Una fase essencial en el tractament tèrmic dels metalls és l'extinció. Implica refredar ràpidament un objecte metàl·lic per obtenir o canviar qualitats com la duresa, la resistència o la tenacitat.

El refredament ràpid redueix el temps d'exposició del metall a altes temperatures i el protegeix dels defectes. A més, el metall pot patir alteracions en funció del mètode d'aplicació i del medi.

L'aire, l'oli, l'aigua i la salmorra són alguns agents d'extinció típics.

L'oli s'utilitza àmpliament per a l'extinció perquè transfereix calor ràpidament sense distorsionar significativament el metall. Tot i que els extintors càustics a base d'aigua són més ràpids, la força amb què treballen pot fer que alguns materials es trenquin o es distorsionin.

La diferència entre l'oli i l'aigua és el punt principal a discutir. a l'article.

Què és el procés d'extinció?

L'enduriment és un procés de refredament ràpid que provoca l'enduriment dels materials. La velocitat d'extinció depèn del grau, l'aplicació i la composició dels components d'aliatge del material respectiu. A més, també l'afecten diverses propietats del medi d'extinció.

Teòricament, abans de l'extinció, un material metàl·lic o de vidre s'escalfa més enllà de la seva temperatura estàndard. Després d'això, es posa en un refredament ràpid per eliminar la calor immediatament. Ajuda a modificar aquestes propietats en l'estructura cristal·lina d'un material que es perd durantcalefacció.

Per fer que el metall o el vidre siguin més durs i rígids com a element, sovint els apaguem. La temperatura d'extinció d'un objecte ha d'estar sempre per sobre de la seva temperatura de recristal·lització, però per sota de la seva temperatura de fusió.

Etapes del procés d'extinció

Dues persones treballant al voltant de la piscina de fusió d'acer

Típicament, hi ha tres etapes d'extinció que es produeixen quan una peça calenta s'acosta més a l'extinció líquida. Aquestes etapes defineixen el canvi en les característiques del quenchant i del material. Els tres passos són:

• Fase de vapor
• Fase d'ebullició dels nucleats
• Fase de convecció

Ara, repassem-los en profunditat.

Etapa de vapor

L'etapa de vaporització entra en joc quan la calor La superfície del component fa el contacte inicial amb l'extingut líquid. Es produeix una formació d'escut de vapor al voltant de l'element. La conducció es produeix fins a cert punt durant la fase de vapor.

No obstant això, el mètode principal de transport de calor d'aquesta etapa és la radiació a través de la manta de vapor. La manta formada és relativament estable.

L'única manera d'accelerar-ne l'eliminació és agitant o afegint diferents additius. A més, és preferible fer aquesta etapa el més breu possible

La raó és que contribueix significativament a les zones toves que es desenvolupen durant l'extinció. Per tant, els microconstituents no desitjats podenes desenvolupen si se'ls permet continuar.

Etapa d'ebullició dels nucleats

És la segona etapa després de la fase vaporosa. Comença quan el fluid més proper a la superfície del material comença a bullir i l'etapa de vapor comença a col·lapsar-se. És l'etapa més ràpida de refredament del component donat.

A causa de la transmissió de calor des de la superfície escalfada i la posterior absorció al líquid extintor, són possibles taxes d'extracció de calor substancials. Permet que el líquid refrigerat ocupi el seu lloc a la superfície.

Diversos extintors han inclòs additius per augmentar les velocitats màximes de refrigeració d'un fluid. L'ebullició s'acaba sempre que la temperatura superficial del component cau per sota del punt d'ebullició del líquid.

Per a aquells components propensos a la distorsió, els mitjans com els olis i les sals d'alta temperatura proporcionen bons resultats. En cas contrari, els materials podrien tornar-se trencadissos i danyar-se ràpidament durant les aplicacions desitjades.

Etapa convectiva

La convecció és l'etapa final del procés. Succeeix quan el material arriba a una temperatura inferior al punt d'ebullició del quenchant. L'etapa de convecció implica la transferència de calor a través del fluid a granel, i el seu punt de partida és la conducció.

És l'etapa més lenta perquè la transferència de calor triga molt a arribar a totes les molècules de la massa. El control de l'evacuació de calor mitjançant la convecció implica moltes variables, inclosa lacalor específica del desactivador i la seva conductivitat tèrmica.

La diferència de temperatura entre el desactivador i el material pot afectar el procés de convecció. Normalment, la major part de la distorsió es produeix en aquest punt.

