Kako utiskivanje čvrste čelika

Ispuštanje je brz način dovođenja metala natrag na sobnu temperaturu nakon toplinske obrade kako bi se spriječilo da proces hlađenja dramatično mijenja metalnu mikrostrukturu. Metalni radnici to čine stavljanjem vrućeg metala u tekući ili ponekad prisiljeni zrak. Izbor tekućine ili prisilnog zraka naziva se medijem.

Kako se ugasiti?

Uobičajeni mediji za gašenje uključuju polimere posebne namjene, konvekciju prisilnog zraka, slatku vodu, slanu vodu i ulje. Voda je učinkovit medij kada je cilj da čelik postiže maksimalnu tvrdoću. Međutim, upotreba vode može dovesti do pucanja metala ili izobličenja. Ako ekstremna tvrdoća nije potrebna, mineralna ulja, ulje kitova ili ulje pamučnog sjemena mogu se koristiti umjesto toga u procesu gašenja.

Proces zaustavljanja može izgledati dramatično onima koji nisu upoznati s njom. Kako metalni djelatnici prenose vrući metal u odabrani medij, parna količina izlaze iz metala u velikom volumenu.

Utjecaj brzine onesposobljavanja

Sporije stanjivanje daje termodinamičkim silama veću priliku za promjenu mikrostrukture, a to često može biti loše ako ta promjena u mikrostrukturi slabi metal. Ponekad je ovaj ishod poželjan, zbog čega se različiti mediji upotrebljavaju za provođenje ugasljavanja. Na primjer, ulje ima stopu rasta koja je znatno niža od vode. Zaustavljanje u tekućem mediju zahtijeva miješanje tekućine oko komada metala kako bi se smanjila para s površine. Džepovi pare mogu suprotstaviti procesu gašenja, stoga ih je potrebno izbjeći.

Zašto je ubrzan rad?

Često se koristi za stvrdnjavanje čelika, zaustavljanje vode iz temperature iznad austenitne temperature rezultirat će stvaranjem ugljika zarobljenog unutar austenitne letvice. To dovodi do teške i krhke martenzitne pozornice. Austenit se odnosi na željezne legure s bazom gama-željeza, a martenzit je tvrdi tip čelične kristalne strukture. Prekinuti čelik martenzit je vrlo lomljiv i naglašen. Kao rezultat toga, čvrsti čelik obično prolazi kroz proces kaljenja. To uključuje ponovno zagrijavanje metala na temperaturu ispod kritične točke, a zatim je dopušteno da se ohladi u zraku.

Uobičajeno, čelik će se naknadno kalili u ulju, sol, kupke olova ili peći s zrakom koji cirkuliraju navijači kako bi se vratili neki duktilnost (sposobnost da izdrže napetost) i otpornost izgubljenih pretvorbom u martenzit. Nakon što se metal zagrije, brzo, polagano ili uopće ne hladi, ovisno o okolnostima, osobito je li metal u pitanju osjetljiv na post-temperaturne krhkosti.

Pored temperature martenzita i austenita, toplinska obrada metala uključuje feritne, pearlite, cementite i bainitne temperature. Transformacija delta feritom nastaje kada se željezo zagrije na željezo visoke temperature. Prema Institutu za zavarivanje u Velikoj Britaniji, nastaje "hlađenje koncentracija niskog ugljika u legurama željeza i ugljika iz tekućeg stanja prije pretvorbe u austenit".

Pearlite nastaje tijekom sporog procesa hlađenja legura željeza. Bainit dolazi u dva oblika: gornji i donji bainit. Proizvodi se pri brzinama hlađenja usporenoj od stvaranja martenzita, ali s bržom brzinom hlađenja nego feritom i perlitima.

Gašenje sprječava prodiranje čelika iz austenita u ferit i cementit. Cilj je da čelik dosegne martenzitnu fazu.

Različiti mediji

Svaki medij koji je dostupan u procesu gašenja ima svoje prednosti i nedostatke, a metalarima je potrebno odlučiti što se najbolje temelji na konkretnom poslu. Ovo su neke od mogućnosti:

• kaustike: To uključuje vodu, različite koncentracije slane vode i soda. To su najbrži načini hlađenja metala tijekom procesa gašenja. Osim mogućeg savijanja metala, također se moraju poduzeti sigurnosne mjere pri upotrebi kaustičnih gaziranih napitaka, jer mogu biti štetni za kožu ili oči.
• ulja: To je obično najpopularnija metoda jer neka ulja još uvijek mogu brzo ohladiti metale, ali bez iste opasnosti kao voda ili druga kaustika. Ipak, ulja dolaze s rizicima, jer su zapaljive. Stoga je važno da metalni radnici znaju granice ulja s kojima rade s obzirom na temperature i težine opterećenja kako bi se izbjegle požari.
• plinovi: Dok je prisiljeni zrak uobičajen, dušik je još jedna popularna opcija. Plinovi se često koriste za gotove metale, kao što su alati. Podešavanje tlaka i izlaganje plinovima mogu kontrolirati brzinu hlađenja.