Uzdatnianie cieplne stali: Rodzaje procesów
- Szczegóły
Obróbka cieplna metali, a w szczególności obróbka cieplna stali, stanowi jeden z najważniejszych etapów produkcji przy wykańczaniu elementów. Temperatura procesu oraz szybkość nagrzewania i chłodzenia w znacznym stopniu wpływają na mikrostrukturę, a tym samym na właściwości mechaniczne elementu.
Rodzaje procesów uzdatniania cieplnego stali
Istnieje wiele procesów uzdatniania cieplnego stali, które pozwalają na modyfikację jej właściwości w zależności od potrzeb. Poniżej przedstawiono kilka z nich:
Utwardzanie i ulepszanie cieplne
Utwardzanie i ulepszanie cieplne służy do wytworzenia struktury utwardzonej (martenzytu) poprzez ukierunkowane hartowanie z temperatury hartowania. Obróbka podzerowa po utwardzaniu jest sprawdzonym i przyjaznym dla środowiska procesem usuwania austenitu szczątkowego i zwiększania twardości. Do obróbki kriogenicznej służą różne instalacje wyposażone w regulatory i elementy sterujące, które zapewniają określone tempo chłodzenia i nagrzewania, aby zapobiec pęknięciom hartowniczym.
Nawęglanie próżniowe
Nawęglanie próżniowe przeprowadzane jest w odpowiednich piecach w zakresie podciśnienia lub ciśnienia cząstkowego i dlatego nazywane jest również hartowaniem próżniowym. Ten proces obróbki cieplnej zwiększa twardość w obszarze krawędzi przedmiotów obrabianych poprzez wprowadzenie węgla. W większości przypadków czynnikiem nawęglającym jest acetylen. Ponieważ nie ma składników zawierających tlen, zwykle nie występują zjawiska utleniania krawędzi. W przypadku hartowania powierzchniowego podczas austenityzacji warstwa powierzchniowa przedmiotu obrabianego zostaje wzbogacona w węgiel.
Azotowanie
Warstwy azotowane powstają przez wprowadzenie atomów azotu do warstwy powierzchniowej materiałów żelaznych. W zależności od stężenia azotu prowadzą one do powstania różnych azotków żelaza. Jeśli w warstwie powierzchniowej pojawi się azot i węgiel, powstają warstwy azotowęglowe składające się z różnych azotków i węglików żelaza.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
Wyżarzanie
Wyżarzanie jest stosowane przede wszystkim w celu dostosowania mikrostruktury do dalszej obróbki. Skład gazu zależy od rodzaju pieca, produktów, procesu obróbki cieplnej oraz wymagań stawianych przedmiotom po obróbce wyżarzania.
Spiekanie
Spiekanie oferuje możliwość łączenia niemal dowolnych materiałów i ich właściwości poprzez złączenie pojedynczych ziaren proszku w celu utworzenia elementu. Jeżeli w produkcji wypraski surowej zastosowano lepiszcze, musi ono zostać usunięte z wypraski surowej w procesie usuwania lepiszcza przed właściwym procesem spiekania.
Gazy techniczne w obróbce cieplnej
Zastosowanie gazów technicznych jest niezbędne w przypadku większości obróbek cieplnych. Na dobór rodzaju i ilości składników gazu wpływa wiele czynników. W celu znalezienia najlepszej technologicznie i ekonomicznie mieszanki gazów dla danego zadania, eksperci z Air Liquide ds. procesów służą pomocą.
Alternatywne procesy
Proces oksydowania chemicznego opatentowany przez Air Liquide jest w niektórych przypadkach opłacalną i przyjazną dla środowiska alternatywą dla procesów konwencjonalnych ze względu na brak substancji chemicznych. Podczas utwardzania i ulepszania cieplnego w atmosferze gazu obojętnego może dojść do utlenienia wrażliwych pierwiastków stopowych (np. chromu).
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
tags: #uzdatnianie #cieplne #stali #rodzaje #procesów
