Bitna faza u termičkoj obradi metala je kaljenje. To uključuje brzo hlađenje metalnog predmeta kako bi se dobile ili promijenile kvalitete poput tvrdoće, čvrstoće ili žilavosti.

Brzo hlađenje smanjuje vrijeme izlaganja metala visokim temperaturama i štiti ga od nedostataka. Štaviše, metal može biti podvrgnut promjenama u zavisnosti od metode primjene i medija.

Vazduh, ulje, voda i slana otopina su nekoliko tipičnih agenasa za gašenje.

Ulje se široko koristi za gašenje jer brzo prenosi toplinu bez značajnog izobličenja metala. Čak iako su kaustična sredstva za gašenje na bazi vode brža, sila s kojom djeluju može uzrokovati razbijanje ili izobličenje nekih materijala.

Razlika između ulja i vode je glavna stvar o kojoj treba raspravljati u članku.

Šta je proces gašenja?

Kašenje je brz proces hlađenja koji rezultira stvrdnjavanjem materijala. Brzina gašenja ovisi o vrsti materijala, primjeni i sastavu legirajućih komponenti. Osim toga, nekoliko svojstava medija za gašenje također utiče na njega.

Teoretski, prije gašenja, metalni ili stakleni materijal se zagrijava iznad svoje standardne temperature. Nakon toga se stavlja na brzo hlađenje kako bi se odmah uklonila toplina. Pomaže u modifikaciji tih svojstava u kristalnoj strukturi materijala koja se gube tokomgrijanje.

Da bismo metal ili staklo učinili tvrđim i čvršćim kao predmet, često ih gasimo. Temperatura gašenja objekta uvijek bi trebala biti iznad temperature rekristalizacije, ali ispod temperature topljenja.

Faze procesa gašenja

Dvije osobe rade oko bazena za topljenje čelika

Uobičajeno postoje tri faze gašenja koje se javljaju kada se vrući komad približi tekućinom za gašenje. Ove faze definiraju promjenu karakteristika sredstva za gašenje i materijala. Tri koraka su:

• Faza pare
• Faza ključanja jezgre
• Faza konvekcije

Sada, pogledajmo ih dublje.

Faza isparavanja

Faza isparavanja dolazi u igru ​​kada je vruće površina komponente dolazi u početni kontakt sa tečnim gasom. To rezultira stvaranjem parnog štita oko elementa. Kondukcija se u određenoj mjeri događa tokom faze pare.

Međutim, primarni način prijenosa topline ove faze je zračenje kroz parni pokrivač. Formirani pokrivač je relativno stabilan.

Jedini način da se ubrza njegovo uklanjanje je miješanje ili dodavanje različitih aditiva. Štaviše, poželjno je ovu fazu učiniti što kraćom

Razlog je taj što značajno doprinosi mekim područjima koja se razvijaju tokom gašenja. Stoga neželjeni mikro-konstituenti mogurazvijaju se ako im se dozvoli da nastave.

Faza ključanja jezgri

To je druga faza nakon parne faze. Počinje kada tekućina bliže površini materijala počne ključati, a faza pare počinje da se urušava. To je najbrža faza hlađenja date komponente.

Zbog prijenosa topline sa zagrijane površine i naknadne apsorpcije u tečnost za gašenje, moguće su značajne stope ekstrakcije toplote. Omogućava ohlađenoj tekućini da zauzme svoje mjesto na površini.

Nekoliko sredstava za gašenje uključuje aditive za povećanje maksimalne brzine hlađenja tekućine. Vrenje se završava kad god površinska temperatura komponente padne ispod tačke ključanja tečnosti.

Za one komponente sklone izobličenju, medijumi kao što su ulja i soli na visokim temperaturama daju dobre rezultate. U suprotnom, materijali mogu postati krti i brzo se oštetiti tokom željene primjene.

Konvektivna faza

Konvekcija je završna faza procesa. To se dešava kada materijal dostigne temperaturu nižu od tačke ključanja sredstva za gašenje. Faza konvekcije uključuje prijenos topline kroz rasuti fluid, a njegova početna tačka je provodljivost.

To je najsporija faza jer prijenosu topline treba mnogo vremena da dođe do svih molekula unutar mase. Kontrola evakuacije topline putem konvekcije uključuje mnoge varijable, uključujućispecifična toplota sredstva za gašenje i njegova toplotna provodljivost.

