Mitä on hehkutus?

Hehkutus

Kun terästä hehkutetaan, materiaali kuumennetaan käytetyn terästyypin ennalta määräämään lämpötilaan. Kun materiaali on lämmitetty, se jäähtyy ilmastoiduissa ilmakehissä, aivan kuten sitä lämmittävä uuni.

Tämä lämpökäsittelyprosessi muuttaa materiaalin mikrorakennetta muuttaakseen sen mekaanisia tai sähköisiä ominaisuuksia. Tyypillisesti teräksessä hehkutusta käytetään vähentämään kovuutta, lisäämään taipuisuutta ja vähentämään sisäisiä jännityksiä.

Hehkutuksen edut

Teräksen tai minkä tahansa muun metallin hehkuttaminen sisältää sen kuumentamisen tiettyyn lämpötilaan ja sen jäähtymisen tietyllä nopeudella. Tämä poistaa epäpuhtaudet rakeista, lisää metallin taipuisuutta ja vähentää sen kovuutta.

Hehkutus palauttaa sitkeyden kylmätyöstön jälkeen, mikä mahdollistaa lisätyöskentelyn ilman halkeilua. Hehkutusta voidaan käyttää myös lievittämään hionnan, koneistuksen jne. aiheuttamaa mekaanista rasitusta, mikä estää muodonmuutoksia myöhempien korkean lämpötilan lämpökäsittelytoimenpiteiden aikana. Joissakin tapauksissa hehkutusta käytetään parantamaan sähköisiä ominaisuuksia.

Hehkutusprosessi

Metallipala koostuu kiderakenteiden hilasta, jota kutsutaan rakeiksi, ja joskus rakeet on järjestetty siten, että ne aiheuttavat lisäjännitystä koko metallilevylle. Teräksen tai muun metallin hehkutuksen ensimmäisessä vaiheessa, jota kutsutaan talteenotoksi, metalli kuumennetaan pisteeseen, jossa nämä sisäiset jännitykset voivat hävitä.

Metallin lämmittäminen edelleen lämpötilaan, joka on hieman sen sulamispisteen alapuolella, voi muodostaa uusia rakeita ilman vanhojen rakeiden olemassa olevaa jännitystä. Tämän uuden rakeen muodostumista kutsutaan uudelleenkiteytykseksi. Näiden uusien rakeiden kasvun hallitsemiseksi anna metallin jäähtyä tietyllä nopeudella, jota kutsumme jyvien kasvuvaiheeksi.

Tämän koko prosessin loppuun saattaminen johtaa metalliin, jolla on erinomainen sitkeys ja alentunut kovuus. Miksi joskus on parempi käyttää matalamman kovuuden metallia? Jos metallipala on liian kova, se haurastuu. Kestävimmät metallit ovat erittäin sitkeitä, mikä tarkoittaa, että ne voivat taipua ja vaimentaa iskuja rikkoutumatta. Hehkutusmetalli on tapa saavuttaa ihanteellinen tasapaino kovuuden ja sitkeyden välillä.

Sovellukset ja materiaalit

Yksi hehkutuksen pääsovelluksista on vääntötyökarkaisun vaikutus. Kylmämuovauksen, venytyksen, taivutuksen jne. aikana materiaali kovettuu niin pitkälle, että sitä ei voida käsitellä enempää tai aiheuttaa halkeilua. Hehkutustoiminto tässä vaiheessa tekee materiaalista sitkeämmän, mikä mahdollistaa edelleen muotoilun. Samalla tavalla hehkutusta käytetään vähentämään sisäisiä jännityksiä, joita syntyy hitsin jähmettyessä.

Hehkutettujen metallien teollinen käyttö

hehkutettu metalli

Monet nykyään yleiset teolliset prosessit vaativat tai tehostavat hehkutetun teräksen ja hehkutettujen metallien käyttöä. Esimerkiksi hitsauksen jäännösjännityksen vähentämiseksi hitsattu rakenne yleensä hehkutetaan.

Hehkutus vahvistaa myös lujassa koneistuksessa ylikuumeneneita metalleja. Kun lankaa ohennetaan, rakeen syntyy jännitystä, joten uusi lanka yleensä hehkutetaan. Lisäksi ohutlevyn valmistusprosessi tuottaa liian jäykkiä osia, joten levyjä usein hehkutetaan niiden kestävyyden palauttamiseksi.

Mitä on normalisointi?

Toisin kuin metallien hehkutuksessa, normalisointi tehdään kovuuden lisäämiseksi. Tämä saavutetaan kuumentamalla materiaalia austeniittisen alueen yläpuolelle ja antamalla sen sitten jäähtyä ilmassa, joka jäähtyy nopeasti. Tämä prosessi johtaa myös vähentyneeseen taipuisuuteen.

Muut prosessit

Hehkutuksen ja normalisoinnin lisäksi teräksellä ja muilla metalleilla on ainakin kaksi muuta tavanomaista käsittelyä: karkaisu ja karkaisu. Jokainen vaihtoehto on suosittu monien valmistus- ja tuotantoyritysten keskuudessa. Jokaisella on kuitenkin erityisiä tarkoituksia, etuja ja haittoja, kuten hehkutuksessa ja normalisoinnissa.

Karkaistu

Karkaisua, kuten hehkutusta, käytetään lisäämään materiaalin taipuisuutta ja pehmeyttä. Tämä käsittelymenetelmä kuitenkin painottaa enemmän teräksen magneettisuuden ja työstettävyyden parantamista.

Sammutus

Karkaisu on samanlainen kuin karkaisu ja lisää työstettävyyttä ja magneettisia ominaisuuksia. Tämän käsittelyn tarkoitus on kuitenkin lisätä materiaalin kovuutta, aivan kuten normalisoinnissa. Toisin kuin normalisoinnissa, jossa metalli jäähdytetään ilmassa, karkaisussa käytetään nestemäistä väliainetta teräksen nopeaan jäähdyttämiseen. Tämän prosessin myötä teräksen rakeista tulee hienompaa, koska sen ei anneta kasvaa ydintymisen jälkeen.