Важным этапам тэрмічнай апрацоўкі металаў з'яўляецца загартоўка. Гэта ўключае ў сябе хуткае астуджэнне металічнага прадмета для атрымання або змены такіх якасцей, як цвёрдасць, трываласць або трываласць.

Хуткае астуджэнне скарачае час ўздзеяння металу на высокія тэмпературы і абараняе яго ад дэфектаў. Акрамя таго, метал можа падвергнуцца зменам у залежнасці ад метаду нанясення і асяроддзя.

Паветра, алей, вада і расол - гэта некалькі тыповых агентаў для загартоўкі.

Алей шырока выкарыстоўваецца для загартоўкі, таму што ён хутка перадае цяпло без істотнага дэфармавання металу. Нягледзячы на ​​тое, што з'едлівыя загартнікі на воднай аснове дзейнічаюць хутчэй, сіла, з якой яны дзейнічаюць, можа прывесці да разбурэння або скажэння некаторых матэрыялаў.

Розніца паміж алеем і вадой - гэта галоўны момант, які трэба абмеркаваць. у артыкуле.

Што такое працэс гартавання?

Загартоўка - гэта хуткі працэс астуджэння, які прыводзіць да зацвярдзення матэрыялаў. Хуткасць загартоўкі залежыць ад маркі адпаведнага матэрыялу, прымянення і складу легіруючых кампанентаў. Акрамя таго, некаторыя ўласцівасці загартоўчага асяроддзя таксама ўплываюць на яго.

Тэарэтычна, перад загартоўкай металічны або шкляны матэрыял награваецца вышэй стандартнай тэмпературы. Пасля гэтага ставяць на хуткае астуджэнне, каб неадкладна адвесці цяпло. Гэта дапамагае змяніць тыя ўласцівасці крышталічнай структуры матэрыялу, якія губляюцца падчаснагрэў.

Каб зрабіць метал або шкло больш цвёрдымі і больш жорсткімі як прадмет, мы часта загартоўваем іх. Тэмпература загартоўкі аб'екта заўсёды павінна быць вышэйшай за тэмпературу рэкрышталізацыі, але ніжэйшай за тэмпературу плаўлення.

Этапы працэсу загартоўкі

Два чалавекі, якія працуюць вакол басейна для плаўлення сталі

Звычайна існуюць тры стадыі загартоўкі, якія адбываюцца, калі гарачы кавалак набліжаецца да вадкага закалочніка. Гэтыя этапы вызначаюць змяненне характарыстык закалочніка і матэрыялу. Тры этапы:

• Стадыя пара
• Стадыя ядравага кіпення
• Стадыя канвекцыі

А цяпер давайце разгледзім іх больш падрабязна.

Стадыя выпарэння

Стадыя выпарэння ўваходзіць у гульню, калі гарачы паверхня кампанента ўступае ў першы кантакт з вадкасцю. Гэта прыводзіць да адукацыі паравой абалонкі вакол элемента. Праводнасць адбываецца ў некаторай ступені падчас паравой фазы.

Аднак асноўным метадам перадачы цяпла на гэтай стадыі з'яўляецца выпраменьванне праз паравую абалонку. Адукаванае коўдру адносна стабільнае.

Адзіны спосаб паскорыць яго выдаленне - перамешванне або даданне розных дабавак. Больш за тое, пажадана зрабіць гэты этап як мага больш кароткім

Прычына ў тым, што ён значна спрыяе мяккім зонам, якія ўзнікаюць падчас загартоўкі. Такім чынам, непажаданыя мікракампаненты могуцьразвівацца, калі ім дазволена працягвацца.

Ядравая стадыя кіпення

Гэта другая стадыя пасля парападобнай фазы. Гэта пачынаецца, калі вадкасць бліжэй да паверхні матэрыялу пачынае кіпець, і паравая стадыя пачынае разбурацца. Гэта самая хуткая стадыя астуджэння дадзенага кампанента.

Дзякуючы цеплаперадачы ад нагрэтай паверхні і наступнаму паглынанню вадкім закалочнікам, магчымыя значныя хуткасці адводу цяпла. Гэта дазваляе астуджанай вадкасці заняць сваё месца на паверхні.

Некалькі закалочнікаў уключалі дабаўкі для павышэння максімальнай хуткасці астуджэння вадкасці. Кіпячэнне заканчваецца кожны раз, калі тэмпература паверхні кампанента апускаецца ніжэй за кропку кіпення вадкасці.

Для кампанентаў, схільных да скажэнняў, такія асяроддзя, як высокатэмпературныя масла і солі, даюць добрыя вынікі. У адваротным выпадку матэрыялы могуць стаць далікатнымі і хутка пашкодзіць падчас жаданага прымянення.

Канвекцыйная стадыя

Канвекцыя з'яўляецца апошняй стадыяй працэсу. Гэта адбываецца, калі матэрыял дасягае тэмпературы ніжэй, чым тэмпература кіпення гасільніка. Стадыя канвекцыі ўключае перадачу цяпла праз асноўную вадкасць, і яе адпраўной кропкай з'яўляецца праводнасць.

Гэта самая павольная стадыя, таму што перадачы цяпла патрабуецца шмат часу, каб дасягнуць усіх малекул у аб'ёме. Кантроль адводу цяпла праз канвекцыю ўключае мноства зменных, у тым лікуудзельная цеплаёмістасць закалочніка і яго цеплаправоднасць.