Razlika u temperaturi između sredstva za gašenje i materijala može uticati na proces konvekcije. Obično se većina izobličenja dešava u ovoj tački.

Gorenja tri koraka gašenja odvijaju se redom na određenoj lokaciji. Ipak, ovisno o geometriji dijela i agitaciji, različita područja će započeti različite faze u različito vrijeme.

Tri faze procesa gašenja

Mediji za gašenje

Gašenje se dešava kroz bilo koji medij, a u nastavku je lista od 4 različita medija. Svaki ima prednosti i nedostatke, ovisno o svojim svojstvima, kontaktnim elementima, vremenu, zakonima prijenosa topline i odnosima.

1. Zrak: Korišćenje redovne temperature okoline za ohladiti zagrijani materijal
2. Solar: Otvor soli i vode je najbrži rashladni medij pri gašenju.
3. Ulje: Pouzdan i brži alternativa za gašenje zraka.
4. Voda: Brže od zraka ili ulja pri gašenju tekućina.

Iako literatura ima ogromne informacije o gornjim medijima, hajde da istražimo dva glavna, ulje i voda.

Gašenje vodom

Voda ima svojstvo da hladi materijal brže od ulja i zraka. Dakle, gašenje vodom je brz proces.

• Procedura gašenja slanom vodom imaznatno oštrija reakcija pri hlađenju od bilo koje druge, najefikasnija metoda je sipanje vode.
• Prije ovog procesa voda mora biti sobne ili željene temperature. Nakon toga, kada se zagrijani materijal stavi u rashladnu vodu, mijenja svoje faze prema fazama.
• Rezultati dolaze brže kod gašenja vodom. Još jedna prednost je što je to brza metoda hlađenja. Stoga je najjeftiniji u smislu novca i vremena. Međutim, naravno, brzi rezultat ima i značajne nedostatke.
• Nedostatak krutih, lomljivih i lako lomljivih krajnjih proizvoda dolazi sa ovom brzom ili trenutnom brzinom. Kaljeni materijal može biti označen kao da ima kvalitet zvuka ili loš kvalitet.
• Kašenje vodom je izvodljiva opcija u slučaju kaljenja čelika. Razlog je taj što čelik ima jedinstven način hlađenja koji se može postići vodom. Karbonizirani čelik se zagrijava iznad temperature rekristalizacije.
• Odmah hlađenjem čelika, gašenje vodom sprječava topljenje čelika u ovoj fazi kada bi se inače otopio ako se ne zaustavi. Stoga je gašenje vodom pogodnije za čelik od ostalih medija.

Kašenje u ulju

Jedna od najpopularnijih tehnika kaljenja u sektoru kaljenja metala je kaljenje u ulju. Optimalna metoda za kaljenje metalnih legura daje impotrebna tvrdoća i snaga, a da pritom ne postanu kruti i lomljivi tokom procesa.

Kašenje u ulju ima nekoliko prednosti, ali glavna je da se zagrijava sporije od drugih medija za gašenje i hladi za duže trajanje, dajući zagrijanom materijalu veću stabilnost i vrijeme stvrdnjavanja.

Osim toga, ovo jamči da kaljeni materijal neće biti previše krt i da će se savršeno držati. Stoga je poželjniji u odnosu na metode vode, zraka ili slane vode jer smanjuje mogućnost izobličenja ili pucanja tijela kaljenog metala.

Hašenje je brz proces hlađenja

Razlika između gašenja vodom i uljem

Voda i ulje su dvije različite vrste medija. Oba se razlikuju u nekim aspektima i različito se ponašaju u gašenju. Tabela ispod sažima pregled dispariteta između dva medija.

Kašenje vodom naspram gašenja u ulju

Zaključak

• Procedura brzog hlađenja koja se zove kaljenje uzrokuje stvrdnjavanje materijala. Vrste, primjena i sastav legirajućih komponenti čelika utiču na brzinu gašenja.
• Brzina kojom se supstanca hladi također ovisi o karakteristikama sredstva za gašenje. Ovaj članak je istaknuo medije za ulje i vodu. Obje su jedinstvene premarazličite primjene.
• Ulje je dobro za gašenje jer brzo prenosi toplinu bez promjene metala. Iako su kaustična sredstva za gašenje na bazi vode brža, snaga s kojom rade ima potencijal da slomi ili iskrivi neke materijale.