Каленый и закаленный — в чем разница?
Эти понятия часто путают.
Термин «каление» в общем смысле означает «нагретый до высоких температур». И все. Применительно к металлам: достижение металлом определенной температуры сопровождается появлением характерного цвета – красного, желтого или белого. При нагреве в муфельной печи начало видимого свечения металла соответствует температуре порядка 600 оС. О цветах каления подробно сказано в Википедии:
| Температура, оС | Цвет каления |
| 550 | Темно-коричневый |
| 630 | Кроичнево-красный |
| 680 | Темно-красный |
| 740 | Темно-вишневый |
| 770 | Вишневый |
| 800 | Ярко- или светло-вишневый |
| 850 | Ярко- или светло-красный |
| 900 | |
| 950 | Желто-красный |
| 1000 | Желтый |
| 1100 | Ярко- или светло-желтый |
| 1200 | Желто-белый |
| 1300 | Белый |
Цвет каления давал хорошее качественное представление о температуре металла – чем светлее, тем горячее. Поэтому тот кузнец, который мог лучше различать цвета и выбрать оптимальный цвет (= температуру), получал более качественные изделия.
(Понятно, что скверну выжигали каленым железом – самым эффективным, что было в арсенале средств борьбы. Понятно также, что это использовали и палачи – если железо красное, то точно будет больно, и очень. Относительно каленых орешков – их «калят», т.е. нагревают до высокой температуры для того, чтобы сделать скорлупу хрупкой и облегчить извлечение ядрышка. Т.е. в процессе нагрева орехов скорлупа меняет свои свойства. Собственно, то же самое относится и к семечкам. «Щелкать» можно только сушеные или жареные семечки, именно потому, что они сухие. С сырыми — не получится.)
Относительно металла. В первом приближении, если металл нагреть, а потом неспешно охладить, то по окончании охлаждения он будет таким же, как до нагрева (или почти таким же). На рисунке 1 показана структура армко-железа в исходном состоянии (рис.1, а) и после нагрева до 900
| а | б |
Рисунок 1. Армко -железо в исходном состоянии (а) и после нагрева до высоких температур (б).
Что касается стали, если нагреть ее до температуры существования аустенита, да еще выдержать при этой температуре, то может измениться размер аустенитного зерна; это окажет влияние на свойства. Но это уже дальше от нашей темы.
А вот если охладить сталь быстро, то состояние ее кардинально изменится. Это будет уже закаленная сталь.
Закалка имеет смысл только для сплавов с переменной растворимостью легирующих элементов при изменении температуры (есть «закалка вакансий», но это не тема данной статьи). Поэтому закалка, например железа, не имеет смысла с технологической точки зрения.
| а | б |
Рисунок 2. Сталь до (а) и после (б) закалки.
Т.е., когда вместо «закаленный» говорят «каленый», это неверно.
В литературных источниках, в том числе в интернете, упоминаются каленые стрелы.Да, стальные стрелы могли иметь закаленный наконечник. Но не каленый. Вероятно, смешение понятий получилось потому, что сначала этот наконечник надо нагреть до температуры каления. Собственно, температура закалки для разных сталей составляет примерно от 850 до 1100 оС и лежит как раз в интервале цветов красного и желтого каления.
Есть еще интересный момент. Если стрелы (или наконечники к ним) ковали в кузнице, то для этого надо было их разогреть до высокой температуры. Это делалось на раскаленных углях, другого способа раньше не было. Т.е. имела место твердая цементация. Оптимальная температура цементации 830-850
Насчет каленых деревянных стрел. Возможно, их обжигали на огне для придания лучших свойств. Тогда точно «каленая». Но это уже к специалистам по обработке древесины.
Подведем итог для металлов:
1. Каленый – претерпевший нагрев до высокой температуры, изменение свойств не предполагается;
2. Закаленный – прошедший термическую обработку (закалку) с целью изменения свойств.
Каленый металл (характеристики и особенности материала, важные нюансы) — РИНКОМ
Содержание
Каленый металл (характеристики и особенности материала, инструменты для обработки, применяемые технологии, важные нюансы)
- Что такое закалка металла?
-
Важные особенности закалки стали
- Особенности охлаждения различных деталей и изделий
- Как изменяются свойства металлов после закалки
- Отпуск каленого металла
- Технологии выполнения основных операций по обработке заготовок и изделий из каленых металлов
-
Как просверлить каленый металл
- Какой инструмент выбрать для сверления каленого металла
- Советы по применению СОЖ при обработке каленого металла
- Как согнуть каленый металл
-
Как нарезать резьбу в каленом металле
- Технология нарезания внутренних резьб
- Технология нарезания наружных резьб
- Где купить инструменты для обработки заготовок и изделий из каленого металла?
В этой статье мы подробно расскажем о технологиях обработки заготовок и изделий из закаленных металлов. Особое внимание уделим следующим основным вопросам.
-
Что такое закалка металла?
-
Какие характеристики материалов улучшаются после дополнительной обработки?
-
Какие инструменты и технологии применяют для выполнения основных операций с заготовками и изделиями из каленого металла?
Итак, начнем.
Что такое закалка металла?
Закалка — это один из видов дополнительной обработки металла, предполагающий:
-
нагрев заготовки или изделия выше критической температуры, при которой кристаллическая решетка материала изменяет свою структуру;
-
быстрое охлаждение стали.
Важно! Материалы нагревают выше определенных критических температур. Для каждого металла они отличаются.
Фотография №1: процесс закалки
Для улучшения физико-химических свойств металлов применяют различные виды закалки.
-
С полиморфным вращением. По этой технологии закаливают стали и сплавы на основе черных металлов. Для нормализации пластичности и вязкости, а также для снижения хрупкости используют отпуск. Он незначительно уменьшает прочность заготовок и изделий.
-
Без полиморфного вращения. По этой технологии закаливают цветные металлы и сплавы на их основе. Нужные характеристики материалы приобретают после процесса «старения».
Для закалки металлов применяют различные охладители. При этом технологии отличаются. Расскажем об их особенностях.
-
Закалка в одном охладителе. Нагретый металл просто погружают в закалочную жидкость до полного охлаждения.
-
Изотермическая закалка. Деталь или изделие выдерживается в охладительной среде только до тех пор, пока не произойдет изотермическое преобразование кристаллической решетки. При этом образуется аустенит.
-
Прерывистая закалка. Этот метод повышения физико-химических свойств металлов и сплавов предполагает использование двух охлаждающих сред. Вначале заготовка или изделие быстро охлаждается в первичной среде (вода). Затем происходит медленное остывание, к примеру, в масле. Таким способом закаливают углеродистую сталь и изделия из нее.
-
Ступенчатая закалка. Ее проводят в среде, которая имеет температуру выше мартенситной точки. При этом металл приобретает температуру закалочной ванны во всех точках сечения. После этого происходит окончательное медленное охлаждение заготовки или изделия.
-
Струйчатая закалка. Предполагает обрызгивание металла струей воды. Чаще всего этот способ используют для повышения физико-химических свойств частей деталей или изделий. Технология обеспечивает более высокую степень прокаливаемости.
Перечислим основные охлаждающие среды.
-
Вода.
-
Соляные растворы.
-
Щелочные растворы
-
Расплавленный свинец.
-
Технические масла.
К самым лучшим охлаждающим средам относят растворы поваренной соли и каустической соды.
Важные особенности закалки стали
-
Экономическая эффективность закалки напрямую зависит от скорости термообработки и охлаждения. Чем она выше, тем меньше расходуется энергии. Однако быстрый нагрев приводит к возникновению большого перепада температур между поверхностными слоями и сердцевинами изделий. В результате появляются трещины и происходят деформации. Именно поэтому термическая обработка проводится плавно и равномерно. Процесс контролирует технолог-термист. Используются табличные значения и эмпирические формулы.
