Hej tamo! Kao dobavljač peći za gašenje vidjela sam iz prve ruke kako ovi loši dječaci mogu transformirati materijale. Danas ću zaroniti u ono što se događa s mikro - strukturom materijala nakon što su obrađeni u peći za utapanje.
Prvo, razgovarajmo malo o tome što je peć za utapanje. APeć za utapanjeje specijalizirani komad opreme koji se koristi u procesu toplote - liječenja. Dizajniran je za zagrejanje materijala na određenu temperaturu, a zatim ih brzo ohladiti, što je poznato kao gašenje. Ovaj proces može značajno izmijeniti svojstva materijala, a veći dio toga ima veze sa promjenama u mikro-građe.
Osnove mikro - strukture
Prije nego što uđemo u promjene, brzo pređemo na ono što znači mikro - struktura. Mikro - struktura materijala odnosi se na raspored svojih atoma i žitarica na mikroskopskom nivou. Uključuje stvari poput veličine, oblika i orijentacije žitarica, kao i prisustvo bilo kakvih nečistoća ili faza. Različite mikro - građevine mogu dati materijalnu različite svojstva, poput tvrdoće, snage, duktilnosti i žilavosti.
Grijanje u peći za utapanje
Kad se materijal postavi u peć za utapanje, prvi korak je zagrijavanje. Peć postepeno podiže temperaturu materijala na određenu točku, ovisno o vrsti materijala i željenog ishoda. Kako se temperatura povećava, atomi u materijalu počinju snažnije vibrirati. Ovo povećano kretanje omogućava atomima da se preuređuju, a žitarice u materijalu počinju rasti.
Na primjer, u metalima proces grijanja može uzrokovati da zrna postane veća. To je zato što atomi imaju više energije za pomicanje i pridružuju se zajedno kako bi se formirali veće žitarice. Veličina žitarica može imati veliki utjecaj na svojstva materijala. Općenito, veće žitarice mogu napraviti materijal duktilniji, ali manje tvrdo, dok manja žitarica mogu povećati tvrdoću, ali smanjenje duktilnosti.
Proces gašenja
Jednom kada materijal dostigne željenu temperaturu, vrijeme je za gašenjem. Quaching uključuje brzo hlađenje materijala, obično ga uranjanjem u gašenjem srednjeg poput ulja, vode ili polimernog rješenja. Ova brzina rashladne greške ključna je za promjenu mikro-strukture materijala.
Kad se materijal ugasi, atomi u materijalu nemaju dovoljno vremena za preuređenje u stabilniju strukturu. Kao rezultat toga, može se formirati nova i često metastabilna faza. U metalima je jedna od najčešćih faza koja se može formirati tijekom gašenja je Martensite. Martensite je vrlo tvrda i krhka faza koja se obrazuje kada se Austenit (visoka - faza temperature čelika) brzo hladi.
Formiranje martenzita može značajno povećati tvrdoću materijala. Na primjer, u čeliku se tvrdoća može povećati od relativno mekog stanja do vrlo tvrdog stanja nakon gašenja. Međutim, ovo povećana tvrdoća često dolazi po trošku smanjene duktilnosti. Dakle, dok materijal može izdržati puno sile bez deformiranja, veća je vjerovatnoća da će puknuti ili probiti pod stresom.
Post - ukidanje promjena
Nakon procesa gašenja, materijal se još uvijek može proći nekim promjenama u svojoj mikro-građe. Jedan uobičajeni post - gašenje tretmana je kaljenje. Kaljenje uključuje zagrijavanje ugašenog materijala na nižu temperaturu i zadržavanje je u određenom vremenskom periodu. Ovaj proces pomaže ublažavanju unutrašnjih naprezanja koji su stvoreni tokom gašenja i može modificirati i mikro - dalje.
Tijekom kaljenja, martenzit u materijalu može se početi transformirati u druge faze, poput kaljenog martenzita. Kaljeno mačensite je stabilnija i duktilna faza u odnosu na Martensite, dok još uvijek zadržava relativno visok nivo tvrdoće. Ova kombinacija tvrdoće i duktilnosti može učiniti materijal pogodnijim za mnoge aplikacije.
Poređenje sa ostalim pećima
Takođe je zanimljivo usporediti mikro - strukturu promjena u peći za utapanje u drugim vrstama peći. Na primjer, aMrežna kaiševaje još jedna vrsta gasovne peći. U peći za gašenje mrežice materijal se nosi kroz peć na mrežnom pojasu. Proces grijanja i gašenja je sličan, ali način na koji se materijal rukuje i stopa hlađenja može biti različita.
U peći za gašenje mrežice materijal može imati ujednačenije grijanje i hlađenje zbog neprekidnog pokreta na pojasu. To može rezultirati konzistentnim mikro - strukturi u cijelom materijalu. S druge strane, peć za utapanje može se bolje priklađivati za veći ili nepravilno oblikovani materijal, ali brzina hlađenja može se malo razlikovati ovisno o položaju materijala u jami.
Druga vrsta peći jePeć za obradu legure aluminijske legure. Ova peć je posebno dizajnirana za aluminijske legure. Mikro - struktura se mijenjaju u aluminijskim legurama tijekom liječenja otopine i gašenjem razlikuju se od onih u čeliku. U aluminijskim legurima, cilj je često rastvoriti legirane elemente u aluminijskoj matrici za vrijeme grijanja, a zatim ih zaključati na mjestu tokom gašenja. To može poboljšati otpor snage i korozije aluminijske legure.
Praktične primjene
Razumijevanje Micro - strukture promjena u peći za utapanje je presudno za mnoge industrije. U automobilskoj industriji, na primjer, dijelovi poput zupčanika i osovina često su toplini - tretiraju se u peći za utapanje za povećanje čvrstoće i otpornosti na habanje. U zrakoplovnoj industriji materijali koji se koriste u komponentama zrakoplova moraju imati preciznu kombinaciju čvrstoće, žilavosti i lagane težine, što se može postići pravilnim toplinom - tretmanom u peći za utapanje u pit.
Zaključak
Dakle, tu je imaš! Mikro - struktura promjene materijala nakon obrade u peći za utapanje je prilično složena, ali i vrlo važna. Iz početnog zagrijavanja uzrokuje rast zrna na brzo gašenje koje formira nove faze poput martenzita, a post - gašenje tretmana koji mogu modificirati mikro-strukturu dalje, svaki korak igra ključnu ulogu u određivanju krajnjih svojstava materijala.
Ako ste na tržištu za peć za utapanje ili imate bilo kakva pitanja o tome kako može utjecati na mikro - strukturu vaših materijala, ne ustručavajte se da se obratite. Ovdje smo da vam pomognemo da dobijete najbolje rezultate za vaše potrebe za toplote - tretmana. Započnimo razgovor i pogledajmo kako možemo raditi zajedno kako bismo postigli svoje ciljeve.
Reference
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2010). Nauka i inženjering materijala: uvod. Wiley.
- Odbor za priručnik za ASM. (1991). Priručnik za ASM Svezak 4: Toplotna obrada. ASM International.
