Një fazë thelbësore në trajtimin termik të metaleve është shuarja. Ai përfshin ftohjen e shpejtë të një objekti metalik për të marrë ose ndryshuar cilësi si fortësia, forca ose qëndrueshmëria.

Ftohja e shpejtë redukton kohën e ekspozimit të metalit ndaj temperaturave të larta dhe e mbron atë nga defektet. Për më tepër, metali mund të pësojë ndryshime në varësi të metodës së aplikimit dhe mediumit.

Ajri, vaji, uji dhe shëllira janë disa agjentë tipikë shuarës.

Vaji përdoret gjerësisht për shuarje sepse transferon me shpejtësi nxehtësinë pa e shtrembëruar ndjeshëm metalin. Edhe pse shuajtësit kaustikë me bazë uji janë më të shpejtë, forca me të cilën ato punojnë mund të shkaktojë që disa materiale të thyhen ose shtrembërohen.

Dallimi midis vajit dhe ujit është pika kryesore që duhet diskutuar në artikull.

Cili është procesi i shuarjes?

Shuarja është një proces i shpejtë ftohjeje që rezulton në ngurtësimin e materialeve. Shkalla e shuarjes varet nga klasa e materialit përkatës, aplikimi dhe përbërja e përbërësve aliazh. Përveç kësaj, disa veti të mediumit shuarës ndikojnë gjithashtu në të.

Teorikisht, përpara se të shuhet, një material metalik ose qelqi nxehet përtej temperaturës së tij standarde. Pas kësaj, futet në ftohje të shpejtë për të hequr nxehtësinë menjëherë. Ndihmon për të modifikuar ato veti në strukturën kristalore të një materiali që humbet gjatëngrohjes.

Për ta bërë metalin ose xhamin më të fortë dhe më të ngurtë si një artikull, ne shpesh i shuajmë ato. Temperatura e shuarjes së një objekti duhet të jetë gjithmonë mbi temperaturën e tij të rikristalizimit, por nën temperaturën e tij të shkrirjes.

Fazat e procesit të shuarjes

Dy njerëz që punojnë rreth pishinës së shkrirjes së çelikut

Ka zakonisht tre faza të shuarjes që ndodhin kur një copë e nxehtë i afrohet shuesit të lëngshëm. Këto faza përcaktojnë ndryshimin në karakteristikat e shuesit dhe materialit. Tre hapat janë:

• Faza e avullit
• Faza e vlimit bërthamor
• Faza e konvekcionit

Tani, le t'i shqyrtojmë ato në thellësi.

Faza e avullit

Faza e avullimit hyn në lojë kur nxehtësia sipërfaqja e komponentit bën kontaktin fillestar me shuarjen e lëngut. Rezulton në formimin e një mburoje me avull rreth elementit. Përçimi ndodh në një farë mase gjatë fazës së avullit.

Megjithatë, metoda kryesore e transportit të nxehtësisë në këtë fazë është rrezatimi përmes batanijes së avullit. Mbulesa e formuar është relativisht e qëndrueshme.

E vetmja mënyrë për të shpejtuar heqjen e tij është duke e trazuar ose duke shtuar aditivë të ndryshëm. Për më tepër, preferohet që kjo fazë të jetë sa më e shkurtër

Arsyeja është se kontribuon ndjeshëm në zonat e buta që zhvillohen gjatë shuarjes. Prandaj, mikro-përbërësit e padëshiruar mundzhvillohen nëse lejohen të vazhdojnë.

Faza e vlimit bërthamor

Është faza e dytë pas fazës avullore. Fillon kur lëngu më afër sipërfaqes së materialit fillon të vlojë dhe faza e avullit fillon të shembet. Është faza më e shpejtë e ftohjes së komponentit të dhënë.

Për shkak të transmetimit të nxehtësisë nga sipërfaqja e ngrohur dhe thithjes së mëvonshme në lëngun shuarës, janë të mundshme shkallë të konsiderueshme të nxjerrjes së nxehtësisë. Ai lejon që lëngu i ftohur të zërë vendin e tij në sipërfaqe.

Disa shuarëse kanë përfshirë aditivë për të rritur shpejtësinë maksimale të ftohjes së lëngut. Zierja përfundon sa herë që temperatura e sipërfaqes së komponentit bie nën pikën e vlimit të lëngut.

Për ata përbërës të prirur ndaj shtrembërimit, mediumet si vajrat dhe kripërat me temperaturë të lartë japin rezultate të mira. Përndryshe, materialet mund të bëhen të brishtë dhe të dëmtohen shpejt gjatë aplikimeve të dëshiruara.

Faza konvektive

Konvekcioni është faza e fundit e procesit. Kjo ndodh kur materiali arrin një temperaturë më të ulët se pika e vlimit të shuarjes. Faza e konvekcionit përfshin transferimin e nxehtësisë përmes lëngut pjesa më e madhe, dhe pika e tij fillestare është përçueshmëria.

Është faza më e ngadaltë sepse transferimi i nxehtësisë kërkon një kohë të gjatë për të arritur të gjitha molekulat brenda masës. Kontrolli i evakuimit të nxehtësisë përmes konvekcionit përfshin shumë variabla, duke përfshirënxehtësia specifike e shuarësit dhe përçueshmëria e tij termike.

