Warmtebehandeling wordt gedefinieerd als een gecombineerd proces van verwarming en koeling van metaal om de fysieke en mechanische eigenschappen van een materiaal te veranderen. Warmtebehandeling wordt gebruikt om de gegoten metaallegering te homogeniseren om hun verwerkbaarheid in de zeer hoge temperatuur te verbeteren, om de microstructuur zodanig te veranderen dat de gewenste mechanische eigenschappen worden bereikt. Om het warmtebehandelingsproces uit te voeren, is veiligheid de eerste prioriteit van de persoon die ermee te maken heeft, omdat tijdens het proces een grote hoeveelheid warmte vrijkomt, als er iets misgaat, kan dit tot zeer ernstige problemen leiden. Het warmtebehandelingsproces wordt uitgevoerd in de oven en ovens waar de temperatuur verandert volgens de vereiste en metaal op het proces moet presteren, afgezien hiervan worden de gassen gebruikt om de atmosfeer te regelen voor het specifieke proces van warmtebehandeling. Wanneer het metaal in contact komt met de atmosfeer, bestaat de mogelijkheid dat metaal kan reageren met de atmosfeer en betrokken kan zijn bij de chemische reactie. In de atmosfeer zijn veel gassen en vocht aanwezig die het proces van warmtebehandeling kunnen beïnvloeden. Daarom moet de atmosfeer van de specifieke ruimte worden gehandhaafd voordat een warmtebehandelingsproces wordt uitgevoerd. Het vermindert het effect van oxidatie op de te behandelen componenten.

Warmtebehandeling wordt geassocieerd met het vergroten van de sterkte van het materiaal, maar het wordt niet alleen geassocieerd met de sterkte. Het verandert ook de fabricageaspecten, zoals het verbeteren van de bewerking, de vormbaarheid en wanneer de bewerking over het materiaal heen is, herstelt het de ductiliteit bij koeling.

Het doel van het warmtebehandelingsproces.

• Verfijn de korrelgrootte.
• Verhoogt de bewerkbaarheid van het materiaal
• Elimineren interne restspanning.
• Elimineren van gassen die staal bros maken.
• Verander de samenstelling van het oppervlak door diffusie.
• Om de gewenste mechanische, fysische of chemische eigenschappen van het materiaal te bereiken.
• Het geharde staal opnieuw zacht maken.

De parameters die de samenstelling en materiaaleigenschappen van het metaal beïnvloeden zijn als volgt.

1. Sfeer
2. Oppervlaktebeplating
3. Oppervlaktediffusie
4. Koeling
5. Verwarming
6. Werkinvoer
7. Tijd

Classificatie van warmtebehandelingsproces:

Warmtebehandeling kan worden ingedeeld in de volgende typen.

Gemeenschappelijk warmtebehandelingsproces:

1. Homogenisatie
2. Uitgloeien
3. Normaliseren

De behandeling die is gebruikt om de oppervlakte-eigenschappen te veranderen (chemie).

1. Carbureren
2. Nitreren
3. Carbonitriding 
4. Nitro carboneren

De behandeling die werd gebruikt om de fasestructuur te veranderen.

1. Verharding
2. Temping
3. Inductieharden.

Speciaal behandelproces

1. Sinteren

De basisintroductie van al deze warmtebehandelingsprocessen wordt hieronder gegeven.

Algemeen warmtebehandelingsproces:

1. Homogenisatie

Homogenisatie is een algemeen behandelingsproces wanneer het materiaal in bedrijf gaat dan voordat de eigenlijke behandelingsstart wordt gehomogeniseerd om de temperatuur in het hele materiaal dat wordt behandeld gelijk te houden. Het wordt ook uitgevoerd om het kerneffect te verminderen dat wordt veroorzaakt door de niet-uniforme chemische samenstelling.

2. Gloeien.

Zoals het woord al zegt, wordt het materiaal eerst verwarmd tot een zeer hoge temperatuur en vervolgens langzaam afgekoeld. Het is een van de warmtebehandelingsprocessen die wordt gebruikt om de taaiheid van het materiaal te vergroten en de hardheid te verminderen. Wanneer de hardheid en de taaiheid van materiaal veranderen, resulteert dit in de vermindering van dislocatie in de kristalstructuur van een materiaal. Het materiaal wordt verwarmd op de vooraf ingestelde temperatuur, houd een bepaalde tijd vast en begin langzaam af te koelen op kamertemperatuur. Als het materiaal staal is, wordt dit uitgevoerd door het staal net boven de kritische temperatuur van staal, namelijk 727 graden Celsius, te verwarmen en langzaam af te laten koelen.