-
На процесс преобразования структуры и изменения состава металла при его калении напрямую влияет скорость охлаждения заготовки или изделия. Например, быстрое охлаждение с применением обычной воды комнатной температуры приводит к получению углеродистой стали с мартенситной структурой, а при использовании горячей жидкости или масел получаются трооститы.
-
Режимы термической обработки и охлаждения также зависят от форм и размеров деталей и изделий. Поэтому в каждом конкретном случае специалисты разрабатывают индивидуальные операционные карты и маршрутные технологии.
-
Технология получения каленого металла выглядит так.
- Все поверхности тщательно очищаются от ржавчины, масла и иных загрязнений.
- Деталь или изделие равномерно прогревается до нужной температуры.
- Производятся охлаждение и отпуск.
-
При калении металла в домашних условиях температуру изделий и заготовок определяют по цветам побежалости. Ориентируйтесь по данным из таблицы.
|
Цвет разогретого металла |
Температура |
|
Ярко-белый |
Более 1300 °C |
|
Желто-белый |
От 1250 до 1300 °C |
|
Светло-желтый |
От 1150 до 1250 °C |
|
Темно-желтый |
От 1050 до 1150 °C |
|
Оранжевый |
От 900 до 1050 °C |
|
Красный |
От 870 до 900 °C |
|
Ярко-красный |
От 830 до 870 °C |
|
Вишнево-алый со светлым оттенком |
От 800 до 830 °C |
|
Вишнево-алый |
От 770 до 800 °C |
|
Вишнево-красный |
От 730 до 770 °C |
|
Вишневый |
От 650 до 730 °C |
|
Красно-коричневый |
От 580 до 650 °C |
|
Темно-коричневый |
От 530 до 580 °C |
Особенности охлаждения различных деталей и изделий
-
Тонкостенные детали и изделия, изготовленные из углеродистых и легированных сталей, охлаждают с применением минеральных масел. Процесс происходит при постоянной температуре. Она не зависит от температуры воздуха. Вода в охладителе должна отсутствовать.
-
Для каления углеродистых сталей со сложным химическим составом используют комбинированное охлаждение. Вначале заготовку помещают в воду, а затем – в масляную ванну. Смена сред должна происходить очень быстро.
-
Детали, заготовки и изделия сложных форм охлаждают с применением раствора каустической соды (50 %). Его нагревают до +60 °C. Сталь, охлажденная в этой среде, приобретает светлый оттенок.
Для получения простых каленых деталей и изделий из металлов чаще всего применяют обычную воду. Оптимальная температура — +30 °C. Соли и примеси в среде должны отсутствовать.
Как изменяются свойства металлов после закалки
-
Повышаются твердость и прочность.
-
Увеличиваются хрупкость и внутреннее напряжение. Это провоцирует разрушение материалов при резких критических воздействиях.
Обратите внимание! Для уменьшения внутренних напряжений и увеличения пластичности применяют отпуск. После этой операции твердость и прочность снижаются незначительно.
Отпуск каленого металла
Отпуск металла — это заключительная стадия каления, применяемая для уменьшения твердости, снижения хрупкости и устранения внутренних напряжений. Технология предполагает нагрев металла до определенной температуры с последующим охлаждением. Оно может проходить как на открытом воздухе, так и в различных жидкостях (масляные и расплавные среды).
Фазовые состояния и структуры металлов напрямую зависят от температур нагрева. Чем она выше, тем ниже твердость и хрупкость, но выше вязкость и гибкость.
Активно применяют три вида отпуска металла при калении. Предельные температуры нагрева различны.
-
Низкий отпуск. Предельная температура нагрева – 300 °C. При такой температуре отпуска получаются материалы с максимально высокой твердостью. При этом снижаются внутренние напряжения, а также повышается вязкость износостойких сталей.
-
Средний отпуск. Предельная температура нагрева — +450°C. Применяется при калении металлических деталей и изделий для получения повышенных показателей упругости и прочности. Вязкость при этом остается на определенном заданном уровне. По этой технологии получают рессорные и пружинные стали. Охлаждение обычно проводится на открытом воздухе.
-
Высокий отпуск. Проводится в температурном диапазоне от 450 до 650 °C. После такого отпуска:
- каленый металл становится пластичным;
- у заготовки или изделия повышаются относительные удлинение и сужение;
- внутренние напряжения уменьшаются на 95 %.
Изображение №1: влияние температуры отпуска на механические свойства металлов и сплавов
Технологии выполнения основных операций по обработке заготовок и изделий из каленых металлов
Начнем с самой распространенной операции — сверления.
Как просверлить каленый металл
В первую очередь — перечислим основные особенности сверления заготовок и изделий из каленого металла. Для успешной обработки необходимо:
-
правильно подобрать сверло;
-
подготовить заготовку или изделие;
-
применять смазочно-охлаждающую жидкость.
Какой инструмент выбрать для сверления каленого металла
Для сверления каленого металла лучше всего подходят инструменты, изготовленные из сталей следующих марок.
-
Р18. Инструменты из стали этой марки — лучший выбор. Эти сверла по каленому металлу появились еще во времена СССР. Материал содержит до 18 % вольфрама. Это придает стали высокую прочность. Поверхности не перегреваются и изнашиваются медленно.
-
Р6М5К5. Сталь этой марки содержит 6% вольфрама и по 5 % молибдена и кобальта. Эти сверла по каленому металлу могут выдерживать максимальные тепловые нагрузки при обработке закаленных деталей и изделий.
-
HSS-Co. Это зарубежный аналог предыдущей стали.
Фотография №2: сверло по каленому металлу из стали марки HSS-Co
Мастера выбирают сверла из сталей именно этих марок из-за оптимального сочетания цены и эффективности обработки высокопрочных каленых металлов.
Обратите внимание! Перед сверлением необходимо тщательно очистить заготовку или изделия от масел, жиров и иных загрязнений.
Советы по применению СОЖ при обработке каленого металла
-
Добавляйте СОЖ на режущие кромки инструментов. В процессе обработки жидкость разлетается и испаряется. Смазку нужно своевременно обновлять.
-
Перед обработкой детали или изделия необходимо также нанести СОЖ на целевую поверхность.
-
Во время сверления каленого металла делайте небольшие перерывы для остывания заготовки и инструмента.
Как согнуть каленый металл
Для сгибания металлических заготовок и изделий на производстве обычно применяют прессы следующих видов.
-
Пневматические и гидравлические. Это стандартное оборудование для сгибания металла. Заготовки помещают между пуансонами и матрицами. Это позволяет сгибать даже утолщенные детали и изделия. Гидравлические прессы используют чаще. Их преимущества — низкая стоимость и простота эксплуатации.
-
Поворотные. Сгибание металла происходит между специальными балками и плитами. Технология отлично подходит для обработки простых изделий из каленого металла с небольшими габаритами.
-
Ротационные. На этих станках каленый металл сгибают специальные валики. Ротационные станки чаще всего используют для мелкосерийного производства крупногабаритных изделий.
Фотография №3: сгибание металла на станке
Обратите внимание! Хорошая производительность обеспечивается при использовании ротационных и поворотных прессов. Обработка происходит в автоматическом режиме. Заранее рассчитывать усилия не требуется.
Как нарезать резьбу в каленом металле
Для этой операции также лучше всего подходят инструменты, изготовленные из быстрорежущих сталей и твердых сплавов. Для нарезания внутренних резьб используют метчики, а для наружных — плашки.
