Warmtebehandeling van metalen:een overzicht van de processen en voordelen

Jaren geleden gebruikten smeden warmte om metalen te vormen voor wagenonderdelen, hoefijzers en meer. Eenmaal gevormd tot de gewenste vorm, werd het metaal snel afgekoeld. Dit maakte het metaal meestal een stuk harder en minder bros. Dit is een basisproces dat warmtebehandeling van metalen wordt genoemd. Moderne bewerkings- en metaalbewerkingsprocessen zijn nu nauwkeuriger en geavanceerder.

Veel verschillende technieken helpen bij het vormen van metalen voor verschillende doeleinden. De warmtebehandelingsprocessen veranderen de manier waarop metalen reageren op precisiebewerking. Warmtebehandeling kan verschillende eigenschappen van metalen veranderen. Dergelijke eigenschappen omvatten hardheid, sterkte, vervormbaarheid, elasticiteit, bewerkbaarheid en meer.

Er zijn tegenwoordig verschillende warmtebehandelingsmethoden. Metallurgen werken voortdurend aan het verbeteren van de kostenefficiëntie en resultaten van de methoden. Als ze op de juiste manier worden gevolgd, kunnen de methoden u metalen opleveren met opmerkelijke chemische en fysische eigenschappen. Hier gaan we dieper in op warmtebehandelingssoorten van staal en metalen en hun doeleinden.

Wat is warmtebehandeling ?

Over het algemeen omvat warmtebehandeling van staal de verwarming en koeling van het materiaal. Het metaal of de legering wordt verwarmd tot een bepaalde temperatuur. Vervolgens vindt koeling plaats om het verwarmde materiaal uit te harden. Het proces is gericht op het veranderen van de microstructuur van het metaal. Het helpt ook om de gewenste mechanische, chemische en fysieke kenmerken naar voren te brengen.

De wijziging van deze eigenschappen komt de levensduur van het betreffende onderdeel ten goede. Er kan bijvoorbeeld een verhoogde taaiheid, sterkte, oppervlaktehardheid of temperatuurbestendigheid zijn. Warmtebehandeling is een van de essentiële aspecten van het metaalproductieproces. Dit komt omdat het helpt om een ​​metalen onderdeel te verbeteren om beter bestand te zijn tegen slijtage.

De algemene definitie van warmtebehandeling kan het verwarmen en koelen van metalen zijn. Het warmtebehandelingsproces is echter meer gecontroleerd. Terwijl de verwarmings- en koelprocessen plaatsvinden, blijft de vorm van het werkende metaal intact.

Tijdens dit proces veranderen de structurele en fysieke eigenschappen van het materiaal om het gewenste doel te dienen. Het kan ook voor andere metaalbewerkingen zijn. Warmtebehandeling van staal of metalen speelt een belangrijke rol in verschillende productiefasen.

Hoe werkt Thermische behandeling van metalen Werk?

Hoewel er veel soorten warmtebehandeling zijn, volgen ze vergelijkbare processen. De eerste stap omvat het verwarmen van het metaal of de legering tot de gewenste temperatuur. Soms stijgt de temperatuur tot 2400 ° F. Het wordt een bepaalde tijd op temperatuur gehouden voordat het wordt afgekoeld.

Terwijl het metaal heet is, verandert de microstructuur. Dit is de fysieke structuur van het metaal. De verandering in de structuur resulteert uiteindelijk in een verandering in de fysieke eigenschappen van het metaal. De 'weektijd' is de hoeveelheid tijd die nodig is om het metaal te verwarmen.

De inweektijd is een belangrijke factor tijdens het warmtebehandelingsproces. Een metaal dat gedurende een langere periode is gedrenkt, zal meer veranderingen in de microstructuur ondergaan dan een metaal dat gedurende een kortere periode is gedrenkt. Ook de koeling van het metaal speelt een cruciale rol in het eindresultaat.

Het koelproces kan snel zijn - blussen. In andere gevallen kan de koeling langzaam in een oven gebeuren. Welke koeling het beste is, hangt af van het verwachte eindresultaat van het proces. Daarom is het belangrijk om met deze factoren rekening te houden voordat u begint met de warmtebehandeling van staal en metalen.

