Miksi hehkutus tai kirkashehkutus vaaditaan?

Metallimateriaalien valmistuksessa lämpökäsittely on erittäin tärkeä vaihe. Hehkutus on yleisin lämpökäsittelyprosessi.

Kirkashehkutus, kuten nimestä voi päätellä, on hehkutusprosessi, joka voi säilyttää materiaalin kirkkaan tilan.

 

Mutta uskon, että tämä selitys ei yksin poista epäilyksiäsi. Miksi materiaalit pitää hehkuttaa? Miksi pitää materiaali kirkkaana hehkutettuna? Milloin kirkashehkutusta tarvitaan?

 

Tässä artikkelissa selitämme koko asian tyhjästä.

Miksi metalleja pitää hehkuttaa?

 

Työn kovettuminen

Jotta materiaalista saataisiin erilaisia ​​muotoja, materiaalia on käsiteltävä useita kertoja. Tässä prosessissa materiaalia on usein muutettava muotoaan suulakepuristamalla, vetämällä ja muilla prosesseilla. Ja tämä muodonmuutosprosessi vaatii paljon voimaa materiaaliin. Tämä voima välittyy metallin sisäpuolelle, jolloin metalli synnyttää suuren ja lievittämättömän paineen sisällä muodonmuutoksen jälkeen. Tätä voimaa kutsutaan stressiksi.

 

Työkarkaisun muodostuminen

Materiaalin synnyttämä jännitys muodonmuutoksen jälkeen voi tehdä materiaalista erittäin vahvan. Tätä ilmiötä kutsutaan työn kovettumiseksi. Joissakin tapauksissa työkarkaisu on keino vahvistaa materiaalia. Mutta useammin työkarkaisu saa materiaalin hauraammaksi, mikä tekee siitä alttiimman halkeilulle.

 

Hehkutus

Hehkutus on prosessi, jossa materiaali kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan, pidetään tässä lämpötilassa jonkin aikaa ja lopuksi jäähdytetään tietyllä nopeudella. Yksi tämän prosessin päätarkoituksista on poistaa kovettumisen. Työkarkaisun aikana. Metalliatomit puristuvat materiaalin muodonmuutoksen vuoksi. Tämä puristaminen lyhentää atomien välistä etäisyyttä. Etäisyyden lyhentyminen johtaa atomien välisen repulsion lisääntymiseen.

 

Hehkutusprosessia voidaan pitää metalliatomin diffuusioprosessina. Huoneenlämpötilassa metalliatomien diffuusiokyky on huono. Korkeissa lämpötiloissa atomit voivat diffundoitua riittävästi. Tuo atomien väliset etäisyydet takaisin tasapainoon.

 

Hehkutettu metallimateriaali pehmenee. Samalla korjataan työkarkaisun aiheuttamaa materiaalin haurautta.

 

Ratkaisun hehkutus

Superseoksissa materiaali vaatii usein liuoshehkutusta. Liuoshehkutusta kutsutaan myös liuoskäsittelyksi. Se on erityinen hehkutusprosessi. Sen tarkoitus ei ole vain pehmentää materiaaleja. Superseosten osalta liuoskäsittelyllä voi olla myös rooli liuoksen vahvistamisessa ja raekoon hallinnassa.

 

Tarkempi johdatus liuoskäsittelyyn on seuraavassa artikkelissa:

 

Mikä on kiinteä ratkaisu? Miksi nikkeliseos/superseos tarvitsee ratkaisukäsittelyä?

Erityyppisille superseoksille liuoshehkutuksen lämpötila, aika ja jäähdytysnopeus ovat erilaisia. Katso tietyt parametrit virallisista asiakirjoista tai standardeista.

 

Miksi tavallinen hehkutus ei voi pitää materiaalia kirkkaana?

Tavallisen hehkutusprosessin jälkeen materiaalin pinta muuttuu mustaksi. Tätä mustaa ainetta kutsutaan oksidikiveksi. Voit viitata alla olevaan kuvaan.

 

Oksidisuolen muodostuminen

Materiaalin korkeasta lämpötilasta johtuen hehkutusprosessin aikana rautaelementti reagoi erittäin helposti ilman hapen kanssa. Näin syntyy rautaoksidia, rautaoksidia, rautaoksidia. Nämä ovat oksidisuolen pääkomponentteja ja ovat pääasiallinen syy materiaalin pinnan mustumiseen hehkutuksen jälkeen.

 

Oksidivaa'an luonne

Oksidihilse on erittäin hauras eikä siinä ole venymistä. Oksidiasteikkoon tulee syviä halkeamia, jotka heikentävät sisäisen metallimateriaalin rakenteellista vakautta. Lisäksi oksidihilse vähentää koko metallimateriaalin korroosionkestävyyttä. Mitä suurempi oksidiskaalan pinta-ala, sitä nopeampi metallimateriaalin korroosionopeus ja sitä vakavampi korroosio.

 

Kuinka poistaa oksidihilse

Oksidihilseestä metallimateriaaleihin liittyvistä eri vaaroista johtuen oksidihilseen poistamisesta on tullut tärkeä vaihe metallimateriaalien prosessoinnissa. Yleisesti ottaen pääasialliset kalkinpoistomenetelmät ovat peittaus ja kiillotus.