Stadia van  het gloeiproces   

1. Herstelfase         
2. Herkristallisatiefase
3. Graangroeifase.

3. Normaliseren:

Het is het warmtebehandelingsproces waarbij het materiaal wordt verwarmd tot boven de 910 graden Celsius om de austenitisatie te voltooien. Zodra het materiaal het austenitiseringsstadium bereikt, wordt het gekoeld in de aanwezigheid van lucht om het fijne perliet te verkrijgen, het heeft een goede hardheid en vervormbaarheid. Normalisatieproces wordt gebruikt voor het ferro-materiaal om de mechanische eigenschappen van het materiaal te verbeteren.

Oppervlaktechemie:

1.Carbureren

Carburerende oppervlaktewarmtebehandelingsproces, dat wordt uitgevoerd op het oppervlak van het materiaal om de hardheid en slijtvastheid van het metaal te verhogen. Zoals de naam al aangeeft, is er een toevoeging van koolstof aan het oppervlak van het metaal, met name koolstofarm staal bij de vooraf bepaalde temperatuur. Het wordt ook wel het proces van harden genoemd, waarbij het deel van het materiaal met een laag koolstofgehalte wordt verwarmd tot hoge temperaturen in aanwezigheid van de koolstofrijke gasatmosfeer. Wanneer het materiaal wordt verwarmd tot een hoge temperatuur in een omgeving met een hoog koolstofgehalte, zorgt u voor diffusie van koolstofatomen direct in het oppervlak van het deel waar het carbonisatieproces moet worden uitgevoerd. De hoeveelheid koolstof die in het metaaloppervlak wordt verspreid, hangt af van het koolstofpotentieel van de atmosfeer, de verwarmingstemperatuur en de tijd dat het materiaal aan die temperatuur wordt blootgesteld. Om zowel het omhulsel- als het kernmateriaal uit te harden, moet snel worden afgekoeld. Zodra het afschrikken is voltooid, wordt het verkoolde deel van het materiaal getemperd om aan de eisen van de klant te voldoen. Het verbetert de taaiheid en taaiheid van het materiaal aanzienlijk.

Verschillende methoden van carbonering
Carburisatie van het pakket
Carburisatie van gas
Vacuüm carburisatie
Vloeibare carburisatie

Voordelen van carburisatie:

• Het kan op zowel een eenvoudig als een complex deel worden uitgevoerd.
• Verhoogt de oppervlaktehardheid van het materiaal.
• Verhoogt de slijtvastheid en vermoeiingssterkte van het materiaal.

2. Nitreren:

Het is ook een warmtebehandelingsproces, zoals de naam al aangeeft dat de stikstof wordt toegevoegd aan het oppervlak van het materiaal, met name staal. Er zijn twee methoden betrokken bij het nitreerproces, namelijk het gasvormige proces en het plasmaproces. Tijdens het nitreren wordt het materiële deel verwarmd tot 600 graden Celsius in aanwezigheid van gas en gedissocieerde ammoniak en de hardheid wordt bereikt door de vorming van ammoniak van het oppervlak van het metalen deel. In het gasvormige proces fungeert gedissocieerde ammoniak als de bron, terwijl in het geval van plasma stikstofionen diffunderen op het oppervlak van het materiaal. Bij het nitreren met gas is het afschrikproces niet vereist en ontwikkelt het de harde behuizing in het materiële deel bij lage temperaturen. In het plasma is nitreren van het blinde gat niet mogelijk en is het een zeer beperkt proces.

Voordelen van nitreren

• Verhoogt de levensduur van vermoeidheid.
• Verhoogt de slijtvastheid en corrosiebestendigheid
• Hoge hardheid kan worden bereikt dan gecarboneerde hardheid.
• Geen behoefte aan blussen.
• Minimale vervorming van het onderdeel.

