Diferența dintre întărirea cazului și întărirea suprafeței

Diferența principală - Încărcarea cazului vs Încălzirea suprafeței

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 principale de metode de tratare termică, cum ar fi recoacerea, temperarea, întărirea și normalizarea. Încălzirea este procesul de mărire a durității unui metal. Există două tipuri majore de procese de întărire, cum ar fi întărirea cazului și întărirea suprafeței. Principala diferență între întărirea cazului și întărirea suprafeței este aceea prin întărirea carcasei se mărește duritatea suprafeței metalului prin infuzarea elementelor în suprafața materialelor, formând un strat subțire de aliaj dur, în timp ce întărirea suprafeței mărește duritatea suprafeței în timp ce miezul rămâne relativ moale.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este Curățarea cazurilor
     - Definiție, pașii metodei
2. Ce este suprafata de calire
    - Definiție, Încărcare diferențială a suprafeței, Structura metalică diferențială
3. Care este diferența dintre întărirea cazurilor și calitatea suprafețelor
    - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: Temperatura austenitizată, Carburizare, Încălzirea carcasei, Tratarea termică diferențială, Încălzirea diferențială a suprafeței, Încălzirea flăcării, Încălzirea, Încălzirea inducției, Nitridarea, Încălzirea suprafeței

Ce este Curățarea cazurilor

Spalarea casei este procesul de întărire a suprafeței unui metal prin infuzarea elementelor pe suprafața metalică, formând un strat subțire dintr-un aliaj mai dur. Acest strat exterior este numit "caz", ceea ce duce la denumirea acestui proces ca întărire a cazului.

Să luăm în considerare procesul de întărire a oțelului subțire ca exemplu pentru a înțelege procesul de întărire a unui aliaj metalic. Metoda de întărire a procedeului este utilizată, în general, pentru aliajele metalice cu un conținut redus de carbon, cum ar fi oțelul slab. Elementul care este infuzat la suprafață este carbonul. Carbonul este aplicat la o adâncime de aproximativ 0,03 mm. Aceasta face ca miezul oțelului să fie neatins; astfel proprietățile sunt neschimbate.

Procesul de întărire a cazurilor

Figura 1: Oțelul este încălzit de culoare roșie înainte de a umple carbonul pe suprafață

Există trei etape ale procesului de întărire a cazului:

1. Oțelul este încălzit până devine roșu încălzit.
2. Oțelul se îndepărtează din vatră și se aruncă într-o probă a elementului care urmează să fie infuzat la suprafață (ex: carbon) și se lasă să se răcească puțin.
3. Oțelul este din nou încălzit până devine roșu încălzit și este răcit cu apă rece.

După ce urmați acești pași, oțelul obține o suprafață întărită și un miez moale. Procesul poate fi repetat de mai multe ori pentru a crește adâncimea "casetei". Una dintre cele mai frecvente surse de carbon pentru infuzare este praful de cărbune.

Ce este suprafata de calire

Suprafața de întărire este procesul de creștere a durității suprafeței exterioare în timp ce miezul rămâne moale.

Procesul de întărire a suprafeței

Există două metode de întărire a suprafeței:

1. Suprafața de întărire diferențială
2. Structura metalică diferențială

Stratul de suprafață diferențială

Tratarea termică diferențială aduce numai suprafața aliajului metalic până la temperatura de austenizare, menținând miezul sub această temperatură. Imediat după ce suprafața ajunge la această temperatură, este stinsă. Există două procese principale de întărire a suprafeței diferențiale: întărirea prin flacără și întărirea prin inducție.

Încălzirea flacarii

Procesul de întărire prin flacără folosește o O₂ gaz torța pentru a aduce suprafața rapid la temperatura de austenitizare urmată de călire.

Inductor de calire

Acest procedeu este similar cu procesul de întărire a flăcării, dar folosind bobine induse electric în loc de flacără. Aceste bobine creează un câmp magnetic în jurul bobinelor, determinând un curent electric să treacă prin el. Datorită rezistenței electrice a oțelului, oțelul se încălzește. Când se încălzește la temperatura dorită, se stinge rapid.

Figura 2: Un roată cu căldură cu flacără

Structura metalică diferențială

Procesul de întărire a suprafeței de structură metalică diferențială face ca suprafața să fie mai puternică decât interiorul metalului. Acest lucru se poate face în două moduri diferite: carburizarea și nitrurarea 

carburare

În timpul carburizării, aliajul metalic este plasat la o temperatură ridicată timp de câteva ore într-un mediu carbonat. Temperatura trebuie să fie mai mare decât temperatura de transformare superioară a metalului (temperatura critică). Apoi, carbonul este absorbit în oțel din mediul carbonic și difuzat lent în straturile superficiale.

nitrurare

Procesul de nitridare utilizează azot și căldură. Acesta este de obicei utilizat pentru pompele de injecție a combustibilului. În această metodă, azotul este difuzat pe suprafața oțelului în loc de carbon. Nitridarea se poate face la temperaturi mai scăzute decât carburizarea.

Diferența dintre întărirea cazului și întărirea suprafeței

Definiție

Încălzirea cazului: Spalarea casei este procesul de întărire a suprafeței unui metal prin infuzarea elementelor pe suprafața metalică, formând un strat subțire dintr-un aliaj mai dur.

Suprafața de calire: Suprafața de întărire este procesul de creștere a durității suprafeței exterioare în timp ce miezul rămâne moale.

Metodă

Încălzirea cazului: Încărcarea cauzei se realizează prin încălzirea roșie a oțelului, prin injectarea de carbon pe suprafață și prin stingerea rapidă.

Suprafața de calire: Etanșarea suprafeței se face prin încălzirea oțelului până la temperatura de austenizare, menținând miezul sub această temperatură și apoi stingerea suprafeței.

Utilizare majoră

Încălzirea cazului: Încărcarea cauzei este frecvent utilizată pentru aliajele de metal cu conținut scăzut de carbon, cum ar fi oțelul slab.

Suprafața de calire: Etanșarea suprafețelor este utilizată pentru multe echipamente fabricate din oțel.

Stoparea

Încălzirea cazului: Încărcarea cauzei nu necesită o stingere imediată.

Suprafața de calire: Suprafețele de întărire necesită o stingere imediată.

Concluzie

Încălzirea este un tip de tratament termic în metalurgie. Există două tipuri de procese de întărire ca întărirea și întărirea suprafeței. Diferența principală dintre întărirea în cazul și întărirea suprafeței constă în faptul că întărirea cazului mărește duritatea suprafeței metalului prin infuzarea elementelor în suprafața materialelor, formând un strat subțire de aliaj dur, în timp ce întărirea suprafeței mărește duritatea suprafeței în timp ce miezul rămâne relativ moale.

Referinţă:

1. "Întărirea suprafeței" Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 1 noiembrie 2016, Disponibilă aici.
2. Himanshu Verma, "Procese de tratare termică". LinkedIn SlideShare, 4 mai 2017, Disponibil aici.
3. "Încălzirea cazurilor de oțel ușoare", TechnologyStudent, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Blacksmith working" de Jeff Kubina din Columbia, Maryland - [1] (CC BY-SA 2.0) prin Wikimedia Commons
2. "Pinionul întărit cu flacără" De Zaereth - Activitate proprie (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons