlosťou.

Normalizácia

Normalizácia je ďalšou formou žíhania.Je zvyknutýzmierniť vnútorné napätie spôsobené procesmi ako zváranie, odlievanie alebo kalenie. Normalizovaná oceľ je tvrdšia a pevnejšia ako žíhaná oceľ.V tomto procese sa kov zahreje na teplotu o 40 °C vyššiu ako je jeho horná kritická teplota.V tomto prípade sa kov zahreje na 200 °F, nad teplotu žíhania.Technik udržiava kov pri kritickej teplote, kým nedôjde k transformácii.Tento proces tepelného spracovania vyžaduje po zahriatí chladenie vzduchom.

Ako líder v oblasti tepelného spracovania ponúka ProLean Hub širokú škálu služieb tepelného spracovania.Naše zariadenia spracovávajú komponenty všetkých veľkostí podľa prísnych noriem a poskytujú spoľahlivé a opakovateľné výsledky.Naše operácie tepelného spracovania riadia niektorí z najlepších inžinierov a technikov v odbore so skúsenosťami a odbornými znalosťami, ktoré poskytujú zásadnú podporu a skutočné pochopenie požiadaviek našich zákazníkov.Môžete navštíviť nášStránka tepelného spracovaniapre viac informácií, alebo môžetehovoriť priamo s jedným z našich inžinierov.