Металл известен как прочное вещество, которое может выдерживать большой износ, но все могло начаться иначе. Многие типы металлов прошли процесс закалки, чтобы сделать их более пригодными для работы, которую они должны выполнять. Существуют различные виды закалки, которые благодаря сложным процессам нагрева и охлаждения делают металлы прочными, долговечными и простыми в работе.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Каждый процесс закалки металла включает три основных этапа: нагрев, выдержку и охлаждение металла. Некоторые распространенные типы упрочнения включают деформационное упрочнение, упрочнение твердого раствора, дисперсионное упрочнение, а также закалку и отпуск.
Разогреть это
В то время как инженеры и слесари придумали несколько различных типов упрочнения в зависимости от типа металла. и результаты, которые они хотят видеть, каждый тип состоит из трех основных частей: нагревания металла, его замачивания и последующего охлаждения. Это.
На первом этапе термообработки слесари нагревают материал, часто при очень высоких температурах. Иногда они делают это, чтобы изменить физический или химический состав металла, часто чтобы облегчить манипуляции и работу с ним. Например, когда некоторые металлы подвергаются воздействию температур выше 1000 градусов по Фаренгейту, их внутренняя структура изменяется. Это может быть временным, поэтому слесарии могут изменить его форму, а затем вернуть его в исходное состояние. В других металлах изменение необратимо. Иногда эта внутренняя структура становится прочнее и жестче, что делает ее лучшим материалом для использования в чем-то, что требует прочности, например, при строительстве небоскреба. В других случаях термическая обработка используется для увеличения пластичности металла. Металлы с высоким уровнем пластичности способны противостоять силам, действующим на них с любого конца. Это важное качество для металлов, таких как медь, которую нужно натянуть на тонкие полоски медной проволоки, или золота, которое часто натягивают на тонкие нити для изготовления украшений.
Замачивание и охлаждение
Вторая часть процесса - замачивание металла. Хотя слово «замачивание» может заставить вас задуматься о том, как вы замачиваете собаку в ванне после пробежки по грязному двору, замачивание в процессе закалки металла немного отличается. Металл нельзя замачивать в ванне с жидким веществом. Напротив, замачивание в данном случае означает обеспечение того, чтобы после того, как металл достиг желаемой температуры во время процесса нагрева, он «пропитался» этим теплом. Сроки различаются для всех типов закалки, но в целом у слесаря есть чтобы убедиться, что все металлические части достигают нужной температуры для определенного количества время.
Третий и последний этап процесса закалки - охлаждение. После того, как металл нагреется и впитается в это тепло, металл необходимо охладить. Иногда металлы возвращаются к своей первоначальной химической или физической структуре после этого процесса. В других случаях рабочие-металлисты следят за тем, чтобы металлы были изменены навсегда.
Виды упрочнения металлов
Существует несколько различных способов упрочнения металла, в зависимости от типа металла, с которого начинают работать рабочие, и материала, в который они хотят его превратить.
Одним из наиболее распространенных является мартенситное превращение, также известное как закалка и отпуск. Закалка стали - сложный процесс, и слесари должны соблюдать осторожность, чтобы правильно выполнять каждый этап. Во-первых, они должны нагреть сталь до экстремальной температуры. Затем кристаллическая структура внутри стали изменяется, позволяя растворить больше углерода. В этот момент металл необходимо закалить или охладить достаточно быстро, чтобы углерод не успел образовать другие нежелательные материалы в металле. Благодаря быстрому охлаждению он остается в затвердевшем состоянии, что делает его более прочным материалом, лучше подходящим для значительного износа. Различные состояния, через которые он проходит во время процесса, называются аустенитом и мартенситом, а материалы по аустемперированию и мартенситу могут дать вам больше информации о процессе.
Другие типы процессов упрочнения включают цементирование, отжиг и дисперсионное упрочнение. Каждый из них работает по-разному, делая металлы более прочными, пластичными, жесткими или податливыми, чтобы инженеры могли использовать их по-разному. В мире вокруг вас есть все виды металлов, и, скорее всего, слесарь использовал процесс закалки, чтобы привести их в то состояние, в котором они находятся сегодня.