Sammenfatning af grundlæggende viden om metalvarmebehandling

Metalvarmebehandling er en af ​​de vigtige processer i mekanisk fremstilling. Sammenlignet med andre forarbejdningsprocesser ændrer varmebehandling generelt ikke stålproduktets form og overordnede kemiske sammensætning, men ændrer mikrostrukturen inde i emnet eller ændrer den kemiske sammensætning af overfladen, hvilket giver eller forbedrer produktets ydeevne. Formålet med metalvarmebehandling er at forbedre metallets iboende kvalitet, så det har de nødvendige mekaniske egenskaber, fysiske egenskaber og kemiske egenskaber. Ud over det rimelige udvalg af materialer og forskellige formningsprocesser er varmebehandlingsprocesser ofte essentielle. Stål er det mest udbredte materiale i den mekaniske industri. Mikrostrukturen af ​​stål er kompleks og kan kontrolleres gennem varmebehandling. Derfor er varmebehandling af stål hovedindholdet i metalvarmebehandling.

Varmebehandlingsproces

Varmebehandlingsprocessen omfatter generelt tre processer: opvarmning, isolering og afkøling. Nogle gange er der kun to processer: opvarmning og afkøling. Disse processer er indbyrdes forbundne og kan ikke afbrydes. Opvarmning er en af ​​de vigtige processer ved varmebehandling. Der er mange opvarmningsmetoder til metalvarmebehandling. Trækul og kul blev først brugt som varmekilder, og flydende og gasformige brændstoffer blev for nylig brugt. Anvendelsen af ​​elektricitet gør opvarmning let at kontrollere og har ingen miljøforurening. Disse varmekilder kan bruges til direkte opvarmning eller indirekte opvarmning gennem smeltet salt eller metal, eller endda flydende partikler.

Opvarmningstemperatur er en af ​​de vigtige procesparametre i varmebehandlingsprocessen. Valg og kontrol af varmetemperaturen er de vigtigste spørgsmål for at sikre kvaliteten af ​​varmebehandlingen. Opvarmningstemperaturen varierer afhængigt af metalmaterialet, der behandles, og formålet med varmebehandlingen, men det opvarmes generelt til over fasetransformationstemperaturen for at opnå en højtemperaturstruktur. Derudover kræver transformationen en vis tid. Når metallets overflade når den krævede opvarmningstemperatur, skal den derfor holdes ved denne temperatur i et vist tidsrum for at gøre de indre og ydre temperaturer ensartede og mikrostrukturtransformationen for at være fuldstændig. Denne periode kaldes isolering. Ved brug af opvarmning med høj energitæthed og overfladevarmebehandling er opvarmningshastigheden høj, og der er generelt ingen isoleringstid, mens isoleringstiden for kemisk varmebehandling ofte er længere.

Køling er også et uundværligt trin i varmebehandlingsprocessen. Kølingsmetoderne varierer afhængigt af processen, hovedsageligt styrer kølehastigheden. Generelt har udglødning den langsomste afkølingshastighed, normalisering har en hurtigere afkølingshastighed, og bratkøling har en hurtigere afkølingshastighed end normalisering. Men der er også forskellige krav på grund af forskellige ståltyper.

Overflade varmebehandling er en metalvarmebehandlingsproces, der kun opvarmer overfladelaget af metallet for at ændre overfladelagets mekaniske egenskaber. For kun at opvarme metallets overflade uden at overføre for meget varme ind i metallets indre, skal den anvendte varmekilde have en høj energitæthed, det vil sige, at der tildeles en stor mængde varmeenergi til metallet pr. arealenhed, så overfladen eller en del af metallet kan nå høje temperaturer på kort tid. De vigtigste metoder til overfladevarmebehandling omfatter flammeslukning og induktionsvarmebehandling. Almindeligt anvendte varmekilder omfatter oxygenacetylen, oxygenpropan, induceret strøm, laser og elektronstråle.

Kemisk varmebehandling er en metalvarmebehandlingsproces, der ændrer den kemiske sammensætning, struktur og egenskaber af metallets overflade. Kemisk varmebehandling er at opvarme metallet i et medium (gas, væske, fast stof) indeholdende kulstof, saltmedium eller andre legeringselementer og holde det varmt i lang tid, så metallets overflade kan trænge ind i grundstoffer som kulstof, nitrogen, bor og krom. Efter at elementerne er infiltreret, udføres nogle gange andre varmebehandlingsprocesser såsom bratkøling og temperering. De vigtigste metoder til kemisk varmebehandling omfatter karburering, nitrering og metallisering.

Overordnet set er metalvarmebehandling en af ​​de vigtige processer i fremstillingsprocessen af ​​mekaniske dele og værktøjer og forme. Det kan sikre og forbedre metallets forskellige egenskaber, såsom slidstyrke, korrosionsbestandighed osv. På den anden side kan det også forbedre emnets struktur og spændingstilstand for at lette forskellige kolde og varme bearbejdninger.