Utwardzanie stali to kluczowy proces modyfikacji termicznej, który ma na celu dąży do osiągnięcia znakomitej odporności na wgniecenia i odporności. Niemniej jednak, tradycyjne hartowanie w atmosferze lub roztworach soli jest w stanie prowadzić do niechcianych fenomenów, jak oksydacja warstwy zewnętrznej czy odwęglenie . Dlatego , dzisiejsze przemysł metali coraz częściej częściej sięga po hartowanie w środowiskach ochronnych , które eliminuje te kłopoty i przyzwala na uzyskanie wyrobów o lepszej gatunku powierzchni i doskonalszych cechach mechanicznych .
Co są środowiska osłonowe?
Środowiska ochronne to substancje gazowe lub kombinacje substancji gazowych, które nie wchodzą w reakcje z hartowaną stopem żelaza w podwyższonych temperaturach . Ich podstawowym zadaniem jest przeciwdziałanie oksydacji (tworzeniu się zgorzeliny) i dekarbonizacji (utracie węgla z warstwy zewnętrznej stopu żelaza), które mogłyby byłyby w stanie negatywnie oddziaływać na cechy końcowego części. Wykorzystuje się odmienne rodzaje atmosfer osłonowych, w zależności od wymagań procesu i typu stali :
Azot (N
2
): Jest to najczęściej stosowany gaz ochronny , zwłaszcza do stopów żelaza nieposiadających pierwiastków łatwo utleniających się (np. chromu ). To względnie tani i bezpieczny .
Argon (Ar): Substancja gazowa szlachetny , całkowicie obojętny . Stosowany do bardzo wymagających aplikacji i stali podatnych na oksydację. To to jednak kosztowniejszy od .
Gazy spalinowe (endogazy): Mieszaniny substancji gazowych otrzymywane ze spalania substancji gazowych energetycznych (np. gazu ziemnego ) z kontrolowaną ilością powietrza . Zawierają tlenek węgla , pierwiastek wodoru i pierwiastek azotu. Mogą być używane do nawęglania nawęglania (gdy posiadają dużo pierwiastka węgla) lub do samego hartowania osłonowego.
Wodór (H
2
): Stosowany w mieszankach z odmiennymi gazami (np. azotem ). Posiada silne cechy redukujące , przeciwdziałając utlenianiu . Wymaga jednak specjalnych środków ostrożności ze względu na palność.
Próżnia : Mimo że nie jest jest to substancja gazowa, utwardzanie w próżni to szczególnym typem utwardzania w środowisku ochronnym . Brak środowiska gazowej kompletnie eliminuje problemy z utlenianiem i dekarbonizacją.
Korzyści utwardzania w atmosferach osłonowych
Użycie atmosfer osłonowych podczas hartowania przynosi sporo ważnych korzyści :
Brak oksydacji i odwęglenia warstwy zewnętrznej: To najważniejsza zaleta . Komponenty po obróbce utrzymują czystą , równą powierzchnię , bez kamienia kotłowego i bez węgla . Ogranicza to potrzebę późniejszej modyfikacji maszynowej (np. szlifowania ), co zmniejsza wydatki i czas wytwarzania.
Doskonalsze cechy mechaniczne powłoki zewnętrznej: Zachowanie kompletnej stężenia węgla na warstwie zewnętrznej gwarantuje osiągnięcie maksymalnej twardości w obszarze najbardziej wystawionej na zużycie .
Mniejsze deformacje: Hartowanie w atmosferach ochronnych (zwłaszcza w próżni ) często łączy się z mocniej kontrolowanym studzeniem, co skutkuje się na mniejsze deformacje i naprężenia wewnętrzne w hartowanych części.
Możliwość łączenia technik: W niektórych piecach możliwe jest łączenie hartowania w atmosferze ochronnej z innymi zabiegami , takimi karburyzacja (np. karburyzacja gazowe w komorach grzewczych próżniowych ).
Wygląd i działanie: Komponenty po takiej obróbce są czyste czyste i nie wymagają potrzebują dodatkowego czyszczenia , co jest jest ważne w sytuacji elementów zauważalnych lub wymagających wysokiej klarowności.
Zastosowania
Utwardzanie w atmosferach osłonowych jest zwłaszcza wartościowe dla wysokiej gatunku części i oprzyrządowania, gdzie potrzebna jest nienaruszona powierzchnia i dokładne właściwości . Najczęściej używane jest w poniższych branżach:
Sektor narzędziowy : Matryce , stemple , narzędzia skrawające , obróbka mechaniczna metalu (karbaz.com.ua) formy do tworzyw syntetycznych. Utrzymanie ostrych brzegów i równej powierzchni jest kluczowe .
Przemysł lotniczy i kosmiczny: Komponenty jednostek napędowych, części budowy wymagające wysokiej wytrzymałości i integralności warstwy zewnętrznej.
Służba zdrowia: Narzędzia chirurgiczne , wszczepy, gdzie klarowność powierzchni i zgodność biologiczna są priorytetem priorytetem.
Precyzyjne komponenty urządzeń: Łożyska , koła zębate, części urządzeń do pompowania i zaworów , gdzie spójność warstwy zewnętrznej wpływa na żywotność i sprawność .
Sektor motoryzacyjny : Wysokowydajne części silników i układów napędowych.
Podsumowując , hartowanie stali w środowiskach ochronnych to rozbudowana metoda, która pozwala na eliminację wielu niedociągnięć tradycyjnego hartowania . Poprzez przeciwdziałaniu oksydacji i dekarbonizacji, proces ten zapewnia osiągnięcie elementów i narzędzi o nienaruszonej warstwie zewnętrznej, lepszych właściwościach mechanicznych i dłuższej trwałości. To to kluczowa lokata kapitału w jakość i niezawodność w trudnych aplikacjach przemysłowych .
