Cum sparge hardens oțel

Întoarcerea este o modalitate rapidă de aducere a unui metal înapoi la temperatura camerei după tratament termic pentru a împiedica procesul de răcire să schimbe dramatic microstructura metalului. Lucrătorii din metal fac acest lucru prin plasarea metalelor fierbinți într-un lichid sau uneori aer forțat. Alegerea lichidului sau aerului forțat este denumită mediu.

Cum se execută procesul de stingere?

Mediile obișnuite pentru stingere includ polimeri cu destinație specială, convecție forțată de aer, apă dulce, apă sărată și ulei. Apa este un mediu eficient atunci când obiectivul este ca oțelul să atingă duritatea maximă. Cu toate acestea, folosirea apei poate duce la fisurarea metalului sau la distorsionare. Dacă nu este necesară duritatea extremă, uleiurile minerale, uleiul de balenă sau uleiul de bumbac pot fi folosite în procesul de răcire.

Procesul de stingere poate părea dramatic pentru cei care nu sunt familiarizați cu acesta. Pe măsură ce meseriașii transferă metalul fierbinte în mediul ales, aburul se ridică din metal în volum mare.

Impactul Ratei Quench

Ratele de temperatură mai slabe dau forțelor termodinamice o posibilitate mai mare de a schimba microstructura, iar acest lucru poate fi adesea un lucru rău dacă această modificare a microstructurii slăbește metalul. Uneori, acest rezultat este preferat, de aceea se utilizează medii diferite pentru a efectua stopări. Uleiul, de exemplu, are o rată de răcire care este mult mai scăzută decât apa. Stingerea într-un mediu lichid necesită agitarea lichidului în jurul piesei metalice pentru a reduce aburul de pe suprafață. Buzunarele de abur pot contracara procesul de stingere, deci este necesar sa le evitati.

De ce se face călirea?

Adesea folosite pentru a întări oțelurile, stingerea apei de la o temperatură deasupra temperaturii austenitice va determina căptușirea carbonului în interiorul șanțului austenitic. Aceasta duce la martensiticul dur și fragil. Austenita se referă la aliaje de fier cu bază de fier gama și martensite este un tip dur de structură cristalină din oțel. Martensitele de oțel stins sunt foarte fragile și stresate. Ca rezultat, oțelul stins este în mod obișnuit supus unui proces de temperare. Aceasta implică reîncălzirea metalului la o temperatură sub un punct critic, apoi lăsarea acestuia să se răcească în aer.

De obicei, oțelul va fi ulterior temperat în ulei, sare, băi de plumb sau cuptoare cu aer circulat de ventilatoare pentru a restabili o parte din ductilitate (capacitatea de a rezista la solicitările de întindere) și duritatea pierdută prin transformarea în martensite. După ce metalul este temperat, acesta este răcit rapid, lent sau deloc, în funcție de circumstanțe, în special dacă metalul în cauză este vulnerabil la fragilitate post-temperament.

Pe lângă temperaturile de martenzit și austenită, tratamentul termic al metalelor implică temperaturi de ferită, perlit, cementită și bainită. Transformarea delta ferită apare atunci când fierul este încălzit la o formă de fier la temperatură ridicată. Potrivit Institutului de Sudură din Marea Britanie, acesta formează "asupra răcirii concentrațiilor scăzute de carbon în aliaje de fier-carbon din starea lichidă înainte de transformarea în austenită".

Pearlite este creat în timpul procesului lent de răcire a aliajelor de fier. Bainite vine în două forme: bainita superioară și inferioară. Se produce la viteze de răcire mai lent decât formarea martensitei, dar la o viteză de răcire mai rapidă decât ferita și pearitul.

Stingerea împiedică oțelul să se descompună de austenită în ferită și cementită. Scopul este ca oțelul să ajungă la faza martensitică.

Diferite medii

Fiecare mediu disponibil pentru procesul de răcire are propriile avantaje și dezavantaje și revine lucrătorilor din metal să decidă ce este mai bine bazat pe sarcina specifică. Acestea sunt câteva dintre opțiunile:

• caustice: Acestea implică apă, concentrații diferite de apă sărată și sifon. Acestea sunt cele mai rapide metode de răcire a metalelor în timpul procesului de răcire. În afară de eventuala deformare a metalelor, trebuie luate măsuri de siguranță și atunci când se utilizează sodă caustică, deoarece acestea pot fi nocive pentru piele sau ochi.
• Uleiuri: Acest lucru tinde să fie o metodă foarte populară, deoarece unele uleiuri încă pot răci metalele rapid, dar fără același risc ca apa sau alte caustice. Uleiurile vin însă cu riscuri, deoarece sunt inflamabile. Prin urmare, este important ca meseriașii să cunoască limitele uleiurilor cu care lucrează în ceea ce privește temperaturile și greutățile de sarcină, pentru a evita incendiile.
• gaze: În timp ce aerul forțat este comun, azotul este o altă opțiune populară. De obicei, gazele sunt utilizate pentru metale finite, cum ar fi uneltele. Reglarea presiunii și expunerea la gaze pot controla viteza de răcire.