Warmtebehandelingsprocessen:soorten, methoden, procedures, toepassingen (PDF)

In dit artikel leert u wat het warmtebehandelingsproces is ? Zijn methoden , typen , en het doel , procedure , toepassing van warmtebehandeling. Warmtebehandeling is een essentiële bewerking in het productieproces van machineonderdelen en gereedschappen.

Wat is warmtebehandeling?

Warmtebehandeling wordt gedefinieerd als een bewerking waarbij een metaal of een legering in vaste toestand wordt verwarmd en gekoeld om bepaalde gewenste eigenschappen te verkrijgen zonder de samenstelling te veranderen.

Het proces van warmtebehandeling wordt uitgevoerd om de korrelgrootte te veranderen, de structuur van het materiaal te wijzigen en de spanningen te verlichten die het materiaal na warm of koud werken veroorzaakt.

• De warmtebehandeling wordt gedaan om de bewerkbaarheid te verbeteren.
• Om de magnetische en elektrische eigenschappen te verbeteren.
• Om de weerstand tegen slijtage, hitte en corrosie te vergroten, en nog veel meer reden.

Warmtebehandeling bestaat uit het verwarmen van het metaal nabij of boven de kritische temperatuur, gedurende een bepaalde tijd gehouden om het metaal uiteindelijk af te koelen in een medium dat lucht, water, pekel of gesmolten zouten kan zijn. Het warmtebehandelingsproces omvat gloeien, verharden, temperen, normaliseren en afschrikken, nitreren, cyaneren, enz.

Soorten warmtebehandelingsprocessen

Hieronder volgen de verschillende soorten warmtebehandelingsprocessen:

1. Uitgloeien
2. Normaliseren
3. verharding
4. Temping
5. Nitreren
6. Cyanering
7. Inductieharden
8. Vlamverharding

• Wat is een metaalgietproces? Een complete gids
• Lijst van mechanische eigenschappen van materialen

Soorten warmtebehandeling

1. Gloeien

Gloeien is een van de belangrijkste processen van warmtebehandeling. Het is een van de meest gebruikte bewerkingen bij de warmtebehandeling van ijzer en staal en wordt gedefinieerd als het onthardingsproces.

Verwarmen van 30 – 50°C boven de bovenste kritische temperatuur en het in een zeer langzaam tempo afkoelen door het in de oven te zoeken. Het belangrijkste doel van gloeien is om staal taaier en kneedbaarder te maken en om interne spanningen te verwijderen. Dit proces maakt het staal zacht, zodat het gemakkelijk kan worden bewerkt.

1.1 Doel van gloeien

• Het verzacht staal en verbetert de bewerkbaarheid.
• Om de korrelgrootte te verfijnen en gassen te verwijderen.
• Het verwijdert de interne spanningen die tijdens het vorige proces zijn ontstaan.
• Om de gewenste taaiheid, kneedbaarheid en taaiheid te verkrijgen.
• Het wijzigt de elektrische en magnetische eigenschappen.

1.2 Procedure voor gloeien

Afhankelijk van het koolstofgehalte wordt het staal verwarmd tot een temperatuur van ongeveer 50° tot 55°C boven het kritische temperatuurbereik. Het wordt gedurende een bepaalde tijd op deze temperatuur gehouden, afhankelijk van het type oven en de aard van het werk. Het staal mag dan constant in de oven afkoelen.

1.3 Toepassing van gloeien

Het wordt toegepast op giet- en smeedwerk.

2. Normaliseren

Normaliseren:Het belangrijkste doel van normaliseren is om verwijder de interne spanningen die zijn ontwikkeld na het koude werkproces. Hierbij wordt staal 30 tot 50 °C boven de bovenste kritische temperatuur verwarmd en aan de lucht afgekoeld.

Het verbetert de mechanische en elektrische eigenschappen, bewerkbaarheid en treksterkte. Normaliseren is het proces van warmtebehandeling dat wordt uitgevoerd om de structuur van de normale toestand te herstellen.

2.1 Doel van normaliseren

• Bevorder uniformiteit van structuur.
• Om de korrelverfijning te verzekeren.
• Om gewenste veranderingen in de eigenschappen van staal teweeg te brengen.

2.2 Procedure voor normalisatie

Het staal wordt verwarmd tot een temperatuur van ongeveer 40° tot 50°C boven de bovenste kritische temperatuur. Het wordt gedurende een korte tijd op deze temperatuur gehouden. Het staal wordt vervolgens afgekoeld in stilstaande lucht bij kamertemperatuur, wat bekend staat als luchtafschrikken.