Els tres passos d'extinció anteriors tenen lloc en ordre en un lloc concret. No obstant això, depenent de la geometria i l'agitació de la peça, diferents zones iniciaran les diferents fases en diferents moments.

Les tres fases del procés de trempat

Mitjans de trempat

L'extinció es produeix a través de qualsevol mitjà, i la següent és la llista de 4 mitjans diferents. Cadascun té pros i contres, depenent de les seves propietats, elements en contacte, temps, lleis de transferència de calor i relacions.

1. Aire: Ús d'una temperatura ambient regular per a refredar el material escalfat
2. Salmorra: Una solució de sal i aigua és el mitjà de refrigeració més ràpid quan s'apaga.
3. Oli: Un producte fiable i més ràpid. alternativa d'extinció a l'aire.
4. Aigua: Més ràpid que l'aire o l'oli per apagar líquids.

Tot i que la literatura té una àmplia informació sobre els mitjans anteriors, explorem-ho els dos principals, l'oli i l'aigua.

Aparat de l'aigua

L'aigua té la propietat de refredar el material més ràpidament que l'oli i l'aire. Per tant, l'extinció a través de l'aigua és un procés de ritme ràpid.

• El procediment d'extinció de salmorra té unUna reacció significativament més dura en refredar que qualsevol altre, l'aigua és el mètode més eficaç.
• Abans d'aquest procés, l'aigua ha d'estar a la temperatura ambient o desitjada. Després d'això, quan el material escalfat s'introdueix a l'aigua de refrigeració, canvia les seves fases segons les etapes.
• Els resultats arriben més ràpid en l'extinció d'aigua. Un altre avantatge és que és un mètode de refredament ràpid. Per tant, és el menys car tant en diners com en temps. Tanmateix, per descomptat, el resultat ràpid també comporta inconvenients importants.
• El desavantatge dels productes finals rígids, trencadissos i fàcilment trencables inclou aquesta velocitat ràpida o instantània. El material trempat es pot etiquetar com a qualitat de so o de mala qualitat.
• L'extinció d'aigua és una opció viable en el cas de l'enduriment de l'acer. La raó és que l'acer té una manera única de refredar que es pot aconseguir a través de l'aigua. L'acer carbonitzat s'escalfa per sobre de la seva temperatura de recristal·lització.
• En refredar immediatament l'acer, l'extinció d'aigua impedeix que l'acer es fongui en aquesta etapa quan, d'altra manera, es fondria si no s'atura. Per tant, l'extinció d'aigua és més adequada per a l'acer que la resta de mitjans.

Temprament d'oli

Una de les tècniques d'extinció més populars en el sector de l'extinció de metalls és l'extinció d'oli. El mètode òptim per endurir aliatges metàl·lics els dóna laduresa i potència necessàries sense fer que es tornin rígids i trencadissos durant el procés.

Anar amb l'extinció d'oli té diversos avantatges, però el principal és que s'escalfa més lentament que altres mitjans d'extinció i es refreda. per a una durada més llarga, donant al material escalfat una major estabilitat i temps d'enduriment.

A més, això garanteix que el material trempat no serà massa fràgil i s'adhereixi perfectament. Per tant, és preferible als mètodes d'aigua, aire o salmorra perquè redueix la possibilitat que el cos del metall apagat es distorsioni o s'esquerde.

L'extinció és un procés de refredament ràpid

Diferència entre l'aigua i l'extinció de l'oli

L'aigua i l'oli són dos tipus diferents de mitjans. Tots dos es distingeixen en alguns aspectes i es comporten de manera diferent en l'extinció. La taula següent resumeix una visió general de les disparitats entre els dos mitjans.

Apagament d'aigua vs. extinció d'oli

Conclusió

• Un procediment de refredament ràpid anomenat trempada fa que els materials s'endureixin. Els graus, les aplicacions i la composició dels components d'aliatge de l'acer influeixen en la velocitat d'extinció.
• La velocitat a la qual es refreda una substància també depèn de les característiques de l'enfriador. Aquest article ha destacat els mitjans d'oli i aigua. Tots dos són únics segonsdiferents aplicacions.
• L'oli és bo per a l'extinció perquè transmet calor ràpidament sense canviar el metall. Tot i que els extintors càustics a base d'aigua són més ràpids, la potència amb què operen té el potencial de fracturar o distorsionar alguns materials.