Ten artykuł zawiera przegląd najbardziej powszechnych metod obróbki cieplnej metali i ich zastosowań. Obróbka cieplna jest stosowana w celu wywołania pożądanych zmian w fizycznych lub chemicznych właściwościach metali, w tym wytrzymałości, plastyczności, ciągliwości, odporności na korozję i odporności na zużycie. Omówimy różne rodzaje procesów obróbki cieplnej oraz ich zalety i wady. Ponadto, przyjrzymy się, jak te zabiegi mogą być stosowane do konkretnych stopów dla konkretnych celów. Wreszcie, zbadamy niektóre z bardziej powszechnie stosowanych metod obróbki cieplnej i ich wpływ na metale.
Co warto wiedzieć?
Obróbka cieplna metalu jest procesem stosowanym w celu zmiany właściwości fizycznych, a czasem chemicznych metalu. Jest to ważna część procesu produkcyjnego dla wielu różnych rodzajów metali i stopów. Obróbka cieplna może obejmować procesy ogrzewania, chłodzenia, wyżarzania, odpuszczania i hartowania.
Ogrzewanie jest stosowane w celu zwiększenia temperatury metalu, aby jego struktura mogła zostać zmieniona. Ilość wymaganego ciepła zależy od rodzaju obrabianego metalu i tego, jakie zmiany są pożądane. Chłodzenie jest wykonywane w celu obniżenia temperatury metalu, aby można było z nim pracować lub bezpiecznie go przechowywać.
Wyżarzanie to obróbka cieplna, która polega na ogrzewaniu, a następnie powolnym chłodzeniu kawałka metalu w celu zmiękczenia go, uczynienia go mniej kruchym, zmniejszenia twardości, poprawy obrabialności, poprawy formowalności, złagodzenia naprężeń wynikających z operacji formowania lub umożliwienia łatwiejszego spawania.
Odpuszczanie jest wykonywane po hartowaniu lub odpuszczaniu w celu zmniejszenia kruchości i zwiększenia wytrzymałości poprzez częściowe przywrócenie plastyczności utraconej podczas hartowania. Odpuszczanie zmniejsza również naprężenia wewnętrzne, co pomaga uniknąć pęknięć podczas pracy z niektórymi metalami.
Hartowanie to proces chłodzenia stosowany w obróbce cieplnej do szybkiego schłodzenia gorącego przedmiotu w celu utwardzenia jego powierzchni i poprawy właściwości mechanicznych. Powszechnie stosowane media do hartowania to woda, olej, kąpiele solne lub nawet powietrze, w zależności od obrabianego materiału i pożądanych zmian.
Ogólnie rzecz biorąc, obróbka cieplna metalu odgrywa ważną rolę w kształtowaniu właściwości i wydajności różnych metali podczas procesów produkcyjnych. Wiedza o tym, jak różne rodzaje obróbki cieplnej wpływają na różne rodzaje metali, może pomóc w zapewnieniu, że pożądane wyniki są osiągane skutecznie i efektywnie.
Obróbka cieplna metalu – najczęściej stosowane rozwiązania
Obróbka cieplna metalu polega na zmianie struktury metalu poprzez wprowadzenie go w odpowiednie warunki temperaturowe. Celem obróbki cieplnej jest zmiana właściwości metalu, takich jak twardość, elastyczność, plastyczność czy odporność na ścieranie. Najczęściej stosowane rozwiązania w obróbce cieplnej metalu to:
- Hartowanie – polega na podgrzaniu metalu do odpowiedniej temperatury i następnie chłodzeniu go wodą lub powietrzem. Hartowanie zwiększa twardość i wytrzymałość metalu, ale zmniejsza jego plastyczność i elastyczność.
- Odpuszczanie – polega na podgrzaniu metalu do wysokiej temperatury i następnie chłodzeniu go w powietrzu. Odpuszczanie zmniejsza twardość i wytrzymałość metalu, ale zwiększa jego plastyczność i elastyczność.
- Normalizowanie – polega na podgrzaniu metalu do odpowiedniej temperatury i następnie chłodzeniu go w powietrzu. Normalizowanie ma na celu ujednolicenie struktury metalu i zwiększenie jego wytrzymałości.
- Stalowanie – polega na podgrzaniu metalu do odpowiedniej temperatury i następnie chłodzeniu go w specjalnym roztworze chemicznym. Stalowanie ma na celu zwiększenie odporności metalu na korozję i zmniejszenie jego wrażliwości na zmiany temperatury.