Технология нарезания внутренних резьб
Для нарезания внутренней резьбы определенного размера обычно используют три метчика: черновой (№1), получистовой (№2) и чистовой (№3).
Действуйте по следующей схеме.
-
Сделайте разметку.
-
Накерните отверстие.
-
Смажьте будущее отверстие и сверло.
-
Закрепите деталь.
-
Установите сверло.
-
Настройте режим резания. Обработку начинайте с малых оборотов. После погружения сверла в металл скорость можно понемногу увеличивать.
-
Просверлите отверстие под резьбу и раззенкуйте. Удалите стружку. Смажьте метчик №1 и заготовку.
-
Установите инструмент. Оси (его и отверстия) должны совпадать.
-
Сделайте первый проход. После каждого полного оборота метчика делайте пол-оборота в обратном направлении. При необходимости удаляйте стружку.
-
Сделайте проходы с применением получистового и чистового метчиков.
Технология нарезания наружных резьб
Для этого применяют плашки. Обрабатывайте заготовки по такой технологии.
-
Установите инструмент в держатель подходящего размера. Закрепите плашку при помощи винтов.
-
Сделайте фаску на конце заготовки.
-
Нанесите СОЖ на поверхности.
-
Наложите плашку на заготовку. Ее плоскость должна быть перпендикулярно оси обрабатываемой детали.
-
Нарежьте резьбу. После одного-двух-витков делайте возвраты на пол-оборота.
-
Удостоверьтесь в точности нарезанной резьбы.
Где купить инструменты для обработки заготовок и изделий из каленого металла?
Выгодно купить инструменты для обработки заготовок и изделий из закаленных металлов вы можете в нашем интернет-магазине. В каталоге вы найдете:
-
сверла;
-
метчики;
-
плашки;
-
резцы;
-
фрезы;
-
зенкеры и пр.
Изучите ассортимент и выберите подходящие инструменты. Для оформления заказа позвоните нам по телефону или заполните форму на сайте. Желаем вам приятных покупок!
Что происходит при закалке
Еще в средние века славились дамасские сабли и клинки своей остротой и гибкостью. Таким клинком, который изгибался почти в кольцо, можно было разрубить в воздухе подброшенный газовый шарф.
Сирийские мастера скрывали способы обработки стали, из которой они изготовляли такие сабли. Но в наше время уже известно, как придать стали высокие качества различными видами обработки.
Чтобы сделать сталь очень твердой, ее подвергают закалке. Этот способ обработки был известен еще европейским кузнецам средневековья, и описание его осталось в старинной литературе.
Для закалки напильника, сверла или клинка их нагревали до белого каления, обсыпав порошком обугленного рога, смешанным с солью. Раскаленные изделия погружались затем в холодную воду и приобретали большую твердость.
Почему после такой обработки сталь становится тверже? Это долго оставалось загадкой. Даже значительно позднее, когда мастера при закалке давно уже обходились без порошка сожженного рога, никто не мог объяснить, почему в процессе закалки сталь приобретает новые свойства.
Ответить на этот вопрос стало возможным только после изучения строения металлов.
При нагревании до белого каления сталь размягчается, и большая часть ее кристалликов разрушается.
Когда же закаляемый инструмент погружается в холодную воду, поверхностный слой охлаждается и затвердевает очень быстро. Поэтому образующиеся кристаллические зерна так мелки, что их трудно различить при обычно применяемом для рассматривания увеличении.
Чем мельче зерна металла, тем крепче они связаны между собой. Этим и объясняется большая твердость поверхностного слоя закаленной стали.
Можно воздействовать на качество стали и другими способами — проковкой, прокаткой, протяжкой. От подобной холодной обработки сталь делается более вязкой и гибкой, не теряя твердости.
Как же влияет такая обработка на строение металла?
Советские физики Н. Е. Успенский и С. Т. Конобеевский исследовали ее влияние. Они доказали, что причина приобретения новых качеств сталью — изменение ее текстуры, то есть расположения отдельных зерен в металле. Каждое зерно металла имеет неправильную форму, атомы в нем расположены в строгом порядке, в соответствии с кристаллической решеткой. По отношению же друг к другу зерна ориентированы беспорядочно. И вот холодная обработка металла упорядочивает относительное расположение зерен.
Например, в результате прокатки металлические зерна могут расположиться так, что плоскости наибольшей сгущенности атомов станут взаимно параллельными. Такое упорядочение распределения зерен придает стали гибкость и вязкость.
На рисунке слева зерна металла расположены беспорядочно, справа — упорядоченное расположение, когда плоскости наибольшей густоты атомов взаимно параллельны.
Еoе более удивительны свойства, приобретаемые при закалке стеклом. Уже давно обратили на себя внимание так называемые «батавские слезки» — застывшие в холодной воде капли расплавленного стекла. Они имеют грушевидную форму с острым, изогнутым в сторону кончиком.
«Слезка» выдерживает сильные удары. Но, если отломить ее тонкий кончик, она мгновенно и со взрывом распадается на мельчайшие осколки. Такой опыт опасен. Его можно сделать, погрузив «слезку» в стакан с водой. При этом от взрыва стакан почти всегда лопается.
В наше время закаленное стекло широко применяется в технике. Из него делают так называемые небьющиеся стекла для вагонных окон, автомобилей, самолетов…
Для закаливания стекло нагревают до 600 — 650 градусов, а затем быстро охлаждают в струе холодного воздуха. Закаленное стекло толщиной 5 — 6 миллиметров выдерживает удар шара весом 800 граммов при падении его с высоты 120 сантиметров. Разбиваясь, оно рассыпается на мелкие кусочки без острых режущих краев.
В чем же причина этих новых свойств закаленного стекла? Ответ дает изучение его молекулярного строения.
При быстром остывании поверхностного слоя частицы стекла закрепляются в так называемом «неравновесном состоянии». Их относительное положение можно сравнить с неустойчивым равновесием тел, опирающихся на точку, лежащую ниже центра тяжести. При нарушении целостности стекла его частицы теряют равновесие и рассыпаются.
Проникнув в тайны мира атомов и действующих между ними сил, удалось разрешить и другие загадки техники. Такой загадкой, например, являлся один из способов обогащения руд — так называемая флотация. Открытие этого способа стало важнейшим этапом развития современного горного дела.
Производство закаленной нержавеющей стали | Глобус Сталь
Сделать заказ можно по телефону
Наши специалисты с радостью вам помогут
+7 495 775-50-79
Одним из способов термической обработки металлов, целью которого является растворение избыточных карбидов и переведение их в твердые растворы хрома, никеля и др. компонентов, считается закалка. Она проводится после изучения химического состава материала. Прокат, прошедший этот процесс, считается закаленными нержавеющими сталями.
Пример такого сплава — 12×18н10т. Для его получения изделие нагревают до температуры в пределах 1020-1100°С, выдерживают определенное время, затем охлаждают в струе воздуха. Нержавеющая лента (штрипс) этой марки после охлаждения обладает нужными характеристиками: высокой твердостью, прочностью,износоустойчивостью, хорошей жаропрочностью и кислотоустойчивостью.В качестве закалочной среды может использоваться вода, минеральные масла, растворы солей и расплавленные соли.
На качественное проведение закаливания влияют температуры нагрева, выдержки, охлаждения; скорость нагрева; степень легирования элементами. Чем больше объем примесей, тем выше температуры. Температурный диапазон термообработки – 1050-1300°С.
Термообработка изделий проводится в соляных ваннах, пламенной и электрической печах. Время нагрева зависит от толщины металлопроката.