Розніца тэмператур паміж закалочнікам і матэрыялам можа паўплываць на працэс канвекцыі. Звычайна большасць скажэнняў адбываецца ў гэты момант.

Вышэйпаказаныя тры этапы гашэння адбываюцца па парадку ў пэўным месцы. Тым не менш, у залежнасці ад геаметрыі дэталі і ўзбуджэння, розныя зоны будуць пачынаць розныя фазы ў розны час.

Тры фазы працэсу гашэння

Асяроддзі гашэння

Тушэнне адбываецца ў любым асяроддзі, і ніжэй прыведзены спіс з 4 розных асяроддзяў. Кожны з іх мае плюсы і мінусы, у залежнасці ад яго ўласцівасцей, кантактных элементаў, часу, законаў цеплаперадачы і адносін.

1. Паветра: Выкарыстанне звычайнай тэмпературы навакольнага асяроддзя для астудзіць нагрэты матэрыял
2. Расол: Раствор солі і вады з'яўляецца самым хуткім астуджальным сродкам пры тушэнні.
3. Алей: Надзейны і хуткі загартоўка, альтэрнатыва паветры.
4. Вада: Хутчэй, чым паветра або алей, пры загартоўцы вадкасцей.

Нягледзячы на ​​тое, што ў літаратуры ёсць вялікая інфармацыя аб вышэйзгаданых асяроддзях, давайце вывучым дзве асноўныя, алей і вада.

Загартоўка вадой

Вада мае ўласцівасць астуджаць матэрыял хутчэй, чым алей і паветра. Такім чынам, гашэнне ў вадзе - гэта хуткі працэс.

• Працэдура гашэння расолам маезначна больш жорсткая рэакцыя пры ахалоджванні, чым любы іншы, найбольш эфектыўным метадам з'яўляецца заквашванне вады.
• Перад гэтым працэсам вада павінна быць пакаёвай або жаданай тэмпературы. Пасля гэтага, калі нагрэты матэрыял змяшчаецца ў астуджальную ваду, ён змяняе свае фазы ў адпаведнасці са стадыямі.
• Вынікі прыходзяць хутчэй пры загартоўцы вадой. Яшчэ адна перавага ў тым, што гэта спосаб хуткага астуджэння. Таму гэта найменш затратна як па грошах, так і па часе. Аднак, вядома, хуткі вынік таксама мае істотныя недахопы.
• Недахоп жорсткіх, ломкіх і лёгка разбуральных канчатковых прадуктаў звязаны з такой хуткай або імгненнай хуткасцю. Загартаваны матэрыял можа быць пазначаны як такі, што валодае гукам або дрэннай якасцю.
• Загартоўка ў вадзе з'яўляецца жыццяздольным варыянтам у выпадку загартоўкі сталі. Прычына ў тым, што сталь мае унікальны спосаб астуджэння, які можа быць дасягнуты з дапамогай вады. Карбанізаваная сталь награваецца вышэй за тэмпературу рэкрышталізацыі.
• Пры неадкладным астуджэнні сталі загартоўка вадой прадухіляе плаўленне сталі на гэтай стадыі, калі ў адваротным выпадку яна расплавілася б, калі б яе не спыніць. Такім чынам, загартоўка ў вадзе больш падыходзіць для сталі, чым для іншых асяроддзяў.

Загартоўка ў алеі

Адным з самых папулярных метадаў загартоўкі ў сектары загартоўкі металаў з'яўляецца загартоўка ў алеі. Аптымальны метад загартоўкі металічных сплаваў дае імнеабходную цвёрдасць і магутнасць, не прымушаючы іх станавіцца жорсткімі і далікатнымі падчас працэсу.

Загартоўка ў алеі мае некалькі плюсаў, але галоўная з іх заключаецца ў тым, што яно награваецца павольней, чым іншыя загартоўчыя асяроддзя, і астывае на больш працяглы тэрмін, надаючы нагрэтаму матэрыялу большую стабільнасць і час зацвярдзення.

Акрамя таго, гэта гарантуе, што загартаваны матэрыял не будзе занадта далікатным і будзе выдатна трымацца. Такім чынам, гэта пераважней, чым метады ў вадзе, паветры або расоле, таму што гэта зніжае магчымасць дэфармацыі або парэпання цела загартаванага металу.

Загартоўка - гэта хуткі працэс астуджэння

Розніца паміж загартоўкай вадой і алеем

Вада і алей - гэта два розныя тыпы асяроддзя. Абодва адрозніваюцца ў некаторых аспектах і па-рознаму паводзяць сябе пры тушэнні. У табліцы ніжэй прыведзены агляд адрозненняў паміж двума сродкамі.

Гашэнне ў вадзе супраць гашэння ў алеі

Выснова

• Працэдура хуткага астуджэння, якая называецца загартоўкай, прыводзіць да зацвярдзення матэрыялаў. Марка, прымяненне і склад легіруючых кампанентаў сталі ўплываюць на хуткасць загартоўкі.
• Хуткасць, з якой рэчыва астуджаецца, таксама залежыць ад характарыстык закалочніка. У гэтым артыкуле былі асветлены алейныя і водныя асяроддзя. Абодва ўнікальныя паводлерозныя прымянення.
• Алей добры для загартоўкі, таму што ён хутка перадае цяпло без змены металу. Хаця з'едлівыя закалочнікі на воднай аснове працуюць хутчэй, магутнасць, з якой яны дзейнічаюць, можа разбурыць або сказіць некаторыя матэрыялы.