Proses perlakuan panas logam
Proses perlakuan panas umumnya mencakup tiga proses pemanasan, pelestarian panas, dan pendinginan, dan kadang-kadang hanya dua proses pemanasan dan pendinginan. Proses-proses ini saling berhubungan dan tidak terputus.
Pemanasan adalah salah satu langkah penting dalam perlakuan panas. Ada banyak metode pemanasan untuk perlakuan panas logam, yang paling awal adalah penggunaan arang dan batubara sebagai sumber panas, dan kemudian penerapan bahan bakar cair dan gas. Penerapan listrik membuat pemanasan mudah dikendalikan dan bebas dari kontaminasi lingkungan. Sumber panas ini dapat dipanaskan secara langsung atau tidak langsung oleh garam cair atau logam, atau bahkan partikel mengambang.
Ketika logam dipanaskan dan benda kerja terkena udara, oksidasi dan decarburization cenderung terjadi (yaitu, kandungan karbon dari permukaan baja berkurang), yang memiliki efek yang sangat buruk pada sifat permukaan bagian yang diproses. perlakuan panas. Oleh karena itu, logam umumnya harus dipanaskan dalam suasana yang terkontrol atau protektif, garam cair dan vakum, dan juga dapat dilindungi dengan metode pelapisan atau pengemasan.
Suhu pemanas adalah salah satu parameter proses penting dalam proses perlakuan panas. Pemilihan dan kontrol suhu pemanas adalah masalah utama untuk memastikan kualitas perlakuan panas. Suhu pemanasan bervariasi dengan bahan logam yang akan diproses dan tujuan perlakuan panas, tetapi umumnya dipanaskan di atas suhu transisi fase untuk diperoleh. Selain itu, transformasi membutuhkan waktu tertentu, jadi ketika permukaan benda kerja logam mencapai suhu pemanasan yang diperlukan, itu harus pada suhu ini. Simpan untuk waktu tertentu, sehingga suhu di dalam dan di luar konsisten, dan struktur mikro benar-benar berubah. Periode waktu ini disebut waktu holding. Saat menggunakan pemanasan kepadatan energi tinggi dan perlakuan panas permukaan,
Pendinginan juga merupakan langkah yang sangat diperlukan dalam proses perlakuan panas. Metode pendinginan bervariasi dengan prosesnya, dan laju pendinginan terutama dikendalikan. Umumnya, tingkat pendinginan anil adalah yang paling lambat, sedangkan laju pendinginan normalisasi lebih cepat, dan tingkat pendinginan pendinginan lebih cepat. Tetapi ada juga persyaratan yang berbeda tergantung pada jenis baja. Misalnya, baja pengerasan udara dapat dikeraskan pada tingkat pendinginan yang sama dengan normalisasi.
Proses pengolahan panas logam dapat dibagi menjadi perlakuan panas secara keseluruhan, perlakuan panas permukaan, perlakuan panas lokal dan perlakuan panas kimia. Menurut media pemanas yang berbeda, suhu pemanasan dan metode pendinginan, setiap jenis dapat dibagi menjadi beberapa proses perlakuan panas yang berbeda. Logam yang sama dapat memperoleh struktur mikro melalui proses perlakuan panas yang berbeda, sehingga memiliki sifat yang berbeda. Baja banyak digunakan dalam industri, dan struktur mikro baja juga sangat kompleks, sehingga teknologi perlakuan panas baja beragam.
Perlakuan panas secara keseluruhan adalah proses perlakuan panas logam di mana benda kerja dipanaskan secara keseluruhan dan kemudian didinginkan pada tingkat yang sesuai untuk mengubah sifat mekaniknya secara keseluruhan. Ada empat proses dasar untuk perlakuan panas keseluruhan baja: anil, normalisasi, pendinginan dan tempering.
Anil → Memanaskan benda kerja ke suhu yang sesuai, waktu penyimpanan yang berbeda sesuai dengan ukuran material dan benda kerja, dan kemudian pendinginan lambat (kecepatan pendinginan paling lambat), tujuannya adalah untuk membuat struktur internal logam mencapai atau dekat dengan keadaan kesetimbangan, sehingga mendapatkan kinerja dan kinerja proses yang baik. , atau siapkan struktur untuk pendinginan lebih lanjut.
Normalisasi → Memanaskan benda kerja ke suhu yang sesuai, dan kemudian mendinginkannya di udara, efek normalisasi mirip dengan anil, tetapi struktur yang diperoleh lebih halus. Hal ini sering digunakan untuk meningkatkan kinerja pemotongan bahan, dan kadang-kadang digunakan sebagai perlakuan panas akhir untuk beberapa bagian yang kurang menuntut.