Максимально поддаются закаливанию сплавы с процентным содержанием углерода более 0,03% и хрома – не менее 5%. Виды закалки включают: струйчатую, изотермическую, ступенчатую и самоотпуском.
К дефектам процесса относят перегрев либо недогрев, коробление и деформацию, появление пятен и трещин, изменение объема металла и др. Чтобы предотвратить образование трещин в закаленной легированной нержавейке, ее обычно нагревают медленнее, более равномерно, чем углеродистые сплавы.
Участки наиболее вероятного возникновения трещин, появляющихся вследствие внутренних напряжений, обматываются асбестовым шнуром и залепляются огнеупорной глиной. Также применяется ступенчатая закалка, в которой металл быстро охлаждают в температурном диапазоне от 650 до500°С и медленно в интервале 300-200°С.
Область применения
Применяется такая сталь как трубный материал, конструкционное сырье для корпусов теплообменников. Широкое использование находит в декоративной внешней отделке общественных и административных объектов, при изготовлении режущего инструмента.
Закаленные нержавеющие стали обладают максимальной прочностью при сохранении вязкости и пластичности. Нержавеющие листы, лента (штрипс) марки 12Х18Н10Т используют в производстве деталей для сварки, печной арматуры, электродов искровых зажигательных свечей и т.д.
особенности и специфика обработки каленого металла
Сталь лучше сверлить еще до процесса каления, поскольку это не вызовет никаких затруднений. Если же попалась каленая заготовка (большой толщины), отпустите ее, просверлите отверстия стандартным сверлом и повторно произведите закалку, если того требует ситуация. Однако, не всегда этот вариант возможен. Часто бывают ситуации, когда требуется сделать отверстие в заготовке из стали, но она уже сильно закалена. В производстве и народными умельцами, создано множество вариантов и технологий сверления калёной стали. Исходить нужно из той ситуации, тех материалов, которые есть под рукой. Обязательный фактор – цели, ради которых требуется проделывать данную работу.
Порой, чтобы получить отверстие, достаточно сделать прорезь болгаркой. Через нее пропустить винт, далее закрепить заготовку. Чтобы отверстие вышло меньше, его нужно делать с 2 сторон. Диск при этом используется наименьшего диаметра. Лучше будет практически стертый диск.
Перед работами сталь необходимо обследовать на твердость. Уже отталкиваясь от этого выбирать метод. Если заготовка хорошо гнется, подойдет сверло с победитовыми напайками, т.е. по бетону. Обязательное условие – оно должно быть острое. Заточить его можно алмазным кругом. В противном случае требуется использование специальных инструментов.
Во время работ заготовка сильно прижимается дрелью, и ставятся большие обороты. Место сверления предварительно смазывается. Лучше будет изначально использовать сверло меньшего диаметра, а потом заменить на больший. Так снижается площадь сопротивления, повышается эффективность.
Если используется специальное сверло из углеродистых сталей, требуется работать, учитывая следующие тонкости:
- Дрель сильно не прижимать к заготовке;
- Не включать большие обороты.
Следующий метод займет от 2 часов. Сначала металл протравливается серной или азотной кислотой. Из парафина делается бортик, туда закапывается кислота. Диаметр «глазка» получается чуть шире, нежели сам борт, поэтому делая его, учитывается этот нюанс. Для ускорения процесса заготовка подогревается до 50 градусов.
Также отверстие делается обычным сварочным аппаратом. Само место прожигается, либо «отпускается», а далее просто просверливается. Оплавленные края необходимо зашлифовать.
На производствеДля сверления более толстых каленых заготовок используют специальные станки. В них сверло крепится в специальном сверлильном патроне, который закреплен коническим хвостом в пиноли задней бабки. Работа по сверлению осуществляется благодаря линейной подаче сверла и колеса подачи пиноли. При этом и заготовка, и сверло вращается. Максимальный используемый диаметр сверла составляет 1,5 сантиметра. Сверла больших размеров закрепляются хвостиком с переходными втулками. Они идут стандартных размеров. Их называют конусами Морзе.
Сверла бывают:
- Спиралевидные с цилиндрическими и коническими хвостовиками. Ими можно сверлить не только закаленную сталь, но и чугун, а также другие «крепкие» материалы;
- С пластинами из твердосплавных материалов. Также подходят для толстой закаленной стали;
- Сверла глубокого сверления. Используются в тех случаях, когда проделывается отверстие глубиной в 5 раз больше диаметра сверла.
Перед работами поверхность заготовки обрабатывается. Также делается углубление центровочным сверлом. В противном случае сверло начинает «гулять» перед листом стали, и отверстие смещается от центральной оси вращения.
Глубина отверстия контролируется нанесенными насечками с разметкой на пиноли. Если на ней предусмотрен лимб, то глубина сверления получится с точностью до 0,01 миллиметра. Сверлить необходимо в несколько этапов. Сделав отверстие глубиной в 2 мм, сверло выводится из стали и удаляется стружка (из отверстия и выводных каналов сверла). После чего процесс продолжается. Если не соблюдать данную технологию, сверло может заклинить и сломаться. Надо не забывать использовать смазочную жидкость.
Прежде, чем приступать к сверлению, необходимо помнить, что диаметр отверстия получается больше, нежели диаметр сверла. Эта величина называется разбивка. Для сверла диаметром 1 сантиметр разбивка составит 0,15 миллиметра. Разбивка возникает из-за недостаточной точности во время заточки сверла.
Чтобы получить высококачественное отверстие, на первом этапе используется сверло, размер которого составляет 70% диаметра необходимого отверстия. На втором этапе оно меняется и используется необходимого размера. Более точную обработку получают, применяя зенкерование и развертывание.
ЗенкерованиеПрименяется для литых обработанных заготовок с предварительно просверленными отверстиями. Зенкеры помогают улучшить чистоту поверхности, повышают точность для дальнейшей развертки. В сравнении со стандартными сверлами они имеют три, либо более, винтовые канавки и короткую режущую часть. При зенкеровании используйте смазочную жидкость. Скорость оборотов шпинделя должна быть ниже, чем при сверлении.
РазверткаИнструмент, который предварительно и окончательно обрабатывает отверстие с необходимой точностью. Диаметр отверстия, которое подготавливается для развертки, должно быть меньше на пол сантиметра самой развертки. Обороты шпинделя должны быть не большие, 50-200 в минуту. При развертке также используется смазочная жидкость.
РасточкаВо время расточки используются резцы:
- Расточный изогнутый. Обрабатывает сквозное отверстие перед черновой обработкой;
- Расточный подрезной. Обрабатывает глухие отверстия. Подрезает внутренние углы торцов;
- Канавочный. Применяется не часто. По большей части для резьбовых канавок. Изготавливают резцы из твердой стали;
Контроль размера
После получения отверстий проводится контроль размеров. Для замеров используют штангенциркуль. Если проделанное отверстие имеет уступы, либо длины измерительных губок штангенциркуля не достаточно, чтобы замерить размер отверстия, используют калибры (измерительные пробки). Это два измерительных цилиндра. Один из них равен диаметру отверстия, второй больше на 0,3 мм. Во время измерения цилиндр «по размеру» погружается в «глазок», второй же входить туда не должен. При штучном производстве такие калибры можно изготовить самому. На производстве используют приборы с высокой точностью измерения.
Как просверлить толстый, каленый металл и отверстие большого диаметра в стали
Сегодня из металла человек может сделать заготовку любой формы и размера. Это материал, который широко используют в различных отраслях промышленности, он незаменим при производстве механизмов и различных деталей.
Сегодня в распоряжении мастеров десятки инструментов, которые позволяют резать, сверлить, менять заготовки. Поэтому, если вы хотите просверлить отверстие в металле, сделать это сможете с лёгкостью.