Een andere factor bepaalt ook welke eigenschappen van het metaal veranderen. Dit is de specifieke tijd voor de warmtebehandeling tijdens een productieproces. Sommige metalen kunnen tijdens de fabricage zelfs meerdere keren worden verwarmd. Daarom is het belangrijk om de beste manieren te begrijpen om de bewerkingen correct uit te voeren.

Voordelen van Thermische behandeling van metalen

Zonder de warmtebehandeling van metalen gaat er misschien niets boven metalen onderdelen voor apparaten en apparatuur. Zelfs als ze zouden bestaan, zouden ze niet op de juiste manier functioneren. Zo zouden non-ferro metalen onderdelen te zwak zijn voor verschillende toepassingen.

Versterking van metaal en legeringen, zoals staal en aluminium, vindt plaats door warmtebehandeling. De toepassingen van veel van deze metalen zijn in vliegtuigen, auto's, computers en andere. Deze producten zijn afhankelijk van metalen met een hoge sterkte. Dit is om voldoende veiligheid en verbeterde prestaties te garanderen.

De belangrijkste mechanische eigenschap die na warmtebehandeling veranderde, is de afschuifsterkte. Anderen omvatten treksterkte en taaiheid. Hittebestendige metalen zijn meestal sterker, wat zorgt voor duurzaamheid. Daarom is het niet nodig om zo nu en dan dure metalen onderdelen te vervangen.

Het gebruik van effectief warmtebehandelde metalen onderdelen zorgt voor een effectieve en kosteneffectieve werking van machines. Bovendien zal het product een stuk efficiënter zijn, zelfs voor de zwaarste toepassingen. Ook kan er voor sommige toepassingen behoefte zijn aan extreem harde metalen. De toepassingen kunnen toepassingen zijn die zeer gedefinieerde randen vereisen.

Warmtebehandeling van de metalen is een van de beste manieren om de gewenste prestaties te krijgen. Het helpt ook om harde oppervlakken te ontwikkelen met ductiele basismaterialen. Afgezien van de voordelen van de toepassing, is warmtebehandeling ook gunstig voor fabrikanten.

Een goed warmtebehandelingsproces helpt interne spanningen te verlichten. Hierdoor is het metaal gemakkelijker te lassen of te bewerken. Processen zoals warmvormen kunnen in de loop van de tijd spanningen in staalmaterialen opbouwen. Daarom hebben deze materialen veel baat bij warmtebehandelingen. Kort samengevat zijn de voordelen van warmtebehandeling van metalen:

• Verhoogt de sterkte, waardoor het materiaal taai of flexibeler wordt.
• Het introduceert slijtvaste eigenschappen aan het metaal.
• Verlicht spanningen, waardoor het onderdeel gemakkelijker te bewerken of te lassen is.
• Het verbetert de broosheid.
• Kan de elektrische en magnetische eigenschappen van een metaal verbeteren.

Soorten warmtebehandeling en hun doeleinden bij het bewerken

Zoals eerder vermeld, omvat elk warmtebehandelingsproces verwarming en koeling. In deze sectie bespreken we de vier belangrijkste soorten warmtebehandeling. U zult ook hun unieke doeleinden bij bewerking begrijpen.

Verharding

Harden omvat het verhitten van het metalen materiaal tot een bepaalde temperatuur. Deze temperatuur is het punt waarop de in het metaal aanwezige elementen in oplossing gaan. De kristalroosterstructuur van het metaal kan defecten hebben die een bron van plasticiteit vormen. Warmtebehandeling helpt deze defecten aan te pakken.

Het doet dit door het metaal in de oplossing van fijne deeltjes te brengen. Dit werkt om het metalen materiaal te versterken. Nadat het metaal grondig is verwarmd tot de gewenste temperatuur, wordt het zo snel mogelijk geblust. Afschrikken helpt het metaal om deeltjes in de oplossing op te vangen. In sommige gevallen kunnen technici onzuiverheden aan de legering toevoegen om de sterkte verder te vergroten.

Het doel van harden is om de sterkte van het metaal te vergroten. Tegelijkertijd maakt het het metaal brozer en vermindert het de ductiliteit. Daarom helpt het als je het metaal tempert na het uithardingsproces.