2.3 Toepassing van normalisatie

• Het wordt toegepast op giet- en smeedwerk om de korrelstructuur te verfijnen en spanningen te verlichten.
• Het wordt aangebracht na koud werken zoals walsen, stampen en hameren.

3. Verharding

Verharding:Het belangrijkste doel van het uithardingsproces is om staal hard taai. In dit proces wordt staal 30° – 40°C boven de bovenste kritische temperatuur verwarmd en vervolgens verder afgekoeld tot kamertemperatuur door afschrikken in water of olie. Het is het tegenovergestelde proces van gloeien.

3.1 Doel van verharding

• Door te harden, verhoogt het de hardheid van staal.
• Om weerstand te bieden aan het dragen
• Laat het staal andere metalen snijden

3.2 Procedure voor verharding

Het staal wordt verwarmd tot boven het kritische temperatuurbereik. Het wordt gedurende een bepaalde tijd op die temperatuur gehouden. Het staal wordt vervolgens snel afgekoeld in een medium van afschrikken.

Het afschrikmedium wordt gekozen op basis van de gewenste hardheidsgraad. De lucht, het water, breng, oliën en gesmolten zouten worden gebruikt als blusmiddelen. Een dun gedeelte van dergelijke mesbladen wordt gekoeld in lucht. Water is een veelgebruikt medium, maar het resulteert in de vorming van bellen op het oppervlak van het metaal.

Daarom wordt pekeloplossing gebruikt om dit te voorkomen. Olie wordt gebruikt wanneer er kans is op vervorming op scheuren en is geschikt voor gelegeerde staalsoorten. De gesmolten zouten worden gebruikt om dunne delen te koelen om barstvrije en slagvaste producten te verkrijgen.

3.3 Toepassing van verharding

Het wordt toegepast voor beitels, voorhamers, handhamers, centerponsen, tappen, matrijzen, frezen, mesbladen en tandwielen.

4. Tempereren

Temperen:Wanneer het uithardingsproces een stalen monster uithardt, wordt het bros en heeft het een hoge restspanning. Het is een bewerking die wordt gebruikt om de eigenschappen van staal dat is gehard door afschrikken te wijzigen om de bruikbaarheid ervan te vergroten.

Temperen of trekken resulteert in een vermindering van brosheid en verwijdering van interne spanningen veroorzaakt tijdens het uitharden. Staal moet na het uithardingsproces worden getemperd.

Het ontlaten is onderverdeeld in drie categorieën, afhankelijk van het vereiste nut van staal.

• Ontlaten bij lage temperatuur.
• Gemiddelde temperatuur temperen.
• Ontlaten bij hoge temperaturen.

4.1 Doel van temperen

• Om interne stress veroorzaakt door verharding te verlichten.
• Om broosheid te verminderen.
• Verbeter de taaiheid, sterkte en taaiheid.
• Om de slijtvastheid te verhogen.
• Om de gewenste mechanische eigenschappen te verkrijgen.

4.2 Procedure voor temperen

Het staal wordt na afschrikken in het hardingsproces opnieuw verwarmd tot een temperatuur die iets boven het temperatuurbereik ligt waarin het moet worden gebruikt, maar onder de lagere kritische temperatuur. De temperatuur varieert hier van 100°C tot 700°C.

Het opwarmen gebeurt in een bad van olie of gesmolten lood of gesmolten zout. Het monster wordt een tijd in het bad gehouden totdat de temperatuur gelijkmatig is bereikt, de tijd is afhankelijk van de samenstelling en de gewenste kwaliteit van het staal. Nu wordt het monster uit het bad gehaald en langzaam in stille lucht laten afkoelen.

4.3 Toepassing van temperen

Het wordt toegepast op snijgereedschappen, gereedschappen en tandwielen, die worden gehard door het hardingsproces.

5. Nitreren

Nitreren is het proces van het harden van het oppervlak of het oppervlak waarbij stikstofgas wordt gebruikt om een ​​harde huid van het metaal te verkrijgen. In dit proces wordt staal verwarmd in aanwezigheid van een ammoniakomgeving.

Hierdoor wordt een stikstofatoom afgezet en wordt materiaal hard. Inductieharden en Vlamhardende objecten worden verwarmd door een oxy-acetyleenvlam.

5.1 Doel van nitreren

• Om het oppervlak van het staal tot een bepaalde diepte te harden.
• Verhoog de weerstand tegen slijtage en vermoeidheid.
• Om de corrosieweerstand te vergroten.

5.2 Procedure voor nitreren

Het gebeurt in de elektrische oven waar een temperatuur tussen 450° en 510°C wordt gehandhaafd. Het onderdeel is goed machinaal bewerkt en afgewerkt en geplaatst in een luchtdichte container voorzien van uitlaat- en inlaatbuizen waardoor ammoniakgas wordt gecirculeerd.