Как просверлить в металле отверстие большого диаметра
Изготовление больших отверстий — занятие кропотливое. Для подобной работы необходимо использовать специальные коронки нужного диаметра или конусные свёрла. Коронки, предназначенные для работы с металлом, похожи на аналогичные устройства для бетона или гипсокартона.
Они могут иметь специальное алмазное напыление для более чёткой, аккуратной и быстрой резки. Для работы часто используют специальные конусные свёрла (могут иметь шестигранные или цилиндрические хвостовики). Режущая кромка может снять заусенцы и стружку, что позволяет сразу получить ровное отверстие.
Как быстро просверлить толстый металл
Если вам необходимо просверлить глубокое отверстие, лучше всего отдать предпочтение не электрическим дрелям, а токарным станкам. Такой аппарат обеспечивает точную и аккуратную обработку материалов любой толщины и прочности. При работе важно обеспечить качественное охлаждение режущего элемента и принудительное удаление стружки.
Как просверлить калёный металл
Калёная сталь — прочный материал, который может выдерживать довольно сильные нагрузки. Именно поэтому работать с ним непросто. Но если вам нужно просверлить калёную сталь в домашних условиях, можете воспользоваться одним из таких методов:
-
работа при помощи сварочного аппарата — используя такой инструмент можно сделать отверстие в изделии, но после этого его придётся обработать режущими инструментами или напильниками. Также, используя сварочный аппарат, можно опустить сталь в зоне воздействия, а после этого воспользоваться сверлом и сделать отверстие необходимого размера;
-
сверление при помощи специальных свёрл для закалённой стали — метод имеет один существенный недостаток. Такие свёрла очень дорогие, изготавливаются они из высокоуглеродистой стали и имеют алмазное напыление. При работе очень важно не допускать перегрева свёрла и сильного нажима — в противном случае велик риск испортить заготовку.
Если вам нужно сделать отверстие в калёной стали, а специального аппарата у вас нет, можно воспользоваться другими методами:
-
травление стали кислотой (борной, азотной, хлорной) — для работы необходимо сделать ограничивающий бортик и налить внутрь кислоту;
-
если материал не очень твёрдый и тонкий, сделать отверстие можно с помощью специального пробойника.
Как просверлить нержавеющую сталь
Главное отличие «нержавейки» — её повышенная вязкость. Это и преимущество, и недостаток. Ведь при обработке нержавеющего металла сверло практически сразу нагревается, а значит, нужно заранее продумать его охлаждение при работе. Обычно сразу применяют специальную смесь, в которую входит машинное масло, сера.
Для обработки нержавеющей стали может использоваться как электрическая дрель, так и сверлильный станок. И в первом, и во втором случае необходимо ставить аппарат на минимальные обороты. Несколько советов для тех, кто хочет работать с нержавеющей сталью:
-
при работе с толстым листом материала сначала необходимо просверлить небольшое отверстие тонким инструментом и после этого использовать сверло с необходимым сечением;
-
если вы работаете с листами размером 1-2 мм, используйте стандартные свёрла, при условии, что их режущая кромка заточена на 120 градусов;
-
если толщина меньше 1 мм, обработка должна осуществляться ступенчатыми свёрлами.
Если вы решили просверлить металл своими руками в домашних условиях, воспользуйтесь этими простыми советами.
Сталь отпуск — Справочник химика 21
Замедление выделения углерода в форме отдельных кристаллО]В при охлаждении стали происходит из-за значительно более низкого содержания углерода. Однако и сталь (как чугун) может быть хрупкой. Образование такого материала происходит при закалке , т. е. очень быстром охлаждении стали и изделий из нее. Если нагретую до 900°С сталь быстро охладить (например, бросить в холодную воду), углерод в стали остается в растворенном состоянии и придает ей высокую твердость, но одновременно и хрупкость. Чтобы сохранить характерную для закаленной стали твердость, но избавиться от хрупкости, сталь отпускают , т. е. нагревают закаленный металл до 200°С, а затем медленно охлаждают. [c.117]Важным условием повышения стойкости сталей к коррозионному растрескиванию является уменьшение в объеме и значительное увеличение на поверхности металла плотности дислокаций. Такое состояние стали возможно при закалке или нормализации с длительным отпуском в области субкрити ческих температур и последующей поверхностной обработке. Следует учитывать, что для некоторых закаленных углеродистых сталей отпуск при определенных температурах может не у гучши ь, а ухудшить их стойкость к коррозионному рас- [c.480]
Так, инструмент из обычной стали — резцы и сверла — не выдерживает сильного разогрева при скоростной обработке металлов сталь отпускается, теряет твердость и инструмент быстро тупится. Для удержания углерода в состоянии твердого раствора при высоких температурах стали легируют вольфрамом. [c.159]
Та же сталь, отпуск при 700 °С (печь) 50 /кип 11,2 9,87 10 [c.51]
Ре/отжиг Та же сталь, отпуск [c.119]
Далеко не всякая сталь отпускается, т. е. становится мягкой после отжига. [c.120]
Выполненные нами эксперименты по влиянию отпуска на восстановление пластичности углеродистой стали показали, что отпуск в сушильном шкафу как при 100°С, так и при 200°С вызывает дальнейшее понижение пластичности стали. Отпуск в кипящей воде был достаточно эффективен. [c.266]
Но иногда изделие из мартенсита требуется, например, обточить на токарном станке. Мартенсит из-за твердости обрабатывать очень трудно. Чтобы сделать сталь более мягкой, изделие нагревают несколько выше 200°С. Эта операция называется отпуском стали. Отпуск стали основан на том, что при нагревании атомы углерода становятся более подвижными и могут сконцентрироваться с образованием кристаллов цементита. В результате при отпуске стали образуются те же кристаллы, что и при медленном охлаждении аустенита, т. е. феррит и цементит, но более крупные. Такая сталь называется у металлургов сорбитом. [c.63]
В первой половине XIX в. (до реформы) в условиях развития русской общественной мысли и научной деятельности был достигнут очень значительный прогресс в создании научно-технической литературы, предпринимались усилия для распространения технических знаний. Переработке жиров было при этом уделено очень много внимания. Ее вопросы, а в особенности достижения Шевреля в области химии и технологии жиров освещались в многочисленных статьях и в ряде книг—переводных и оригинальных, о ней подробно говорилось во всех курсах химической технологии (И. Гмелина с дополнениями В. Севергина, И. Двигуб-ского, Ф. Денисова, Р. Геймана, П. Ильенкова, А. Ходнева, М. Киттары и др.) 23. Читались также публичные лекции С конца 30-х гг. XIX в. Министерство финансов (Е. Ф. Канкрин) стало отпускать средства на чтение публичных курсов технологии. Проф. Гейман читал их при Московском ун-те (1836— [c.240]
Твердый припой имеет гораздо большую механическую прочность, но его нельзя применять для соединения деталей, изготовленных из сталей с высокими механическими свойствами, полученными путем закалки с низкотемпературным отпуском, так как температура плавления припоя настолько высока, что сталь отпускается. Для восстановления механических евойст з требуется повторная термообработка, что является сложной операцией, вредно действующей на пайку. [c.174]
