Dwa procesy obróbki cieplnej metali

Proces obróbki cieplnej metalu obejmuje zazwyczaj trzy procesy: ogrzewanie, izolację i chłodzenie. Czasami są tylko dwa procesy: ogrzewanie i chłodzenie. Procesy te są ze sobą powiązane i nie można ich przerwać.

1.Ogrzewanie

Ogrzewanie jest jednym z ważnych procesów obróbki cieplnej. Istnieje wiele metod ogrzewania metali. Pierwszym z nich było wykorzystanie węgla drzewnego i węgla jako źródła ciepła, a następnie wykorzystanie paliw płynnych i gazowych. Zastosowanie energii elektrycznej sprawia, że ​​ogrzewanie jest łatwe do kontrolowania i nie powoduje zanieczyszczenia środowiska. Te źródła ciepła można wykorzystać do ogrzewania bezpośredniego lub pośredniego poprzez stopioną sól lub metal, a nawet pływające cząstki.

Podczas nagrzewania metalu przedmiot obrabiany jest wystawiony na działanie powietrza, często dochodzi do utleniania i odwęglenia (czyli zmniejsza się zawartość węgla na powierzchni części stalowej), co ma bardzo negatywny wpływ na właściwości powierzchniowe przedmiotu. części po obróbce cieplnej. Dlatego metale należy zwykle podgrzewać w atmosferze kontrolowanej lub ochronnej, w stopionej soli i w próżni. Ogrzewanie ochronne można również przeprowadzić metodą powlekania lub pakowania.

Temperatura nagrzewania jest jednym z ważnych parametrów procesowych procesu obróbki cieplnej. Wybór i kontrolowanie temperatury ogrzewania jest głównym problemem zapewniającym jakość obróbki cieplnej. Temperatura ogrzewania zmienia się w zależności od przetwarzanego materiału metalowego i celu obróbki cieplnej, ale zazwyczaj jest podgrzewana powyżej pewnej charakterystycznej temperatury przemiany w celu uzyskania struktury wysokotemperaturowej. Poza tym transformacja wymaga pewnej ilości czasu. Dlatego też, gdy powierzchnia metalowego przedmiotu osiągnie wymaganą temperaturę nagrzewania, należy ją utrzymać w tej temperaturze przez pewien czas, aby temperatura wewnętrzna i zewnętrzna była stała, a przemiana mikrostruktury dobiegła końca. Ten okres czasu nazywany jest czasem przetrzymywania. W przypadku stosowania ogrzewania o dużej gęstości energii i obróbki cieplnej powierzchni, prędkość nagrzewania jest niezwykle duża i generalnie nie ma czasu przetrzymywania, podczas gdy czas przetrzymywania w przypadku chemicznej obróbki cieplnej jest często dłuższy.

2.Chłodzenie

Chłodzenie jest także niezbędnym etapem procesu obróbki cieplnej. Metody chłodzenia różnią się w zależności od procesu i dotyczą głównie kontroli szybkości chłodzenia. Ogólnie rzecz biorąc, wyżarzanie ma najwolniejszą szybkość chłodzenia, normalizowanie ma większą szybkość chłodzenia, a hartowanie ma większą szybkość chłodzenia. Istnieją jednak różne wymagania ze względu na różne rodzaje stali. Na przykład stal hartowaną na powietrzu można hartować przy tej samej szybkości chłodzenia, co normalizowanie.