De container met het onderdeel wordt in de oven geplaatst en ammoniakgas wordt er doorheen geleid terwijl de oven wordt verwarmd.

Tijdens het verhittingsproces komt stikstofgas vrij uit ammoniak in de vorm van atomaire stikstof, die reageert met het oppervlak van het onderdeel en ijzernitraat vormt.

De diepte van de ingang hangt af van de tijd die bij de nitreertemperatuur wordt doorgebracht. Het onderdeel wordt verwijderd en vereist geen afschrikken of verdere warmtebehandeling.

5.3 Toepassing van nitreren

• Het wordt toegepast voor het uitharden van het oppervlak van gelegeerd staal met een gemiddelde koolstofgehalte.

6. Cyaniden

Cyaniden:bij dit proces wordt staal verwarmd in aanwezigheid van een natriumcyanide-omgeving. Hierdoor worden koolstof- en stikstofatomen afgezet op het oppervlak van staal en wordt het hard.

6.1 Doel van cyaniden

• Deze methode is effectief voor het verhogen van de vermoeidheidsgrens van middelgrote en kleine onderdelen zoals tandwielen, assen, polspennen enz.
• Om de oppervlaktehardheid te verhogen.
• verhogen slijtvastheid.
• Om het geharde oppervlak een schoon, helder en aangenaam uiterlijk te geven.

6.2 Produceren voor Cyaniden

De te behandelen delen worden gedompeld in een gesmolten cyanidezoutbad dat op een temperatuur van 950°C wordt gehouden. De gebruikte gesmolten zouten zijn natriumchloride, natriumcarbonaat, natriumcyanide en natriumcarbonaat.

Het ondergedompelde artikel wordt gedurende ongeveer 15 tot 20 minuten bij een temperatuur van 950°C in het gesmolten cyanidezout gelaten. De ontleding van natriumcyanide levert stikstof en koolstof op uit koolmonoxide, dat in het oppervlak wordt verspreid, wat resulteert in verharding van het oppervlak. Het onderdeel wordt dan uit het bad gehaald en geblust in water of olie.

6.3 Toepassing van cyaniden

• Het wordt toegepast op kleine artikelen zoals tandwielen, bussen, schroeven, pennen en klein handgereedschap, waarvoor een dun en hard slijtvast oppervlak nodig is.

7. Carbureren

Carbureren:bij dit proces wordt staal verwarmd in aanwezigheid van een koolstofomgeving. Hierdoor worden koolstofatomen op het metaaloppervlak afgezet en hard gemaakt.

8. Case Hardening of Surface Hardening

Het belangrijkste doel van dit proces is om het enige buitenoppervlak van staal hard en de binnenkern zacht te maken. Het is het proces van carbonisatie, d.w.z. het verzadigen van de oppervlaktelaag van staal met koolstof, of een ander proces waarbij de behuizing wordt gehard en de kern zacht blijft.

8.1 Doel van zaakharden

• Voor het verkrijgen van een harde en slijtvaste weerstand tegen machineonderdelen.
• Door te harden krijgt het een taaie kern.
• Om een ​​hogere vermoeiingsgrens en hoge mechanische eigenschappen in de kern te verkrijgen.

Doel van warmtebehandeling van staal

Hier volgen de doeleinden van warmtebehandeling.

• Om mechanische eigenschappen zoals treksterkte, hardheid, ductiliteit, schokbestendigheid en weerstand tegen corrosie te verbeteren.
• Bewerkbaarheid verbeteren.
• Om de interne spanningen van het metaal te verlichten tijdens koud of warm werken.
• Om de korrelgrootte te wijzigen of te verfijnen.
• Verbeter magnetische en elektrische eigenschappen.
• Verhoog de weerstand tegen slijtage en corrosie.
• Om de oppervlaktehardheid te verhogen.

---

Conclusie

Dus nu hopen we dat we al uw twijfels over het warmtebehandelingsproces hebben weggenomen. Als je nog twijfels hebt over het Warmtebehandelingsproces of methoden, typen, toepassingen die u kunt vragen in de opmerkingen.

We hebben ook een Facebook-community voor jullie. Als je wilt, kun je lid worden van onze community, hier is de link naar onze Facebook-groep.

Dat was het, bedankt voor het lezen. Als je ons artikel leuk vindt, deel het dan met je vrienden. Als je vragen hebt over welk onderwerp dan ook, kun je die stellen in het commentaargedeelte.

Abonneer u op onze nieuwsbrief om een ​​melding te krijgen wanneer we nieuwe berichten uploaden.