Мы удовлетворимся некоторыми простыми опытами. Для экспериментов по закалке возьмем отслужившие лезвия безопасной бритвы. Применим не только простые стальные лезвия, но и лезвия из нержавеющей легированной стали, такие как Polsilver или СЬгогаа . Лезвия изготовлены из очень мягкого материала, ими нельзя, например, поцарапать стекло. Если взять лезвие пинцетом или щипцами и подержать в несветящемся пламени бунзеновской горелки, то поверхность его станет сначала желтой, затем голубой и наконец серой. Это в результате нагревания появились цвета побежалости в тонких пленках железной окалины FegOi. Если светло-красное раскаленное лезвие быстро погрузить в холодную воду, то слой, образовавшийся в окислительной атмосфере, отделится в виде блесток. Сталь станет хрупкой и легко сломается при сгибании. Но зато повысится ее твердость, так что можно будет без труда поцарапать стекло. Чтобы избавиться от хрупкости, сохранив большую твердость, после быстрого охлаждения сталь отпускают , короткое время нагревая ее при температуре 220—700 °С в зависимости от качества и целей применения. [c.101]
В. Стельс через своего приказчика подала (в 1712 г.) Правительствующему Сенату жалобу па то, что ей стали отпускать селитру по цене более высокой, чем до того продавали ее мужу. Сенат постановил продавать ей селитру по прежней цене, но порох, выработанный па ее заводе, отдавать [c.178]
Атомарный азот, образующийся при разложении и окислении цианатов, может диффундировать в поверхностный слой стали. Химический анализ показал, что содержание азота в поверхностном слое образцов стали, отпуск которых производили в расплаве едкого натра с добавкой 0,6% желтой кровяной соли, в 20 раз больше, чем после отпуска в расплаве едкого натра без добавки желтой кровяной соли. Увеличение содержания азота в поверхностном слое резко понижает сопротивление стали коррозионному растрескиванию. Снятие этого слоя, обогащенного азотом, травлением в растворе над-оернокислого аммония (100 кг/м ) при комнатной температуре в течение 90 мин резко повышает сопротивление стали коррозионному растрескиванию образцы при растягивающем напряжении (расчетном) 1450 МН/м (145 кгс/мм ) в 20%-ном растворе серной кислоты с добавкой хлористого натрия (30 кг/м ) не растрескиваются в течение 2880 мин. [c.152]
Отпуск хромированных образцов при 100° в течение 3 час. дал некоторое улучше1Н1е усталостной прочности, однако ни в одном случае не было достигнуто исходной величины предела выносливости стали. Отпуск при 250° в течение 2 час. практически не изменил предела выносливости для образцов с тонким покрытием. Электролитическое хромирование молочным хромом снизн,гю предел усталости стали на 18—20%. [c.52]
Закалку изделий, прошедших жидкое и газовое цианирование, следует производить непосредственно из печи по окончании цианирования. При высокой температуре цианирования подстуживают изделие на воздухе. После закалки изделия проходят отпуск при 160—200° С. Мелкие, неответственные изделия из малоуглеродистой стали отпуску не подвергают. [c.120]
Широко понимая своп шефские обязанности, профсоюз горняков и У знефть стали отпускать институту специальные сродства, продостав- [c.33]
Процесс цементированной стали | Специальная обработка стали
❮ Вернуться в блог
Цементированная сталь
3 января 2019 г.Цементированная сталь означает создание тонкого слоя более твердого сплава на металлической поверхности путем наплавления на нее элементов. Более твердый сплав на внешней поверхности называется корпусом, а внутренняя структура — сердечником. Специальная обработка стали предлагает несколько различных методов упрочнения стали.
Свойства цементированной сталиСвойства закаленной стали включают прочный сердечник и твердый корпус. Это придает компонентам из закаленного металла дополнительную прочность, так как сердцевина или глубина корпуса сохраняет способность поглощать удары, а жесткий внешний корпус обеспечивает дополнительную прочность. Цементированная сталь способна выдерживать следующее:
Напротив, компонент, который не закален, может образовывать трещины под поверхностью, которые вызывают точечную коррозию и отслаивание, когда они, наконец, достигают ее.
Разница между поверхностным и поверхностным упрочнениемПоверхностное упрочнение включает поддержание сердечника ниже температуры аустенизации при нагревании поверхности и немедленную закалку (т.е. погружение в холодную жидкость) после достижения этой температуры. Это заставляет сердцевину металла оставаться мягкой, в то время как поверхность затвердевает.
Как закаливать стальПоскольку упрочнение включает добавление элемента к металлу, различные процессы упрочнения названы в соответствии с добавленным элементом.Эти элементы включают следующее:
- Аммиак или другой газ, богатый азотом (азотирование)
- Азот и углерод (цианирование)
- Углерод (науглероживание)
Цементная закалка стали заключается в наплавке элементов на нагретую поверхность металла с последующей закалкой. Нагрев может осуществляться пламенем, в вакуумной камере или с помощью электромагнитной индукции.
Используемый метод поверхностной закалки частично зависит от содержания углерода в металле. Индукционная закалка обычно выполняется для стали, которая уже имеет значительное содержание углерода, поскольку в процессе не добавляется углерод.
Подробнее о цементируемой сталиБольшая или маленькая, простая или сложная, цементация имеет преимущества для многих стальных компонентов или инструментов. Для получения дополнительной информации или запроса сметы позвоните в отдел специальной обработки стали по телефону 586-293-5355.
причин закалки стали после закалки
Вот пример того, как стальная заготовка закалялась в современной печи. Процесс заблокирован и прошел всесторонние испытания, поэтому фактор повторяемости бесспорен.Изменилась внутренняя структура заготовки из сплава. Он механически тверже, прочнее и жестче, чем до термической обработки. Однако в любом случае твердости недостаточно, если деталь хрупкая.
Закалка после закалки
В результате термообработки явно образовался затвердевший продукт, а фаза закалки по существу установила этот фазовый переход в камне. Погружаясь в охлаждающую среду, эффект быстрого охлаждения выпустил огромное облако пара.Все шипело в течение одной долгой минуты, пока закаленная сталь не вернулась к комнатной температуре. Честно говоря, эта заготовка не может просто покинуть предприятие, пока не закаляется. Представьте, что сталь установлена и находится под нагрузкой. Это сложно, но оно разбивается, потому что хрупкость является частью процесса твердения. Таким образом, сразу после станции закалки процесс переходит в стадию отпуска.
Прочность на закалку
Благодаря семантическим тонкостям, широкие массы каким-то образом перепутали определенные слова и их значения.Например, твердый материал устойчив к истиранию и трению, но все же может треснуть и даже развалиться. Таким образом, конечной целью является предел прочности на растяжение, при котором на этапе отпуска стальная деталь снимается с состояния хрупкости, охваченной закалкой. Цель состоит не только в том, чтобы удалить эту нежелательную с механической точки зрения характеристику, но и в том, чтобы повысить предел прочности на разрыв, ударную вязкость и определенную степень деформируемости.
Метод снятия напряжения
Наряду с отжигом мы закаливаем сталь в качестве метода снятия напряжений.При правильном проведении низкотемпературного отпуска сплав становится более стабильным и однородным по размерам. Внутри этой кристаллической структуры движутся атомы углерода стального сплава. Они образуют карбиды стали и другие частицы, способствующие деформации, внутри мартенситной формы заготовки. Он по-прежнему невероятно твердый, но эта особенность компенсируется хрупкостью и снятием напряжений, снижающих предел прочности. Введенная в эксплуатацию, эта недавно закаленная стальная деталь настолько же прочна, насколько и тверда, и все благодаря точному применению в низкотемпературной среде.
В старину самурайские мечи скручивали и складывали, затем тем же пламенем закаливали и гасили в воде. Но их не брали в бой, не сразу, пока они не закалялись. В противном случае клинок разлетелся бы, как только меч пересекся с другим оружием. Нет, закалка, проведенная опытным кузнецом, сделала меч прочным. В технологии термообработки применяется тот же принцип, только его структурные нагрузки, а не кромки оружия, требующие дополнительной прочности.