3. Carbonitreren:

Het carbonitreringsproces wordt uitgevoerd op het oppervlak van het materiaal om een ​​harde en slijtvaste behuizing te produceren. Zoals de naam al aangeeft zijn zowel koolstof als stikstof bij dit proces betrokken. Diffusie van koolstof en stikstof verhoogt de hardbaarheid van het materiaal, harder dan het carbonisatieproces. Om het carbonitreringsproces uit te voeren, is een lagere temperatuur vereist dan de carbonisatie, omdat deze vervorming van het materiaal vermindert. Daarbij wordt 0,5 tot 0,8% koolstof en 0,2 tot 0,4% aan het oppervlak van het materiaal toegevoegd. Zodra de diffusie heeft plaatsgevonden, worden de componenten direct in olie geblust om barsten te voorkomen.

Voordelen:

• Hoge oppervlaktehardheid en slijtvastheid.
• Verhoogt de levensduur van vermoeidheid met 30 tot 100%.
• Door lagere temperatuur vervorming verminderd.
• Goed voor toepassing bij hoge temperaturen.
• Verhoogt treksterkte en vloeigrens.

4. Ferritische nitrocarbonisatie:

Het is ook een hardingsproces en het produceerde vroeger een hard en slijtvast oppervlak op de lage staalsoorten. Ferritische nitrocarbonisatie diffundeert stikstof en koolstof in het geval van een werkstuk onder de kritische temperatuur van 650 graden Celsius. Bij deze temperatuur wordt de microstructuur van het werkstuk of materiaal niet omgezet in austenitische fase, het blijft in de ferritische fase, daarom wordt het ferritische nitrocarburisatie genoemd.

De gebruikte behandeling om de fasestructuur te veranderen:

1. Verharding
2. Temping
3. Inductieharden.

1.Verharding

Het wordt voornamelijk gebruikt voor ferrometalen. Metaal wordt verwarmd tot een vooraf bepaalde temperatuur en vervolgens snel afgekoeld door het verwarmde metaal in de met water gevulde tank te doen. Het kan ook aan de lucht worden gekoeld om het metaal te harden. Het verhoogt de hardheid en sterkte van het metaal, maar verhoogt tegelijkertijd de brosheid van het metaal.

2. Tempereren

Wanneer het staal wordt verwarmd, krijgen de eigenschappen ervan veranderingen zoals hardheid en brosheid die belangrijker zijn voor de praktische toepassing. Als het metaal opwarmt zet het uit en bij afkoeling krimpt het. Tijdens het afkoelen van metaal ontstaan ​​er interne spanningen. Het metaal wordt dus getemperd zodra de hardheid op het metalen oppervlak is bereikt om de interne spanningen te verlichten en de broosheid te verminderen. Bij het temperen wordt procesmetaal verwarmd tot een bepaalde temperatuur en laat het afkoelen in de stilstaande lucht. De temperingstemperatuur is lager dan de hardheidstemperatuur.

3. Inductieharden

Inductieharden is een proces van oppervlaktebehandeling dat wordt gebruikt om het oppervlak van stalen en gelegeerde componenten te harden. Metalen onderdelen worden in de watergekoelde koperen spoel geplaatst.

Deze koperen spoel is aangesloten op de wisselstroom. Er wordt stroom toegevoerd aan de koperen spoel en het metalen deel wordt verwarmd tot boven de transformatietemperatuur. Bij dit proces blijft het kerndeel van het metaal onaangetast door de hitte. Een deel wordt in de watergekoelde koperen spoel gehouden totdat de gewenste hardheidsdiepte is bereikt. Zodra de hardheid is bereikt, wordt het in de olie of een ander medium geblust, afhankelijk van het vereiste materiaal en de vereiste hardheid.

Speciaal behandelingsproces

1.Sinteren

Sinteren is een warmtebehandelingsproces; het wordt toegepast op een power compact om de sterkte en integriteit van het materiaal te geven. Metaal wordt verwarmd tot onder de smelttemperatuur van het materiaal dat vloeibaarmaking voorkomt. Het sinterproces vermindert de porositeit in het materiaal en verbetert de metaaleigenschappen zoals sterkte, hardheid, thermische geleidbaarheid enz.

Dit is een basisintroductie van het warmtebehandelingsproces. Als je vragen hebt over dit artikel, stel ze dan via commentaar. Als je dit artikel leuk vindt, vergeet het dan niet te delen op sociale netwerken. Schrijf u in op onze website voor meer informatieve artikelen. Bedankt voor het lezen.