Kov je známy tým, že je húževnatá látka, ktorá odolá veľkému opotrebeniu, ale nemuselo to tak začať. Mnoho druhov kovov prešlo procesom kalenia, aby sa lepšie hodili pre prácu, ktorú potrebujú. Existujú rôzne typy kalenia, ktoré prostredníctvom zložitých procesov ohrevu a chladenia umožňujú, aby boli kovy odolné, odolné a ľahko sa s nimi pracovalo.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Každý proces kalenia kovu zahrnuje tri hlavné kroky: ohrev, namáčanie a chladenie kovu. Niektoré bežné typy kalenia zahŕňajú kmeňové kalenie, spevnenie tuhého roztoku, zrážkové kalenie a kalenie a popúšťanie.
Zahrejte to
Zatiaľ čo inžinieri a kovospracujúci pracovníci prišli s niekoľkými rôznymi druhmi kalenia v závislosti od druhu kovu a výsledky, ktoré chcú vidieť, každý typ zahŕňa tri základné časti: zohriatie kovu, jeho namočenie a potom ochladenie to.
Počas prvého kroku, tepelného spracovania, kovospracujúci pracovníci ohrievajú materiál, často pri extrémne vysokých teplotách. Niekedy to robia kvôli zmene fyzikálneho alebo chemického zloženia kovu, často kvôli ľahšej manipulácii a práci s nimi. Napríklad, keď sú niektoré kovy vystavené teplotám vyšším ako 1 000 stupňov Fahrenheita, ich vnútorná štruktúra sa zmení. Môže to byť dočasné, aby pracovníci v kovovom priemysle mohli zmeniť svoj tvar a potom ho nechať vrátiť do pôvodného stavu. V prípade iných kovov je zmena trvalá. Niekedy sa táto vnútorná štruktúra stáva silnejšou a tvrdšou, čo z nej robí lepší materiál na použitie v niečom, čo si vyžaduje silu, ako je napríklad stavba mrakodrapu. Inokedy sa tepelné ošetrenie používa na zvýšenie ťažnosti kovu. Kovy s vysokou úrovňou ťažnosti sú schopné odolávať silám, ktoré na ne pôsobia z oboch strán. Toto je dôležitá kvalita pre kovy, ako je meď, ktorú je potrebné natiahnuť do tenkých prúžkov medeného drôtu alebo zlato, ktoré sa často natiahne do tenkých prameňov na výrobu šperkov.
Namáčanie a chladenie
Druhou časťou procesu je namáčanie kovu. Aj keď vás slovo „namáčanie“ môže prinútiť myslieť na to, ako by ste psa namočili vo vani po behu cez zablatený dvor, namáčanie v procese kalenia je trochu iné. Kov nie je nasiaknutý vo vani plnej tekutej látky. Namiesto toho namočenie v tomto prípade znamená zaistenie toho, že keď kov počas procesu ohrevu dosiahne požadovanú teplotu, v tomto teple „nasiakne“. Načasovanie je pre všetky rôzne typy kalenia odlišné, ale všeobecne to má kováč aby sa ubezpečil, že všetky kúsky kovu dosahujú správne teploty pre konkrétne množstvo čas.
Tretím a posledným krokom v procese kalenia je ochladenie. Keď sa kov zahreje a nechá sa v tomto teple vsiaknuť, musí sa ochladiť. Niekedy sa po tomto procese kovy vrátia späť do svojej pôvodnej chemickej alebo fyzikálnej štruktúry. Inokedy sa kovospracujúci pracovníci ubezpečia, že kovy sú zmenené nadobro.
Druhy kalenia kovov
Existuje niekoľko rôznych druhov procesov vytvrdzovania kovu, v závislosti od typu kovu, s ktorým pracovníci začínajú, a od materiálu, z ktorého ho chcú vyrobiť.
Jednou z najbežnejších je martenzitická transformácia, známa tiež ako kalenie a popúšťanie. Je to zložitý proces vytvrdzovania ocele a kovospracujúci pracovníci musia byť opatrní, aby mohli každý krok vykonať správne. Najskôr musia oceľ zahriať na extrémnu teplotu. Potom sa kryštálová štruktúra vo vnútri ocele zmení, aby sa umožnilo rozpustenie väčšieho množstva uhlíka. V tom okamihu musí byť kov dostatočne rýchlo ochladený alebo ochladený, aby uhlík nemal čas na formovanie ďalších nežiaducich materiálov v kove. Vďaka rýchlemu ochladeniu zostáva v tvrdenom stave, čo z neho robí pevnejší materiál, ktorý lepšie odoláva veľkému opotrebeniu. Rôzne stavy, ktorými počas procesu prechádza, sa nazývajú austenit a martenzit. Zdroj austempering a martempering vám môže poskytnúť viac informácií o procese.
Medzi ďalšie typy kaliacich procesov patrí cementovanie, žíhanie a zrážkové kalenie. Každá pracuje rôznymi spôsobmi, aby boli kovy odolnejšie, tvárnejšie, húževnatejšie alebo tvárnejšie, aby ich inžinieri mohli použiť rôznymi spôsobmi. Na svete sú okolo vás všetky druhy kovov a je pravdepodobné, že kovospracujúci pracovník ich pomocou kalenia dostal do stavu, v akom sa nachádzajú dnes.