Зачем закаливать закаленную сталь
Представьте, что вы воин средневековья и пора обзавестись новым мечом. Итак, вы идете к кузнецу, чтобы купить острый блестящий длинный меч. Несколько недель спустя вы участвуете в битве, сражаясь перед стеной щитов. Вы наносите огромный удар по врагу, который встречает ваш удар своим мечом, и ваш меч разваливается на несколько частей. К несчастью для вас, ваш кузнец передал партию мечей кузнецу на другом конце города, у которого не было времени закалить мечи.В результате мечи были крепкими, но хрупкими. Их недостаточная прочность означала, что они не могли поглотить большую часть удара до разрушения.
См. Курсы и вебинары по металлургии
Нужна помощь с вашим продуктом?
Закаленный мартенсит
Отпуск используется для повышения ударной вязкости стали, подвергнутой сквозной закалке, путем ее нагревания с образованием аустенита и последующей закалки с образованием мартенсита. В процессе отпуска сталь нагревается до температуры от 125 ° C (255 ° F) до 700 ° C (1292 ° F).При этих температурах мартенсит разлагается с образованием частиц карбида железа. Чем выше температура, тем быстрее разложение в течение любого заданного периода времени. На микрофотографии показана сталь после значительного отпуска. Черные частицы представляют собой карбид железа.
Незакаленный мартенсит — прочный, твердый, хрупкий материал. Чем он прочнее и тверже, тем он хрупче. Прочность и твердость обусловлены упругой деформацией внутри мартенсита, которая является результатом слишком большого количества атомов углерода, находящихся в промежутках между атомами железа в мартенсите.По мере увеличения количества углерода в стали (примерно до 0,8 мас.% Углерода) прочность и твердость мартенсита возрастают.
В процессе отпуска атомы углерода выходят из пространств между атомами железа в мартенсите, образуя частицы карбида железа. Напряжение внутри мартенсита снимается, когда атомы углерода перемещаются между атомами железа в мартенсите. Это приводит к повышению ударной вязкости стали за счет снижения прочности.
Требуемый отпуск зависит от конкретного применения, в котором будет использоваться сталь. В некоторых случаях прочность не имеет значения, поэтому отпуск при низкой температуре в течение короткого периода времени является приемлемым. В случаях, когда требуется очень прочная и вязкая сталь, может использоваться высокоуглеродистая сталь, отпущенная при высокой температуре.
Дополнительную информацию о термообработке стали можно найти в наших онлайн-курсах по запросу «Принципы металлургии или Металлургия термообработки стали». Книга Джорджа Краусса «Сталь: обработка, структура и характеристики» дает всестороннее обсуждение термической обработки стали.
История цементации и ее процессов
Описание различных процессов цементации.
Поверхностная закалка — это процесс поверхностной закалки металла, также называемый поверхностной закалкой. Это древняя технология, которая восходит к 1400 году до нашей эры.
Истоки цементирования
Около 1400 г. до н.э. методы закалки стали появляться в оружейных магазинах по всему миру.Было хорошо известно, что остроту и твердость лезвия оружия можно было повысить, немедленно погрузив только что сформированное оружие в холодную воду или масло после того, как предмет был нагрет до температуры, необходимой для ковки. О умеренном климате также можно судить по цвету раскаленной стали, вы должны стремиться к вишнево-красному цвету.
Было известно, что кромка становится более твердой и острой, но непонятно, почему этот процесс сделал кромку лучше.
Промышленные процессы
Поверхностная закалка — это метод, используемый для улучшения долговечности и часто внешнего вида металлической поверхности, при которой металлическая поверхность укрепляется путем добавления тонкого слоя на верхнюю поверхность из другого металлического сплава.Этот тонкий слой сплава обычно намного тверже и долговечнее исходного основного металла.
Поскольку новая твердая поверхность полностью окружает исходный предмет, буквально заключая объект в более твердую оболочку, это известно как упрочнение.
Закаленная сталь обычно используется для увеличения срока службы конкретного продукта. Этот процесс особенно полезен для многих производителей продукции, от производителей зубчатых колес до производителей огнестрельного оружия.Поверхностная закалка применяется как для углеродистых, так и для легированных сталей, хотя обычно используются мягкие стали.
Закаленная сталь образуется путем диффузии углерода, азота или бора во внешний слой поверхности стали при высокой температуре. Затем изделие из закаленной стали можно подвергнуть термообработке, чтобы придать поверхностному слою желаемую твердость.
Поскольку закалка позволяет продукту иметь особо прочный верхний слой с более гибкой внутренней сердцевиной, это отличный процесс для использования на висячих замках, звеньях цепи и других продуктах безопасности.Упрочнение корпуса позволяет продукту противостоять порезам, а более гибкая и менее хрупкая сердцевина продукта лучше выдерживает удары. Поверхностная закалка обычно проводится после того, как продукт полностью сформирован.
Упрочнение корпуса подходит для многих применений, особенно в изделиях, которые многократно контактируют с другими поверхностями. То есть винтовочные болты, бойки и другие механические детали, которые обычно подвергаются воздействию жестких, изнашиваемых сред, таких как распределительный вал в двигателе внутреннего сгорания.
Использование угля для поверхностного упрочнения
Один из вариантов цементного упрочнения с использованием угля имеет следующий метод. Сначала сталь нагревается, пока она находится в контакте с веществом с высоким содержанием углерода. В средние века рабочие-металлисты использовали костную муку, конские копыта и различные другие довольно неприятные органические соединения с высоким содержанием углерода.
Затем сталь выдерживают при относительно высокой температуре от 850 ° C до 950 ° C в течение заданного периода.
Затем горячая сталь будет быстро закалена в холодной жидкости, такой как вода или масло, при закалке образуется упрочненный поверхностный слой, или, как мы уже обсуждали, поверхностное упрочнение.
Закаленная сталь может быть подвергнута закалке в печи или с использованием прямого источника тепла до желаемой твердости. Закалка проводится при температуре около 190 ° C. Закалка — это медленный процесс, который занимает несколько часов.
Делает ли нагрев металла слабее?
❮ Вернуться в блог
Делает ли нагревание металла слабее?
8 апреля 2019Для достижения идеальных свойств металла часто требуется тепло.Есть много разных способов, которыми тепло может изменять свойства металла. Некоторые из этих методов включают цементирование, отпуск стали, дисперсионную закалку и вакуумную термообработку. Однако разве нагревание металла делает его слабее? Вот несколько распространенных способов, которыми термическая обработка металлов изменяет основные свойства и прочность металла.
Металлические трансформации
Металлы можно менять, чтобы приобретать или улучшать определенные черты которые важны для разных ролей в разных отраслях.Если нужно структурные элементы для архитектуры, вы будете искать материал с очень другие качества, чем электропроводка. Вот три основных способа металл превращается с термообработкой:
- Состав: Вытесняя атомы, тепло может образовывать новую металлическую структуру. Также известный как аллотропное фазовое превращение, это существенное преобразование, которое используется при термообработке чугуна и стали.
- Магнетизм: Возможно, самый распространенный способ, которым тепло делает металл навсегда слабее, — это магнитный заряд.Нагрев никеля, железа и кобальта до температур от От 626 до 2012 градусов по Фаренгейту эти металлы могут полностью потерять свою магнетизм. В одних случаях магнетизм может быть полезен, в других — ненужное или неудобное.
- Тепловой Расширение: Это преобразование используется не только при создании металла. продукты, но также может быть пассивом. Металл расширяется в объеме, длине и площадь поверхности по мере нагрева. Это может продолжаться, даже если металл сформированы и готовы к использованию, поэтому все, от канализационных труб до мостовых кабелей, необходимо учитывать тепловое расширение.
