การบำบัดความร้อนด้วยโลหะสามประเภท

กระบวนการบำบัดความร้อนของโลหะสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นสามประเภท: การรักษาความร้อนโดยรวม การรักษาความร้อนที่พื้นผิว และการบำบัดความร้อนด้วยสารเคมี ขึ้นอยู่กับสื่อความร้อน อุณหภูมิความร้อน และวิธีการทำความเย็น แต่ละหมวดหมู่สามารถแบ่งออกเป็นกระบวนการบำบัดความร้อนที่แตกต่างกันได้หลายกระบวนการ ด้วยการใช้กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่แตกต่างกัน โลหะชนิดเดียวกันจึงสามารถมีโครงสร้างที่แตกต่างกันได้ ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน เหล็กเป็นโลหะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรม และโครงสร้างจุลภาคของเหล็กก็ซับซ้อนที่สุดเช่นกัน ดังนั้นจึงมีกระบวนการบำบัดความร้อนเหล็กหลายประเภท

การอบชุบด้วยความร้อนโดยรวมเป็นกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนของโลหะที่ให้ความร้อนแก่ชิ้นงานโดยรวม จากนั้นจึงทำให้ชิ้นงานเย็นลงด้วยความเร็วที่เหมาะสมเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติทางกลโดยรวม การรักษาความร้อนโดยรวมของเหล็กโดยทั่วไปประกอบด้วยกระบวนการพื้นฐานสี่กระบวนการ: การหลอม การทำให้เป็นมาตรฐาน การชุบแข็ง และการแบ่งเบาบรรเทา

1.การหลอม

การหลอมคือการให้ความร้อนชิ้นงานจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม ใช้เวลาจับยึดที่แตกต่างกันตามวัสดุและขนาดชิ้นงาน จากนั้นจึงค่อยๆ ทำให้เย็นลง จุดประสงค์คือเพื่อให้โครงสร้างภายในของโลหะเข้าถึงหรือเข้าสู่สภาวะสมดุล หรือเพื่อปลดปล่อยความเครียดภายในที่เกิดขึ้นในกระบวนการก่อนหน้านี้ รับประสิทธิภาพของกระบวนการและประสิทธิภาพการบริการที่ดี หรือเตรียมโครงสร้างสำหรับการดับเพิ่มเติม

2.การทำให้เป็นมาตรฐาน

การทำให้เป็นมาตรฐานหรือการทำให้เป็นมาตรฐานคือการให้ความร้อนชิ้นงานจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสมแล้วทำให้เย็นลงในอากาศ ผลกระทบของการทำให้เป็นมาตรฐานนั้นคล้ายคลึงกับการหลอม ยกเว้นว่าโครงสร้างที่ได้รับนั้นละเอียดกว่า มักใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดของวัสดุ และบางครั้งก็ใช้เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดบางประการ ชิ้นส่วนไม่สูงเป็นการบำบัดความร้อนขั้นสุดท้าย

3.การดับ

การชุบแข็งคือการให้ความร้อนและรักษาชิ้นงาน จากนั้นจึงทำให้ชิ้นงานเย็นลงอย่างรวดเร็วในตัวกลางในการดับ เช่น น้ำ น้ำมัน หรือสารละลายเกลืออนินทรีย์อื่นๆ สารละลายน้ำอินทรีย์

4.แบ่งเบาบรรเทา

หลังจากดับแล้ว เหล็กจะแข็งแต่ในขณะเดียวกันก็เปราะ เพื่อลดความเปราะบางของชิ้นส่วนเหล็ก ชิ้นส่วนเหล็กชุบแข็งจะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิที่เหมาะสมเหนืออุณหภูมิห้องและต่ำกว่า 650°C เป็นเวลานาน จากนั้นจึงทำให้เย็นลง กระบวนการนี้เรียกว่าการแบ่งเบาบรรเทา การหลอม การทำให้เป็นมาตรฐาน การชุบแข็ง และการแบ่งเบาบรรเทาเป็น "ไฟสี่ประการ" ในการรักษาความร้อนโดยรวม ในหมู่พวกเขาการดับและการแบ่งเบาบรรเทามีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดและมักใช้ร่วมกันและขาดไม่ได้

“Four Fires” ได้พัฒนากระบวนการบำบัดความร้อนที่แตกต่างกันโดยมีอุณหภูมิความร้อนและวิธีการทำความเย็นที่แตกต่างกัน เพื่อให้ได้ความแข็งแกร่งและความเหนียว กระบวนการรวมการดับและการแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิสูงเรียกว่าการชุบและการแบ่งเบาบรรเทา หลังจากที่อัลลอยด์บางชนิดถูกดับจนกลายเป็นสารละลายของแข็งที่มีความอิ่มตัวยวดยิ่ง พวกมันจะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องหรืออุณหภูมิที่สูงขึ้นเล็กน้อยเป็นระยะเวลานานขึ้นเพื่อปรับปรุงความแข็ง ความแข็งแรง หรือคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของโลหะผสม กระบวนการบำบัดความร้อนนี้เรียกว่าการรักษาความชรา

วิธีการรวมการเปลี่ยนรูปการประมวลผลด้วยความดันและการบำบัดความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพและอย่างใกล้ชิดเพื่อให้ได้ความแข็งแรงและความเหนียวที่ดีของชิ้นงานเรียกว่าการบำบัดความร้อนด้วยการเปลี่ยนรูป การอบชุบด้วยความร้อนที่ดำเนินการในบรรยากาศแรงดันลบหรือสุญญากาศเรียกว่าการอบชุบด้วยความร้อนแบบสุญญากาศ ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยให้ชิ้นงานไม่ถูกออกซิไดซ์หรือสลายคาร์บอน และพื้นผิวของชิ้นงานที่ผ่านการเคลือบจะถูกรักษาให้เรียบและสะอาด ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของชิ้นงาน นอกจากนี้ยังสามารถให้ความร้อนด้วยสารเคมีโดยใช้สารแทรกซึม

ปัจจุบันด้วยเทคโนโลยีเลเซอร์และพลาสมามีการเจริญเติบโตเพิ่มมากขึ้น เทคโนโลยีทั้งสองนี้จึงถูกนำมาใช้เพื่อเคลือบชั้นเคลือบที่ทนทานต่อการสึกหรอ ทนต่อการกัดกร่อน หรือทนความร้อนอื่นๆ บนพื้นผิวของชิ้นงานเหล็กธรรมดาเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวของ ชิ้นงานเดิม ใหม่นี้ เทคนิคนี้เรียกว่าการปรับเปลี่ยนพื้นผิว