Tratamentul termic este utilizarea căldurii pentru a modifica proprietățile unui material, în special în metalurgie. Este un tip de proces industrial implicat în modificarea proprietăților chimice și fizice ale metalelor și aliajelor metalice. Există patru tipuri majore de metode de tratare termică, cum ar fi recoacerea, temperarea, întărirea și normalizarea. Reacția este un proces de tratare termică utilizat pentru a înmuia materialele sau pentru a obține alte proprietăți dorite, cum ar fi prelucrabilitatea, proprietățile electrice, stabilitatea dimensională etc. Încălzirea sau călirea este procesul de creștere a durității unui metal. Temperarea este procesul de încălzire a unei substanțe la o temperatură mai mică decât intervalul său critic, menținerea și apoi răcirea. Principala diferență între întărirea temperaturii și temperarea este aceea recoacerea se face pentru a înmuia un metal sau un aliaj și întărirea se face pentru a crește duritatea unui metal sau aliaj, în timp ce temperarea se face pentru a reduce fragilitatea metalului sau aliajului stins.
1. Ce este recoacerea
- Definiție, proces, scopuri de recoacere
2. Ce este Hardening
- Definiție, proces, tipuri de procese de întărire
3. Ce este temperarea
- Definiție, proces, austemperare
4. Care este diferența dintre calirea și temperarea răzgătului
- Compararea diferențelor cheie
Termeni cheie: aliaj, recoacere, austempering, carburări, intemperii, întărire, inducție, metal, metalurgie, nitridare, normalizare, călire, căldură de suprafață, temperare
Reacția este procesul de înmuiere a unui material pentru obținerea proprietăților chimice și fizice dorite. Unele dintre aceste proprietăți dorite includ prelucrabilitatea, sudabilitatea, stabilitatea dimensională etc. Este un tip de tratament termic.
Procesul de recoacere presupune încălzirea unui metal la sau în apropierea temperaturii critice (temperatura critică este temperatura la care se schimbă faza cristalină a metalului). Încălzirea la o temperatură atât de ridicată face potrivit pentru fabricare. După încălzire, metalul trebuie răcit la temperatura camerei. Acest lucru se poate face într-un cuptor.
Figura 1: Curățarea unei benzi de argint
Răcirea lentă a metalului produce o microstructură rafinată. Acest lucru poate duce la separarea parțială sau complet a elementelor constitutive. Procesul de tratare prin recoacere poate fi folosit și pentru metale pure și aliaje. Conform acestui proces, metalele feroase sunt clasificate ca mai jos.
Alte metale cum ar fi alama, argintul, cuprul pot fi complet recoace, dar sunt răcite rapid. Acest lucru se poate face prin stingerea în apă.
Încălzirea este procesul de creștere a durității unui material. Încălzirea crește rezistența materialului. Încălzirea este adesea făcută de călire. În procesul de răcire a unui metal, metalul este încălzit în fază cristalină austenită și apoi răcit rapid. Răcirea se poate face fie cu aer forțat, fie cu alte gaze, cum ar fi azot, ulei, saramură etc. (alese în funcție de tipul aliajului și de componentele acestuia).
Procesul de înmuiere crește rezistența și proprietățile de uzură ale metalului. Dar prezența unui conținut suficient de carbon și de aliaj este o condiție prealabilă pentru întărire. Încălzirea se poate face pentru aliajele metalice, cum ar fi oțelul. Cu toate acestea, întărirea în acest fel face ca metalul să devină fragil. Prin urmare, procesul de temperare este de obicei realizat urmat de procesul de întărire.
Există două tipuri majore de procese de întărire; întărirea suprafeței și întărirea carcasei.
Suprafața de întărire mărește duritatea suprafeței exterioare în timp ce miezul rămâne moale. Suprafețele de întărire se pot realiza prin mai multe metode, cum ar fi carburizarea, nitrurarea și întărirea prin flacără / întărirea inducției.
