Toplotna obdelavaje proces, pri katerem kovinske materiale segrevamo, ohranjamo tople in ohlajamo v določenem mediju, njihove lastnosti pa kontroliramo s spreminjanjem metalografske strukture na površini ali v notranjosti materiala.
Značilnosti procesa
Toplotna obdelava kovin je eden izmed pomembnih procesov v strojegradnji.V primerjavi z drugimi tehnologijami obdelave toplotna obdelava na splošno ne spremeni oblike in celotne kemične sestave obdelovanca, spremeni pa mikrostrukturo znotraj obdelovanca ali spremeni kemično sestavo površine obdelovanca., da zagotovite ali izboljšate zmogljivost obdelovanca.Zanj je značilno izboljšanje intrinzične kakovosti obdelovanca, ki na splošno ni vidna s prostim očesom.
Da bi kovinski obdelovanec imel zahtevane mehanske, fizikalne in kemijske lastnosti, je poleg razumne izbire materialov in različnih preoblikovalnih procesov pogosto bistven postopek toplotne obdelave.Jeklo je najbolj razširjen material v strojni industriji.Mikrostruktura jekla je kompleksna in jo je mogoče nadzorovati s toplotno obdelavo.Zato je toplotna obdelava jekla glavna vsebina toplotne obdelave kovin.Poleg tega je mogoče aluminij, baker, magnezij, titan itd. in njihove zlitine tudi toplotno obdelati, da se spremenijo njihove mehanske, fizikalne in kemične lastnosti, da se doseže drugačna učinkovitost.
Postopek toplotne obdelave
Postopek toplotne obdelave na splošno vključuje tri postopke segrevanja, ohranjanja toplote in hlajenja, včasih pa sta samo dva postopka segrevanja in hlajenja.
Segrevanje je eden izmed pomembnih postopkov toplotne obdelave.Obstaja veliko načinov ogrevanja za toplotno obdelavo kovin.Najzgodnejša uporaba oglja in premoga kot virov toplote, nato pa uporaba tekočih in plinastih goriv.Uporaba električne energije omogoča enostavno nadzorovanje ogrevanja in ne onesnažuje okolja.Ti viri toplote se lahko uporabljajo za neposredno ali posredno ogrevanje s staljenimi solmi ali kovinami ter lebdečimi delci.
Ko je kovina segreta, je obdelovanec izpostavljen zraku, pogosto pride do oksidacije in razogljičenja (to pomeni, da se vsebnost ogljika na površini jeklenega dela zmanjša), kar zelo slabo vpliva na površinske lastnosti jekla. deli po toplotni obdelavi.Zato je treba kovino običajno segrevati v kontrolirani atmosferi ali zaščitni atmosferi, v staljeni soli in v vakuumu, lahko pa jo je tudi zaščititi z metodami premazovanja ali pakiranja.
Temperatura segrevanja je eden od pomembnih procesnih parametrov procesa toplotne obdelave.Izbira in nadzor temperature ogrevanja je glavna težava pri zagotavljanju kakovosti toplotne obdelave.Temperatura segrevanja se spreminja glede na kovinski material, ki ga je treba obdelati, in namen toplotne obdelave, vendar se na splošno segreva nad temperaturo faznega prehoda, da dobimo visokotemperaturno strukturo.Poleg tega preoblikovanje traja določen čas, tako da ko površina kovinskega obdelovanca doseže zahtevano temperaturo segrevanja, jo je treba vzdrževati na tej temperaturi določen čas, da se notranja in zunanja temperatura uskladita ter mikrostruktura popolnoma spremeni.To obdobje se imenuje čas zadrževanja.Pri uporabi ogrevanja z visoko energijsko gostoto in površinske toplotne obdelave je hitrost segrevanja izjemno visoka in na splošno ni časa zadrževanja, medtem ko je čas zadrževanja pri kemični toplotni obdelavi pogosto daljši.
Hlajenje je tudi nepogrešljiv korak v procesu toplotne obdelave.Metoda hlajenja se razlikuje glede na različne procese, v glavnem z nadzorom hitrosti hlajenja.Na splošno je hitrost hlajenja pri žarjenju najpočasnejša, hitrost hlajenja pri normalizaciji je hitrejša in hitrost hlajenja pri kaljenju je hitrejša.Vendar pa obstajajo tudi različne zahteve zaradi različnih vrst jekla.Na primer, votlo kaljeno jeklo je mogoče kaliti z enako hitrostjo hlajenja kot normalizacijo.
Čas objave: 20. aprila 2022