Tri kategorije toplinske obrade metala

Procesi toplinske obrade metala mogu se grubo podijeliti u tri kategorije: ukupna toplinska obrada, površinska toplinska obrada i kemijska toplinska obrada.Ovisno o ogrjevnom mediju, temperaturi zagrijavanja i načinu hlađenja, svaka se kategorija može podijeliti u nekoliko različitih postupaka toplinske obrade.Koristeći različite postupke toplinske obrade, isti metal može dobiti različite strukture i stoga imati različita svojstva.Čelik je metal koji se najviše koristi u industriji, a mikrostruktura čelika je i najsloženija, pa postoje mnoge vrste postupaka toplinske obrade čelika.

Sveukupna toplinska obrada je postupak toplinske obrade metala koji zagrijava obradak kao cjelinu, a zatim ga hladi odgovarajućom brzinom kako bi se promijenila njegova ukupna mehanička svojstva.Ukupna toplinska obrada čelika općenito uključuje četiri osnovna procesa: žarenje, normalizaciju, kaljenje i popuštanje.

1.Žarenje

Žarenje je zagrijavanje obratka na odgovarajuću temperaturu, usvajanje različitih vremena držanja prema materijalu i veličini obratka, a zatim ga polako ohladiti.Svrha je postići da unutarnja struktura metala dosegne ili se približi stanju ravnoteže, ili da se oslobodi unutarnje naprezanje generirano u prethodnom procesu.Postignite dobre performanse procesa i servisne performanse ili pripremite strukturu za daljnje kaljenje.

2.Normaliziranje

Normaliziranje ili normaliziranje je zagrijavanje obratka na odgovarajuću temperaturu i zatim hlađenje na zraku.Učinak normalizacije sličan je žarenju, samo što je dobivena struktura finija.Često se koristi za poboljšanje performansi rezanja materijala, a ponekad se koristi za ispunjavanje određenih zahtjeva.Ne visoki dijelovi kao završna toplinska obrada.

3. Gašenje

Kaljenje je zagrijavanje i održavanje obratka, a zatim brzo hlađenje u mediju za kaljenje kao što su voda, ulje ili druge anorganske otopine soli, organske vodene otopine.

4.Kaljenje

Nakon kaljenja, čelik postaje tvrd, ali u isto vrijeme postaje krt.Kako bi se smanjila krtost čeličnih dijelova, kaljeni čelični dijelovi se dugo vremena drže na odgovarajućoj temperaturi iznad sobne temperature i ispod 650°C, a zatim se ohlade.Taj se postupak naziva kaljenje.Žarenje, normalizacija, kaljenje i kaljenje su "četiri vatre" u cjelokupnoj toplinskoj obradi.Među njima, kaljenje i kaljenje su blisko povezani i često se koriste zajedno te su nezamjenjivi.

“Četiri vatre” su razvile različite procese toplinske obrade s različitim temperaturama grijanja i metodama hlađenja.Da bi se dobila određena čvrstoća i žilavost, postupak kombiniranja kaljenja i kaljenja na visokim temperaturama naziva se kaljenje i kaljenje.Nakon što se neke legure ugase da bi se stvorila prezasićena čvrsta otopina, drže se na sobnoj temperaturi ili nešto višoj temperaturi dulje vrijeme kako bi se poboljšala tvrdoća, čvrstoća ili elektromagnetska svojstva legure.Ovaj proces toplinske obrade naziva se tretman starenjem.

Metoda učinkovitog i bliskog kombiniranja deformacije obrade pritiskom i toplinske obrade da bi se dobila dobra čvrstoća i žilavost izratka naziva se toplinska obrada deformacije;toplinska obrada koja se izvodi u atmosferi negativnog tlaka ili vakuumu naziva se vakuumska toplinska obrada, koja ne samo da omogućuje da izradak neće biti oksidiran ili deugljičen, a površina obrađenog izratka će ostati glatka i čista, poboljšavajući performanse izratka.Također se može kemijski toplinski obraditi penetrirajućim sredstvom.

Trenutačno, uz sve veću zrelost laserske i plazma tehnologije, ove se dvije tehnologije koriste za nanošenje sloja drugih premaza otpornih na habanje, koroziju ili toplinu na površinu običnih čeličnih izradaka kako bi se promijenila svojstva površine originalni obradak.Ova nova tehnika naziva se površinska modifikacija.