En snabb titt på värmebehandling av stål
Värmebehandling är processen att värma och kyla metaller för att ändra de fysiska, ibland kemiska, egenskaperna hos stål. Inom tillverkningsindustrin för fästelement genomgår stål värmebehandling för att förbättra dess hårdhet, styrka, seghet, duktilitet och korrosionsbeständighet, vilket kan förbättra prestandan vid formning, svetsning eller anslutning. Vanliga tekniska metoder för värmebehandling inkluderar:
Flamhärdning
Flamhärdning är en ythärdningsmetod som används på mediumkolstål som innehåller 0,4 - 0,5% kol eller legeringsstål, följt av snabbkylning för att öka kärnhårdheten och ythårdheten på fästelement. Vanligtvis ligger ythårdheten i intervallet 50 - 60 HRC för medelhårdt stål, härdat djup beror på styrkan hos lågan, uppvärmningstid, temperatur och rörelsehastighet. Under samma förhållanden, längre uppvärmningstid med långsammare rörelsehastighet ger större härdningsdjup.
Flamhärdning är en snabb, ekonomisk och billig metod som även är lämplig för massproduktion. Men denna process tillämpas endast på utvalda metalliska ytor av kolstål, legerat stål och till och med vissa rostfria stål. Nackdelen med flamhärdningsmetoden är att materialets yta inte värms jämnt och ibland deformeras formen.
Metod för högfrekvent härdat material
Principen för högfrekvenshärdning liknar flamhärdning, men genom att använda elektromagnetisk induktion för att värma delarna. Genom att använda den ström av elektricitet som induceras genom elektromagnetisk induktion, ersätts spolen med material där strömmen av elektricitet kommer att flöda in i delen och därmed värms delarna upp. Ju högre frekvensen på strömkällan är, desto mer inducerad ström av elektricitet kommer att koncentrera sig på ytan av delen med högre hårdhet.
Temperaturen kan kontrolleras genom att ändra frekvensen på strömkällan och den värmer inte bara upp jämnt utan stöder också att specificera området enligt kundens önskemål. Men det kräver höga kapitalinvesteringar och endast vissa stål kan induktionshärdas. Denna metod är också begränsad till fästelement som har en form som är lämplig för induktionshärdning och oftast härdas en bit åt gången, vilket resulterar i mindre produktion och högre pris.
Karburiseringsvärmebehandlingsprocess
Carburisering är en värmebehandlingsprocess där stål absorberar kol medan metallen värms i närvaro av gas eller flytande karburiseringsförening, vilket resulterar i en förändring av kolhalten mellan den kolrika ytan och stålets inre kärna. Det används vanligtvis i flamhärdningsmetoden. Djupet av karburisering påverkas också av olika karburiseringsföreningar, stål, temperatur och tid.
Nitrogenering
Vakuum (gas) nitrocarburering är en värmebehandlingsprocess som diffunderar kväve i metall med hjälp av en viss kemisk mediator vanligtvis ammoniak (NH3), efter uppvärmning dissocierar den till kväve och väte för att skapa ett härdat nitridlager. Dessa processer används vanligtvis på låglegerade kolstål.
Fördelen med denna process är komponenter med utmärkt slitstyrka, korrosionsbeständighet och höga temperaturegenskaper, hårdhetsresultatet är också bättre än karburiseringsvärmebehandlingsprocessen.