Краткий обзор термической обработки стали
Термическая обработка — это процесс нагрева и охлаждения металлов для изменения физических, а иногда и химических свойств стали. В производственной отрасли крепежа сталь подвергается термической обработке для улучшения ее твердости, прочности, ударной вязкости, пластичности и коррозионной стойкости, что может улучшить характеристики при формовке, сварке или соединении. Общие технические методы термической обработки включают:
Закалка пламенем
Закалка пламенем — это метод поверхностной закалки, используемый для углеродной стали средней прочности, содержащей 0,4 - 0,5% углерода или легированных сталей, с последующим закаливанием для увеличения твердости сердцевины и поверхностной твердости на крепежных элементах. Обычно диапазон твердости поверхности составляет около 50 - 60 HRC в стали средней углеродности, глубина закалки зависит от силы пламени, времени нагрева, температуры и скорости перемещения. В тех же условиях, более длительное время нагрева с меньшей скоростью движения, большая глубина закалки.
Закалка пламенем - это быстрый, экономичный и более дешевый метод, который также подходит для массового производства. Однако этот процесс применяется к выбранным металлическим поверхностям углеродной стали, легированной стали и даже некоторым нержавеющим сталям. Недостатком метода закалки пламенем является то, что поверхность материала не может нагреваться равномерно и иногда деформирует форму.
Метод высокочастотного закаливания
Принцип высокочастотного закаливания аналогичен закаливанию пламенем, но вместо этого используется электромагнитная индукция для нагрева деталей. Используя ток электричества, индуцированный через электромагнитную индукцию, катушка заменяется материалом, в который будет протекать ток электричества, поэтому детали нагреваются. Чем выше частота источника питания, тем больше индуцированный ток электричества будет сосредоточен на поверхности детали с более высокой твердостью.
Температуру можно контролировать, изменяя частоту источника питания, и она не только нагревается равномерно, но также поддерживает возможность указания области в соответствии с запросом клиента. Однако это требует больших капитальных вложений, и только определенные стали могут быть индукционно закалены. Этот метод также ограничен крепежными изделиями, имеющими форму, подходящую для индукционной закалки, и в основном закаляется по одному изделию за раз, что приводит к меньшему объему производства и более высокой цене.
Процесс термообработки карбюризации
Карбюризация — это процесс термической обработки, при котором сталь поглощает углерод, пока металл нагревается в присутствии газообразного или жидкого карбюризующего соединения. Это приводит к изменению концентрации углерода между углеродистым поверхностным слоем и внутренним ядром стали. Этот метод обычно используется в методе закалки пламенем. Глубина карбюризации также зависит от различных карбюризующих соединений, стали, температуры и времени.
Нитрование
Вакуумное (газовое) нитрование - это процесс термической обработки, который диффундирует азот в металл с использованием определенного химического медиатора, обычно аммиака (NH3). После нагрева он диссоциирует на азот и водород, создавая закаленный нитридный слой. Эти процессы чаще всего применяются к низкоуглеродистым легированным сталям.
Преимуществом этого процесса являются компоненты с отличной износостойкостью, коррозионной стойкостью и высокими температурными свойствами, а также результатом твердости, который также лучше, чем процесс закаливания.