Это основные способы, которыми тепло может изменить характеристики металла. Однако при нагревании и охлаждении особым образом при определенных температур, тепло может изменить металл в гораздо более уникальных и специализированных способами. Узнайте, как термическая обработка может специально изменить металл, чтобы он подходил к различным различные потребности, такие как пластичность, твердость, мягкость, магнетизм и многое другое.
Тепло для изменения металла
Краткий ответ на вопрос об ослаблении металла да, однако, только для некоторых металлов.Процесс отжига может смягчить самые разные металлов. Латунь, сталь, железо, медь и серебро можно сделать слабее нагрев металла до заданной температуры и медленное его охлаждение. Это не только используется для создания более мягких металлических изделий, но также более электропроводных единицы.
Однако было бы неправильно утверждать, что тепло всегда делает металл слабее. Закалка — еще один процесс, используемый при термической обработке. компании, чтобы действительно создавать более прочные металлические компоненты. Это используется для сталь и аналогичные сплавы и создает твердый, но хрупкий металл.
Еще один популярный процесс, при котором для изменения металла используется тепло: темперирование. Отпуск повысил пластичность закаленной стали. Он используется для сохранить преимущества твердой стали с меньшими хрупкими качествами.
Наконец, нормализация сплавов — еще один распространенный способ обработки металл с помощью тепла. Все начинается с нагретого металла, охлаждаемого воздухом. Это просто действие, если нагреть до точного диапазона температур, может создать более чистый, твердый металл. Его часто используют для создания стали, которая прочнее, чем отжиг металл, но также создает менее пластичный продукт.
Итак, тепло действительно может ослабить металл. Однако есть многие процессы, в которых металл упрочняется под воздействием тепла. Сплав, температура диапазон и методы охлаждения должны быть рассмотрены, прежде чем определять, металл будет увеличивать или уменьшать свою твердость в результате термической обработки.
Откройте для себя лучший сервис термообработки Ищете ли вы более слабый, более ковкий металл посредством термообработки или более прочные и долговечные изделия, SST предлагает одни из самых профессиональных и требовательных услуг по термообработке стали в стране.Узнайте, почему мы единственная одобренная компания для термообработки определенных конфигураций безопасности полетов.
Если у вас есть еще вопросы о термообработке и обработке металлов, или если вам нужны какие-либо услуги от одной из лучших компаний по термообработке в Мичигане, свяжитесь с нами сегодня.
Закалка и отпуск ножевой стали — Sandvik Materials Technology
Закалка — это способ сделать сталь ножа более твердой.Если сначала нагреть ножевую сталь до 1050–1090 ° C (1922–1994 ° F), а затем быстро охладить (закалить)), ножевая сталь станет намного тверже, но при этом станет более хрупкой.
Для уменьшения хрупкости материал закаливают, обычно нагревая его до 175–350 ° C (347–662 ° F) в течение 2 часов, что приводит к твердости 53–63 HRC и хорошему балансу между сохранением резкости, шлифуемость и вязкость.
Закалка должна проводиться в течение разумного периода времени после затвердевания, предпочтительно в течение часа или около того.Жизненно важно, чтобы лезвие остыло до комнатной температуры перед началом отпуска. В противном случае превращение в мартенсит будет прервано, и результаты упрочнения могут ухудшиться.
Более высокая температура отпуска дает несколько более мягкий материал с более высокой вязкостью, тогда как более низкая температура отпуска дает более твердый и несколько более хрупкий материал, как показано на рисунке ниже.
Походный нож или нож для выживания, например, можно закалить при температуре 350 ° C (662 ° F), чтобы он мог выдерживать грубое обращение, не ломаясь.С другой стороны, если ожидается, что нож будет иметь острую кромку, его можно вместо этого закалить при 175 ° C (347 ° F) для максимальной твердости.
Температуры отпуска ниже 175 ° C (347 ° F) следует использовать только в исключительных случаях, когда предъявляются экстремальные требования к высокой твердости, поскольку очень низкие температуры отпуска приводят к очень хрупкому материалу. Точно так же следует избегать отпуска при температурах выше 350 ° C (662 ° F), поскольку это может привести к хрупкости и снижению коррозионной стойкости.Обратите внимание, что если закаленное лезвие подвергается воздействию температур выше температуры отпуска (например, во время шлифования), свойства ножа будут ухудшены.
Правильно выполненная закалка приведет к хорошему балансу между твердостью, ударной вязкостью и коррозионной стойкостью готового лезвия ножа.
Дополнительные сведения о том, как проводится закалка
| FWASBH-D [4-20 / 0.5] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASBH-D [4-20 / 0,5] -V [3-90 / 0,5] -T [1- 10 / 0,1] |
| FWASBH-D [4-20 / 0,5] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASBH-D [21-100 / 1] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASBH-D [21-100 / 1] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASBH-D [21-100 / 1] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASCH-D [4-20 / 0,5] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASCH-D [4-20 / 0.5] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASCH-D [4-20 / 0,5] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASCH-D [21-100 / 1] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASCH-D [21-100 / 1] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASCH-D [21-100 / 1] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASK-D [4-20 / 0,5] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASK-D [4-20 / 0,5] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASK-D [4-20 / 0,5] -WVE [13.1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASK-D [21-60 / 1] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASK-D [21-60 / 1] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASK-D [21-60 / 1] -WVE [13.1- 90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASKB-D [4-20 / 0,5] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASKB-D [4-20 / 0,5] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASKB-D [4-20 / 0,5] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASKB-D [21-60 / 1] -V [0, 2, 2.6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASKB-D [21-60 / 1] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASKB-D [21-60 / 1] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASKM-D [4-20 / 0,5] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASKM-D [4-20 / 0,5] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASKM-D [4 -20 / 0,5] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASKM-D [21-60 / 1] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASKM-D [21-60 / 1] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0.1] |
| FWASKM-D [21-60 / 1] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASMH-D [4-20 / 0,5] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASMH-D [4-20 / 0,5] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASMH-D [4-20 / 0,5] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASMH-D [21-100 / 1] -V [0 , 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASMH-D [21-100 / 1] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASMH-D [21-100 / 1] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0.1] |
| FWASSH-D [4-20 / 0,5] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASSH-D [4-20 / 0,5] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASSH-D [4-20 / 0,5] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASSH-D [21-60 / 1] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASSH-D [21-60 / 1] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWASSH-D [21-60 / 1] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSBH-D [4-20 / 0,5] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSBH-D [4-20 / 0.5] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSBH-D [4-20 / 0,5] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSBH-D [21-100 / 1] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSBH-D [21-100 / 1] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSBH-D [21-100 / 1] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSCH-D [4-20 / 0,5] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSCH-D [4-20 / 0,5] -V [3-90 / 0,5] -Т [1-10 / 0,1] |
| FWSSCH-D [4-20 / 0.5] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSCH-D [21-100 / 1] -V [0, 2, 2,6] -T [1- 10 / 0,1] |
| FWSSCH-D [21-100 / 1] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSCH-D [21-100 / 1] -WVE [13,1-90 / 0,1] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSK-D [4-20 / 0,5] -V [0, 2, 2,6] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSK-D [4-20 / 0,5] -V [3-90 / 0,5] -T [1-10 / 0,1] |
| FWSSK-D [4-20 / 0,5] -WVE [13,1-90 / 0,1] -Т [1-10 / 0,1] |
FWSSK-D [21-100 / 1] -V [0, 2, 2. |