Lära om släckning i metallbearbetning

Släckning är ett snabbt sätt att återföra en metall till rumstemperatur efter värmebehandling (som glödgning, normalisering eller spänningsavlastning) för att förhindra att kylprocessen dramatiskt förändrar metallets mikrostruktur. Släckning resulterar i härdning av stål vid samma temperatur som fullglödgning gör.

Hur släcker man ut?

Specialpolymers, tvångsluftkonvektion, färskvatten, saltvatten och olja kan alla användas för att utföra släckningsprocessen.

Vatten är ett effektivt medium när målet är att stålet ska nå maximal hårdhet. Användning av vatten kan dock leda till att metall spricker eller förvrängs. Om extrem hårdhet inte är nödvändig, kan andra medier, såsom mineralolja, valolja eller bomullsfröolja användas i släckningsprocessen istället.

Avkylningshastighetens effekter

Med en långsammare kylningshastighet har de termodynamiska krafterna mer möjlighet att byta mikrostruktur. Ibland är detta resultat föredraget, varför olika medier används för att utföra släckning. Olja har till exempel en släckningsgrad som är mycket lägre än vatten. Avkylning i ett flytande medium kräver att vätskan rörs runt metallstycket för att minska ångan från ytan. Fickor av ångbänken släcker genom luftkylning tills de avdunstar.

Varför utförs quenching?

Används ofta för att härda stål, vattenavkylning från en temperatur över austenitisk temperatur resulterar i att kol blir fastnat inuti den austenitiska lathen.

Detta leder till det hårda och spröda martensitiska scenen. Austetit avser järnlegeringar med en gamma-järnbas, och martensit är en hård typ av stålkristallinstruktur. Mönensit av quenched stål är mycket sprött och stressat. Som ett resultat avgår det släckta stålet vanligen tempereringsprocessen.

Vanligtvis kommer stål att härdas i olja, salt, blybad eller i ugnar med luft som cirkuleras av fläktar för att återställa en del av duktiliteten (förmåga att motstå dragspänning) och seghet som förloras genom omvandling till martensit. Efter det att metallen är härdad kyls den snabbt, långsamt eller inte alls, beroende på omständigheterna, särskilt om den aktuella metallen är sårbar för brådhet efter bristning.

Förutom martensit och austenit temperaturer innefattar värmebehandling av metall ferrit, perlitit, cementit och bainitemperaturer. Delta ferrit transformationen sker när järnet upphettas till en hög temperatur form av järn. Enligt Welding Institute i Storbritannien bildar det "på kylning av låga kolkoncentrationer i järnkollegeringar från vätsketillståndet innan de omvandlas till austenit."

Pearlite skapas under långsam kylning av järnlegeringar.Bainit kommer i två former: övre och nedre bainit. Den produceras vid långsammare kylhastigheter långsammare än martensitbildning men med en snabbare kylning än ferrit och perlitform.

Quenching förhindrar att stål bryts ner från austetit till ferrit och cementit. Målet är att stålet når martensitiska fasen.