Typer av metallhärdningsprocesser

Metall är känt för att vara ett tufft ämne som tål mycket slitage, men det kanske inte började på det sättet. Många typer av metaller har gått igenom metallhärdningsprocessen för att göra dem bättre lämpade för det jobb de behöver göra. Det finns olika typer av härdning som genom komplexa processer för uppvärmning och kylning hjälper till att göra metaller tuffa, hållbara och enkla att arbeta med.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Varje metallhärdningsprocess innehåller tre huvudsteg: uppvärmning, blötläggning och kylning av metallen. Några vanliga typer av härdning inkluderar töjningshärdning, fast lösningsförstärkning, utfällningshärdning och släckning och härdning.

Medan ingenjörer och metallarbetare har kommit med flera olika typer av härdning beroende på metalltyp och resultaten de vill se, varje typ involverar tre grundläggande delar: upphettning av metallen, blötläggning och sedan kylning Det.

Under det första steget, värmebehandling, värmer metallarbetare materialet, ofta vid extremt heta temperaturer. Ibland gör de detta för att ändra metallens fysiska eller kemiska sammansättning, ofta för att göra det lättare att manipulera och arbeta med. Till exempel, när vissa metaller utsätts för temperaturer över 1000 grader Fahrenheit, ändras deras inre struktur. Detta kan vara tillfälligt så att metallarbetare kan ändra form och sedan få tillbaka det till sitt ursprungliga tillstånd. I andra metaller är förändringen permanent. Ibland blir den inre strukturen starkare och hårdare, vilket gör det till ett bättre material att användas i något som kräver styrka, som att bygga en skyskrapa. Andra gånger används värmebehandling för att öka metallens smidighet. Metaller med hög duktilitet kan motstå krafter som drar åt dem från båda ändarna. Detta är en viktig kvalitet för metaller som koppar, som måste dras i tunna remsor av koppartråd, eller guld, som ofta dras i tunna strängar för att göra smycken.

Den andra delen av processen är blötläggning av metallen. Även om ordet "blötläggning" kan få dig att tänka på hur du skulle suga en hund i ett bad efter en springa genom en lerig bakgård, är blötläggning i metallhärdningsprocessen lite annorlunda. En metall blötläggs inte i ett badkar fullt av flytande ämne. I stället hänvisar blötläggning i detta fall till att se till att när metallen har nått den önskade temperaturen under uppvärmningsprocessen, "suger" den i den värmen. Tidpunkten är annorlunda för alla olika typer av härdning, men i allmänhet har en metallarbetare det för att se till att alla metallbitar når rätt temperatur för en viss mängd tid.

Det tredje och sista steget i härdningsprocessen är kylning. När metallen har värmts upp och fått suga in den värmen måste metallen kylas. Ibland återgår metaller till sin ursprungliga kemiska eller fysiska struktur efter denna process. Andra gånger ser metallarbetare till att metallerna ändras för gott.

Det finns flera olika typer av processer för härdning av metall, beroende på vilken typ av metall som arbetare börjar med och det material de vill förvandla den till.

En av de vanligaste är martensitisk transformation, även känd som släckning och härdning. Det är en komplex process för att härda stål, och metallarbetare måste vara noga med att utföra varje steg korrekt. Först måste de värma upp stålet till en extrem temperatur. Därefter förändras kristallstrukturen inuti stålet så att mer kol kan lösas upp. Vid den tidpunkten måste metallen kylas eller kylas, tillräckligt snabbt så att kolet inte har tid att bilda andra oönskade material i metallen. Den snabba kylningen gör att den håller sig i härdat tillstånd, vilket gör det till ett starkare material som är bättre lämpat för att tåla mycket slitage. De olika tillstånd det går igenom under processen kallas austenit och martensit, och en austempering och martempering resurs kan ge dig mer information om processen.

Andra typer av härdningsprocesser inkluderar fallhärdning, glödgning och utfällningshärdning. Var och en arbetar på olika sätt för att göra metaller mer hållbara, duktila, tuffa eller smidiga för att hjälpa ingenjörer att använda dem på olika sätt. Det finns alla typer av metaller i världen runt dig, och chansen är att en metallarbetare använde en härdningsprocess för att få dem i det tillstånd de befinner sig i idag.