Temping

Dit is een ander warmtebehandelingsproces dat helpt om de veerkracht van staal te vergroten. Legeringen op ijzerbasis zijn meestal hard maar vaak te bros voor bepaalde toepassingen. Temperen helpt om de hardheid, broosheid en taaiheid van het metaal te veranderen. Dit is bedoeld om het bewerkingsproces gemakkelijker te maken.

In dit geval vindt verwarming plaats bij een temperatuur onder het kritische punt. Lagere temperaturen hebben de neiging om de broosheid te verminderen en de hardheid te behouden. Temperen helpt om de hardheid veroorzaakt door uitharding te verminderen. Zo kunt u nieuwe fysische eigenschappen voor uw metaal ontwikkelen. Daarom moet het temperen vaak volgen op het uitharden tijdens de warmtebehandeling.

Uitgloeien

Dit proces is geschikt voor metalen zoals staal, aluminium, koper, zilver of messing. Gloeien houdt in dat het metaal wordt verwarmd tot een bepaalde temperatuur. Vervolgens houd je het metaal enige tijd op die temperatuur voor transformatie. Vervolgens vindt luchtkoeling plaats.

De afkoeling kan langzaam of snel plaatsvinden voor zilver, koper en messing. Het afkoelen van staal moet echter geleidelijk gebeuren voor een effectieve gloeiing. Gloeien doet het tegenovergestelde van harden. Het vermindert de hardheid van het metaal en verhoogt de taaiheid. Daardoor is het gemakkelijk om aan het metaal te werken. Het is ook een geweldige manier om een ​​zwak metaal te bevestigen. Tegelijkertijd helpt het om interne spanningen in metalen te verlichten.

Normaliseren

Normaliseren is een andere vorm van gloeien. In dit geval wordt het metalen materiaal verwarmd tot 200 ° F, wat hoger is dan bij gloeien. De technicus houdt het metaal op de kritische temperatuur totdat transformatie plaatsvindt. Dit warmtebehandelingsproces vereist luchtkoeling na verwarming.

Dit proces leidt tot kleinere austenitische korrels. Luchtkoeling helpt om ferritische korrels te produceren die verfijnder zijn. Het werkt om elke vorm van interne spanning van metalen te verwijderen. Interne spanningen kunnen leiden tot metaalfalen. Daarom is het cruciaal om het metaal te normaliseren. Vervolgens kan verharding het succes van productieprocessen garanderen.

Conclusie

Warmtebehandeling van metalen is een geweldige manier om de mechanische eigenschappen van metalen te verbeteren. Afgezien van het fysieke, kan het ook de elektrische en magnetische eigenschappen van een metaal verbeteren. Dit verbetert de compatibiliteit van het onderdeel met andere materialen verder.

Zoals u hebt geleerd, kunnen verschillende warmtebehandelingsprocessen uw producten helpen verbeteren. U hebt echter de beste handen nodig om aan uw project te werken om de gewenste resultaten te krijgen. RapidDirect is een wereldleider in warmtebehandelingstechnieken. We kunnen bogen op faciliteiten die een uitgebreid scala aan thermische verwerkingsprocessen verwerken.

Onze warmtebehandelingsprocessen worden uitgevoerd door de beste technici en ingenieurs in de industrie. We staan ​​klaar om onze expertise en ervaring in te zetten om de beste diensten aan te bieden. U bent zeker van adequate ondersteuning en producten die voldoen aan uw unieke wensen. Dit alles krijgt u tegen concurrerende tarieven.

FAQ – Thermische behandeling van metalen

Verhitten tot een bepaald temperatuurbereik kan zuiverder en harder metaal opleveren. Warmtebehandeling zorgt meestal voor sterkere metalen. Het is echter ook mogelijk dat sommige behandelingen het metaal zwakker maken.

Een toename van de temperatuur van metaal zal het oppervlak, het volume en de lengte vergroten. Daarom zet warmtebehandeling het metaal uit (thermische uitzetting). De mate van uitzetting hangt af van het type metaal dat wordt gebruikt.

Elk staalmateriaal heeft zijn boven- en ondergrens voor taaiheid. De temperatuur waarbij de taaiheid van een staal daalt, verwijst naar de overgangstemperatuur van ductiel naar bros. Dit is meestal rond de 75 ° C voor 0,01% koolstofstaal. De temperatuur verschilt voor verschillende soorten staalmaterialen.