Diferenca e temperaturës ndërmjet shutësit dhe materialit mund të ndikojë në procesin e konvekcionit. Zakonisht, pjesa më e madhe e shtrembërimit ndodh në këtë pikë.

Tre hapat e mësipërm të shuarjes ndodhin në rregull në një vend të caktuar. Megjithatë, në varësi të gjeometrisë dhe trazimit të pjesës, zona të ndryshme do të fillojnë fazat e ndryshme në kohë të ndryshme.

Tri fazat e procesit të shuarjes

Mjetet e shuarjes

Shuarja ndodh përmes çdo mediumi dhe më poshtë është lista me 4 media të ndryshme. Secili ka të mirat dhe të këqijat, në varësi të vetive të tij, elementëve kontaktues, kohës, ligjeve të transferimit të nxehtësisë dhe marrëdhënieve.

1. Ajri: Përdorimi i një temperature të rregullt të ambientit për të ftohni materialin e ndezur
2. Shëllirë: Një tretësirë ​​kripe dhe uji është mjeti ftohës më i shpejtë kur shuhet.
3. Vaj: Një zgjidhje e besueshme dhe më e shpejtë alternativë për shuarjen e ajrit.
4. Uji: Më i shpejtë se ajri ose vaji në shuarjen e lëngjeve.

Edhe pse literatura ka informacion të gjerë mbi mediumet e mësipërme, le të eksplorojmë dy kryesoret, vaji dhe uji.

Shuarja e ujit

Uji ka vetinë e ftohjes së materialit më shpejt se vaji dhe ajri. Pra, shuarja përmes ujit është një proces me ritëm të shpejtë.

• Procedura e shuarjes me shëllirë ka njëReagimi dukshëm më i ashpër se çdo tjetër gjatë ftohjes, thithja e ujit është metoda më efektive.
• Para këtij procesi, uji duhet të jetë në dhomë ose në temperaturën e dëshiruar. Pas kësaj, kur materiali i ngrohur futet në ujë ftohës, ai ndryshon fazat e tij sipas fazave.
• Rezultatet vijnë më shpejt në shuarjen e ujit. Një avantazh tjetër është se është një metodë e shpejtë ftohjeje. Prandaj është më pak i kushtueshëm për sa i përket parave dhe kohës. Megjithatë, sigurisht, rezultati i shpejtë vjen me të meta të rëndësishme gjithashtu.
• Disavantazhi i produkteve përfundimtare të ngurtë, të brishtë dhe lehtësisht të thyeshëm vijnë me këtë shpejtësi të shpejtë ose të menjëhershme. Materiali i shuar mund të etiketohet se ka cilësi zëri ose cilësi të keqe.
• Shuarja me ujë është një opsion i mundshëm në rastin e forcimit të çelikut. Arsyeja është se çeliku ka një mënyrë unike të ftohjes e cila mund të arrihet përmes ujit. Çeliku i karbonizuar nxehet mbi temperaturën e tij të rikristalizimit.
• Duke ftohur menjëherë çelikun, shuarja e ujit parandalon shkrirjen e çelikut në këtë fazë kur ai përndryshe do të shkrihej nëse nuk ndalet. Prandaj, shuarja me ujë është më e përshtatshme për çelik sesa mediumet e tjera.

Shuarja me vaj

Një nga teknikat më të njohura të shuarjes në sektorin e shuarjes së metaleve është shuarja me vaj. Metoda optimale për forcimin e lidhjeve metalike u jep atyrefortësia dhe fuqia e nevojshme pa bërë që ato të bëhen të ngurtë dhe të brishtë gjatë procesit.

Shuarja e shuarjes me vaj ka disa avantazhe, por kryesorja është se nxehet më ngadalë se mjetet e tjera shuarëse dhe ftohet. për një kohëzgjatje më të gjatë, duke i dhënë materialit të nxehtë qëndrueshmëri dhe kohë ngurtësimi më të madh.

Përveç kësaj, kjo garanton që materiali i shuar nuk do të jetë tepër i brishtë dhe do të mbajë në mënyrë të përkryer mirë. Prandaj, preferohet mbi metodat e ujit, ajrit ose shëllirë, sepse ul mundësinë e shtrembërimit ose plasaritjes së trupit të metalit të shuar.

Shuarja është një proces i shpejtë ftohjeje

Dallimi midis shuarjes së ujit dhe vajit

Uji dhe vaji janë dy lloje të ndryshme mediash. Të dyja dallohen në disa aspekte dhe sillen ndryshe në shuarje. Tabela e mëposhtme përmbledh një përmbledhje të pabarazive ndërmjet dy mediave.

Shuarja e ujit kundrejt shuarjes së vajit

Përfundim

• Një procedurë e shpejtë ftohjeje e quajtur shuarje shkakton ngurtësimin e materialeve. Notat, aplikimet dhe përbërja e përbërësve aliazh të çelikut të gjitha ndikojnë në shpejtësinë e shuarjes.
• Shpejtësia me të cilën një substancë ftohet varet gjithashtu nga karakteristikat e shuarjes. Ky artikull ka theksuar mediat e naftës dhe ujit. Të dyja janë unike sipasaplikime të ndryshme.
• Vaji është i mirë për shuarje sepse transmeton shpejt nxehtësinë pa ndryshuar metalin. Megjithëse shuajtësit kaustikë me bazë uji janë më të shpejtë, fuqia me të cilën ato veprojnë ka potencialin të thyejë ose shtrembërojë disa materiale.