 

Peittaus on kemiallinen pintakäsittelymenetelmä. Sen periaate on antaa hapon reagoida metallipinnalla olevan oksidikiven kanssa ja siten syövyttää oksidihilsettä. Alla olevassa kuvassa näkyy materiaalin pinta peittauksen jälkeen.

 

Kiillotus on fysikaalinen pintakäsittelymenetelmä. Sen periaate on pyyhkiä pois metallipinnalta oleva oksidikerros hiomalla. Alla olevassa kuvassa näkyy materiaalin pinta kiillotuksen jälkeen.

 

Miksi kirkas hehkutus voi pitää materiaalit kirkkaina?

Toisin kuin tavallisessa hehkutuksessa, kirkkaan hehkutuksen aikana ei muodostu oksidihilsettä. Se pitää materiaalin kiiltävänä. Kuten edellä mainittiin, oksidikiven muodostuminen johtuu raudan reaktiosta hapen kanssa. Metallien tulee sisältää rautaa. Tällöin ratkaisu voi olla vain hapen poistaminen hehkutusprosessin aikana.

 

Kirkashehkutus on hehkutusta hapettomassa ympäristössä. Kaasua, joka korvaa happea, kutsutaan suojakaasuksi. Suojakaasut ovat yleensä: vesihöyry, ammoniakki, typpi ja vety. Niistä vety on yleisin suojakaasu. Koska kirkkaalla hehkutuksella on korkeat vaatimukset hehkutusuunin sisäympäristölle, tämän prosessin kustannukset ovat korkeammat kuin tavallisen hehkutuksen.

 

Miksi sitä ei voi hehkuttaa ja sitten kiillottaa?

Sinulla saattaa olla tämä kysymys: koska oksidihilse voidaan poistaa peittauksella ja kiillottamalla, miksi käyttää kalliimpaa kirkashehkutusprosessia? Alla selitämme jokaisen tapauksen.

 

Kierukka putki

Kierukkaputki on putki, jolla on hyvin pieni halkaisija ja erittäin pitkä pituus. Kelaputken halkaisija on yleensä 2 ~ 8 mm. Kelaputken pituus on usein tuhansia. Tämä hoikka ja pitkänomainen muoto estää kelaputken muodostumisen tuotannon aikana.

 

Toisaalta oksidihilsettä ei esiinny vain putken ulkopinnalle tavallisen hehkutuksen aikana. Se kutee myös putken sisällä. Kelan sisätila on hyvin pieni, ja muodostuva oksidihilse aiheuttaa hyvin todennäköisesti putkilinjan tukkeutumisen. Ja tuhansien metrien pituus tekee putkilinjan ruoppauksen mahdottomaksi.

 

Toisaalta, vaikka putki ei olisi tukossa. Ei myöskään ole käytännöllistä poistaa hilsettä hehkutuksen jälkeen. Jos käytetään peittausmenetelmää, happo ei voi valua kokonaan putkeen. Tämä estää putken sisällä olevan kalkin poistamisen. Kiillotusmenetelmä ei vieläkään pysty kiillottamaan putken pientä sisäosaa.

 

Lanka

Myöskään langan tavallinen hehkutus ei täytä vaatimuksia. Oksidihilse muodostuu hapen ja raudan reaktiosta metallissa. Oksidikiven muodostuminen kuluttaa metallipinnan komponentteja.

 

Halkaisijaltaan erittäin ohuella materiaalilla, kuten langalla, langan halkaisijan kulutusta ei voida jättää huomiotta, mikä johtaa siihen, että langan toleranssi ei täytä vaatimuksia. Siksi kirkashehkutusta käytetään usein langan valmistuksessa.

 

Hiilestä poistamiseen liittyvät ongelmat

Kirkashehkutus ratkaisee myös hiilenpoisto-ongelman normaalin hehkutuksen aikana. Metallit poistavat hiiltä korkeissa lämpötiloissa. Eli metallissa oleva hiilielementti saostuu metallista. Joillekin metalleille tämä ei ole hyväksyttävää.

 

Hiilenpoistoaste liittyy myös hehkutusympäristöön. Niistä hiilenpoistoilmiö on ilmeinen vesihöyryympäristössä. Tavallisessa hehkutusprosessissa ilman kosteutta ei voida välttää. Ja kirkas hehkutus toimii täydellisenä esteenä ilmalle.

 

Johtopäätös

Metallit kovettuvat käsittelyn aikana, ja hehkutus palauttaa tämän kovettumisen.

 

Hehkutusprosessi tuottaa oksidihilsettä. Tämä muodostuu hapen reaktiosta metallissa olevan raudan kanssa.

 

Kirkashehkutus eristää hapen, mikä varmistaa, että hehkutusprosessin aikana ei muodostu oksidihilsettä. Tämä hehkutusprosessi on hyvin yleinen joissakin pienikokoisissa tuotemuodoissa.

 

Valmistamme tarkkoja nikkeliseosmateriaaleja. Pienikokoisille tuotteille meillä on kirkkaat hehkutuslaitteet tarkkuustuotantoon. Jos sinulla on tarpeita, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.