Pendinginan → Setelah benda kerja dipanaskan dan tetap hangat, dengan cepat didinginkan dalam media pendinginan seperti air, minyak atau garam anorganik lainnya dan larutan berair organik. Setelah pendinginan baja menjadi keras tetapi pada saat yang sama rapuh. Kerapuhan lembaran baja, lembaran baja yang dipadamkan disimpan pada suhu yang sesuai di atas suhu kamar tetapi di bawah 710 ° C untuk waktu yang lama, dan kemudian didinginkan. Proses ini disebut tempering. Anil, normalisasi, pendinginan dan tempering adalah "empat kebakaran" dalam perlakuan panas secara keseluruhan. Di antara mereka, pendinginan dan tempering terkait erat dan sering tidak digunakan bersama.
"Empat kebakaran" telah berevolusi menjadi proses perlakuan panas yang berbeda, suhu pemanasan yang berbeda dan metode pendinginan. Untuk mendapatkan kekuatan dan ketangguhan tertentu, proses pendinginan dan penempaan pada suhu tinggi disebut tempering. Beberapa paduan dipadamkan untuk membentuk larutan padat jenuh, dan mereka ditahan pada suhu kamar atau sedikit lebih tinggi untuk waktu yang lama untuk meningkatkan kekerasan, kekuatan atau sifat elektromagnetik paduan. Proses perlakuan panas ini disebut perawatan penuaan. Metode menggabungkan deformasi kerja tekanan dan perlakuan panas secara efektif dan erat memperoleh kekuatan dan ketangguhan benda kerja yang baik. Perlakuan panas disebut perlakuan panas deformasi. Perlakuan panas dalam atmosfer tekanan negatif atau vakum disebut perlakuan panas vakum. Hal ini tidak hanya dapat membuat benda kerja tidak teroksidasi dan dekarburized, menjaga permukaan benda kerja bersih, meningkatkan kinerja benda kerja, tetapi juga melakukan perlakuan panas kimia melalui penetran.
Perlakuan panas permukaan adalah proses perlakuan panas logam yang hanya memanaskan permukaan benda kerja untuk mengubah sifat mekanik permukaannya. Agar hanya memanaskan lapisan permukaan benda kerja tanpa membiarkan terlalu banyak panas masuk ke bagian dalam benda kerja, sumber panas yang digunakan harus memiliki kepadatan energi yang tinggi, yaitu memberikan sejumlah besar energi panas per satuan luas benda kerja, sehingga permukaan atau bagian dari benda kerja dapat dipanaskan dalam waktu singkat atau sesaat. mencapai suhu tinggi. Metode utama perlakuan panas permukaan adalah perlakuan panas laser, pendinginan api dan perlakuan panas induksi, sumber panas umum seperti api seperti asetilena oksigen atau propana oksigen, arus yang diinduksi, sinar laser dan elektron, dll.
Perlakuan panas kimia adalah proses perlakuan panas logam yang mengubah komposisi kimia, struktur dan sifat permukaan benda kerja. Perbedaan antara perlakuan panas kimia dan perlakuan panas permukaan adalah bahwa yang terakhir mengubah komposisi kimia permukaan benda kerja. Perlakuan panas kimia adalah memanaskan dan menjaga benda kerja dalam media yang mengandung karbon, nitrogen atau elemen paduan lainnya (gas, cair, padat), sehingga permukaan benda kerja disusupi dengan karbon, nitrogen, boron, kromium dan unsur lainnya. Setelah infiltrasi elemen, proses perlakuan panas lainnya, seperti pendinginan dan tempering, kadang-kadang dilakukan. Metode utama perlakuan panas kimia adalah karburasi, nitridasi, karburasi logam dan karburasi majemuk.
Perlakuan panas adalah salah satu proses penting dalam pembuatan bagian dan cetakan mekanis. Secara umum, ini dapat menjamin dan meningkatkan berbagai sifat benda kerja, seperti ketahanan aus, ketahanan korosi, dll. Hal ini juga dapat meningkatkan struktur dan keadaan stres kosong untuk memfasilitasi berbagai pengolahan panas dan dingin.
Misalnya, besi cor putih dapat diilmukan untuk waktu yang lama untuk mendapatkan besi cor lunak untuk meningkatkan plastisitasnya. Roda gigi mengadopsi proses perlakuan panas yang benar, dan masa pakai dapat beberapa kali atau puluhan kali lebih lama daripada roda gigi yang tidak dipanaskan; selain itu, baja karbon berbiaya rendah memiliki sifat beberapa baja paduan melalui infiltrasi beberapa elemen paduan, yang dapat menggantikan beberapa baja paduan tahan panas. Baja, baja tahan karat; Hampir semua jamur membutuhkan perlakuan panas sebelum dapat digunakan.