Figura 2: O pompă de injecție a combustibilului
Încărcarea cauzei sporește duritatea suprafeței prin infuzarea elementelor în suprafața materialului și formarea unui strat subțire de aliaj dur. Încărcarea cauzei crește rezistența la uzură a echipamentului fără a modifica părțile interioare.
Temperarea este procesul de încălzire a unei substanțe la o temperatură mai mică decât intervalul său critic, menținerea și apoi răcirea. Aceasta se face pentru a obține proprietăți dorite. Temperarea este adesea efectuată pentru oțelul anterior stins sau normalizat. Procesul de temperare este util în reducerea fragilității oțelului stins. Temperatura la care se face temperarea afectează direct duritatea materialului. Temperaturile mai ridicate scad duritatea.
Figura 3: Temperarea culorilor oțelului
Temperarea se face prin reîncălzirea aliajului metalic la o temperatură mai mică decât temperatura critică (temperatura critică este temperatura la care se schimbă faza cristalină a metalului). Apoi, materialul este menținut la această temperatură pentru o perioadă de timp, urmată de răcire. Răcirea poate fi o operație de răcire sau răcire cu aer.
O subcategorie de temperare este austempering. Se aplică în principal metalelor feroase, cum ar fi oțelul și fonta ductilă. Se utilizează pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale aliajelor metalice prin reducerea sau eliminarea distorsiunilor.
Recoacerea: Reacția este procesul de înmuiere a unui material pentru obținerea proprietăților chimice și fizice dorite.
calire: Încălzirea sau călirea este procesul de creștere a durității unui material.
Calirea: Temperarea este procesul de încălzire a unei substanțe la o temperatură mai mică decât intervalul său critic, menținerea și apoi răcirea.
Recoacerea: Procesul de recoacere implică încălzirea unui metal la sau în apropierea temperaturii critice urmată de răcirea la temperatura camerei foarte încet într-un cuptor.
calire: În procesul de întărire, metalul este încălzit în fază cristalină austenită și apoi răcit rapid.
Calirea: Temperarea se face prin reîncălzirea aliajului metalic la o temperatură mai mică decât temperatura critică, menținând timp și răcire.
Recoacerea: Annealingul înmoaie materialele.
calire: Încălzirea crește duritatea și rezistența materialelor, cum ar fi aliajele metalice.
Calirea: Temperarea reduce fragilitatea metalelor.
Recoacerea: Reacția este utilizată pentru metale și aliaje metalice.
calire: Încălzirea este utilizată pentru aliajele metalice care conțin un conținut suficient de carbon și aliaj.
Calirea: Temperarea este folosită în principal pentru oțel.
Reacția, întărirea și temperarea sunt procese de tratare termică. Principala diferență între întărirea temperaturii și călirea este aceea că recoacerea se face pentru a înmuia un metal sau un aliaj, iar întărirea se face pentru a crește duritatea unui metal sau aliaj, în timp ce temperarea se face pentru a reduce fragilitatea metalului sau aliajului stins.
1. Himanshu Verma. "Procese de tratare termică". LinkedIn SlideShare, 4 mai 2017, disponibil aici.
2. "Metal Hardening / Quenching Metal / Metal Tempering." Harding, Quenching, Tempering la Metlab din Wyndmoor PA., Disponibil aici.
3. Gulfam Hussain, Inginer Material Urmați. "Hardening (Heat treatment) Quenching". LinkedIn SlideShare, 28 Mar. 2016, Disponibil aici.
1. "Reciclarea unei benzi de argint" de Mauro Cateb - munca proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "Pompa de injecție a carburantului Simms, tractorul Fordson, raliu de vânătoare de la Cophill Farm 2012" de Andy Dingley - Activitate proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
3. "Standardele de temperare folosite în fierărie" De Zaereth - Activitate proprie (CC0) prin Wikimedia Commons