Vad är värmebehandling och hur drar delar nytta av det?

Vad är värmebehandling och hur drar delar nytta av det?

Dags att läsa: 5 min

Värmebehandlingsfabrik

Översikt över värmebehandling

Värmebehandling är en process som använder kontrollerad uppvärmning och kylning för att förändra kristallstrukturen hos metaller och metallegeringar (som stål och aluminium).Med tiden har många olika metoder utvecklats.Beroende på material och behandlingsprocessen kan värmebehandling ge många fördelar,inklusive ökad hårdhet, förbättrad värmebeständighet, förbättrad duktilitet och större materialhållfasthet.

Även om de flesta inte vet vad värmebehandling är, är det faktiskt en väsentlig del av tillverkningsprocessen.Den kan användas i olika skeden av tillverkningsprocessen för att ändra vissa egenskaper hos en metall eller legering.Några anmärkningsvärda branscher där värmebehandling spelar en viktig roll inkluderarflygplan, fordon, hårdvara(som sågar och yxor),datorer, rymdfarkoster, militär och olje- och gasindustrin.

Hur fungerar värmebehandling?

Värmebehandlingsflödesschema

Det nämndes tidigare att värmebehandling i huvudsak är förändringen av en metalls fysikaliska egenskaper genom kontrollerad uppvärmning eller kylning, och faktiskt värmebehandling fungerar på den enkla principen.Även om det finns många typer av värmebehandlingar följer de en liknande process.I ett nötskal,värmebehandling fungerar genom att värma metallen, hålla den vid den temperaturen och sedan kyla ner den igen.Anledningen till att metalldelarnas egenskaper förändras under denna process är att höga temperaturer förändrar metallens mikrostruktur, vilket spelar en viktig roll för materialets mekaniska egenskaper.

Den tid metallen värms upp kallas "blötläggningstid".Blötläggningstidens längd spelar en viktig roll för metallens egenskaper, eftersom mikrostrukturen hos en metall som blötlagts under lång tid förändras annorlunda än den hos en metall som blötlagd under en kortare tid.Å andra sidan har avkylningsprocessen efter blötläggningstiden också inverkan på resultatet av metallen.Metallen kan kylas snabbt, vilket kallas quenching, eller så kan den kylas långsamt i en ugn för att säkerställa att önskat resultat uppnås.Kombinationen av blötläggningstemperatur, blötläggningstid, kyltemperatur och kylningstid spelar alla en roll för att producera de önskade egenskaperna i metallen eller legeringen.

För att sammanfatta, kräver värmebehandlingsprocessen tre grundläggande steg,uppvärmning, blötläggning och kylning.

Värmestadierna

Legeringens mikrostruktur förändras under värmebehandlingsprocessen.Uppvärmning följer en specifik termisk profil.Vid denna tidpunkt kan metallen bli i tre olika tillstånd, en mekanisk blandning, en fast lösning eller en kombination av båda.Varje tillstånd ger olika kvaliteter och tillståndet kan ändras genom uppvärmning enligt fasdiagrammet.

Blötläggningsscenen

Syftet med blötläggningsfasen är att hålla metallen vid rätt temperatur tills den önskade inre strukturen bildas.Längden beror på kraven.Till exempel, typen av material och storleken på delen, när detaljstorleken är större behövs mer tid.Kärnan i de flesta delar tar längre tid att nå önskad temperatur.

Avkylningsstadiet

Under avkylningsfasen behöver du kyla tillbaka metallen till rumstemperatur, men det finns olika sätt att göra detta beroende på vilken typ av metall.Det kan kräva ett kylmedium, en gas, en vätska, ett fast ämne eller en kombination av dem.Kylningshastigheten beror på själva metallen och kylmediet.Därför är valet du gör inom kylning en viktig faktor för metallens önskade prestanda.

Vanliga värmebehandlingsmetoder och fördelar

Det finns många värmebehandlingstekniker att välja mellan.Var och en av dem har vissa egenskaper.De vanligaste värmebehandlingsmetoderna inkluderar:

Härdning

En av de vanligaste formerna av värmebehandling,detta ökar hårdheten hos en metall eller legering och gör den mindre seg.I allmänhet, för ythärdning utan efterföljande härdningsoperationer, ofta även känd som nitrering, är diffusion av kväve in i ytan av speciallegerade stål, vilket resulterar i en hård yta och mjuk kärna utan ytterligare behandling.

Härdning

Härdning är processen för att minska den överdrivna hårdheten och sprödheten som orsakas under härdningsprocessen.Även inre spänningar avlastas.I allmänhet är härdning det senare steget i härdningsprocessen.Det är en värmebehandlingsprocess som hjälper till att förbättra stålets elasticitet.Järnbaserade legeringar är vanligtvis hårda, men ofta för spröda för vissa applikationer.Härdning hjälper till att ändra hårdheten, sprödheten och duktiliteten hos metallen.Detta för att göra processen enklare.

Glödgning

Glödgning mjukar upp metallen.Det gör metallen mer lämpad för kallbearbetning och formning.Det förbättrar också bearbetbarheten, duktiliteten och segheten hos metal.I glödgningsprocessen värms metallen över den övre kritiska temperaturen och kyls sedan långsamt.

Normaliserande

Normalisering är en annan form av glödgning.Den är van vidlindra inre spänningar orsakade av processer som svetsning, gjutning eller härdning. Normaliserat stål är hårdare och starkare än glödgat stål.I denna process värms metallen till en temperatur som är 40°C högre än dess övre kritiska temperatur.I detta fall värms metallen till 200°F, över glödgningstemperaturen.Teknikern håller metallen vid den kritiska temperaturen tills omvandling sker.Denna värmebehandlingsprocess kräver luftkylning efter uppvärmning.

Som ledande inom värmebehandling erbjuder ProLean Hub ett brett utbud av värmebehandlingstjänster.Våra anläggningar behandlar komponenter av alla storlekar enligt höga standarder och levererar tillförlitliga, repeterbara resultat.Vår värmebehandlingsverksamhet leds av några av de bästa ingenjörerna och teknikerna i branschen, med erfarenhet och expertis för att ge avgörande stöd och en sann förståelse för våra kunders krav.Du kan besöka vårVärmebehandlingssidaför mer information, eller så kan duprata direkt med en av våra ingenjörer.