Proces obróbki cieplnej metalu zazwyczaj obejmuje trzy procesy: nagrzewanie, izolację i chłodzenie. Czasami występują tylko dwa procesy: nagrzewanie 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. Pierwszą z nich było wykorzystanie węgla drzewnego i węgla kamiennego jako źródła ciepła, a następnie paliw ciekłych i gazowych. Zastosowanie energii elektrycznej ułatwia sterowanie ogrzewaniem i nie powoduje zanieczyszczenia środowiska. Źródła ciepła mogą być wykorzystywane do ogrzewania bezpośredniego lub pośredniego poprzez stopioną sól, metal, a nawet cząstki unoszące się w powietrzu.
Podczas nagrzewania metalu, obrabiany element jest wystawiony na działanie powietrza, co często prowadzi do utleniania i odwęglenia (tj. zmniejszenia zawartości węgla na powierzchni elementu stalowego), co ma bardzo negatywny wpływ na właściwości powierzchniowe elementów po obróbce cieplnej. Dlatego metale zazwyczaj należy nagrzewać w atmosferze kontrolowanej lub ochronnej, w stopionej soli i w próżni. Nagrzewanie ochronne można również przeprowadzić poprzez powlekanie lub pakowanie.
Temperatura nagrzewania jest jednym z ważnych parametrów procesu obróbki cieplnej. Wybór i kontrola temperatury nagrzewania są kluczowe dla zapewnienia jakości obróbki cieplnej. Temperatura nagrzewania różni się w zależności od obrabianego materiału metalowego i celu obróbki cieplnej, ale zazwyczaj jest ona nagrzewana powyżej określonej charakterystycznej temperatury transformacji, aby uzyskać strukturę wysokotemperaturową. Ponadto transformacja wymaga określonego czasu. Dlatego, gdy powierzchnia obrabianego metalu osiągnie wymaganą temperaturę nagrzewania, musi być utrzymywana w tej temperaturze przez określony czas, aby zapewnić spójność temperatur wewnętrznych i zewnętrznych oraz zakończyć transformację mikrostruktury. Ten okres czasu nazywany jest czasem wygrzewania. W przypadku nagrzewania o wysokiej gęstości energii i obróbki cieplnej powierzchni, prędkość nagrzewania jest niezwykle duża i zazwyczaj nie występuje czas wygrzewania, podczas gdy czas wygrzewania w chemicznej obróbce cieplnej jest często dłuższy.
2.Chłodzenie
Chłodzenie jest również niezbędnym etapem procesu obróbki cieplnej. Metody chłodzenia różnią się w zależności od procesu, głównie kontrolując szybkość chłodzenia. Zazwyczaj wyżarzanie charakteryzuje się najwolniejszym chłodzeniem, normalizowanie szybszym, a hartowanie szybszym. Istnieją jednak różne wymagania ze względu na różne rodzaje stali. Na przykład stal hartowana w powietrzu może być hartowana z taką samą szybkością chłodzenia jak normalizowanie.
Czas publikacji: 31 marca 2024 r.
