Abschrecken

Rupert Jäger Kann 13, 2016 A 10 0
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In der Materialwissenschaft ist Abschrecken das schnelle Abkühlen eines Werkstücks, um bestimmte Materialeigenschaften zu erhalten. Sie verhindert, dass Niedertemperatur-Verfahren, wie Phasenumwandlungen, aus durch nur die Bereitstellung eines schmalen Zeitfensters, in dem die Reaktion sowohl thermodynamisch als auch kinetisch günstig zugänglich auftritt. Zum Beispiel kann es die Kristallinität zu verringern und dadurch die Zähigkeit der beiden Legierungen und Kunststoffen zu erhöhen.

In der Metallurgie ist es am häufigsten verwendet wird, um Stahl durch Einführen Martensit, wobei der Stahl rasch durch das seine eutektische Punkt abgekühlt werden, härten, wobei die Temperatur, bei der Austenit instabil wird. Aus Stahl mit Metallen wie Nickel und Mangan legiert ist, wird die eutektische Temperatur viel niedriger, aber die kinetischen Hemmnisse für Phasenumwandlung gleich bleiben. Dies ermöglicht Abschrecken bei einer niedrigeren Temperatur zu beginnen, was das Verfahren sehr viel einfacher. Schnellarbeitsstahl hat sich auch Wolfram, die kinetischen Barrieren zu erhöhen und die Illusion, dass das Material wurde schneller, als es wirklich gekühlt serviert aufgenommen. Mäßige Kühlung solcher Legierungen an der Luft langsam hat die meisten der gewünschten Wirkungen von Abschrecken.

Extrem schnelle Abkühlung kann die Bildung aller Kristallstruktur zu verhindern, was zu einem amorphen Metall oder "metallic glass".

Abschreckhärten

Abschreckhärten ist ein mechanischer Prozess, in dem Stahl und Gusseisen-Legierungen werden gestärkt und ausgehärtet. Diese Metalle bestehen aus Metallen und Legierungen. Dies wird durch Erwärmen des Materials auf eine bestimmte Temperatur, abhängig von dem Material erfolgt. Dies erzeugt einen härteren Material entweder durch Oberflächenhärtung oder Durchhärtungsverhalten Variieren der Rate, bei welcher das Material abgekühlt wird. Das Material wird dann oft temperiert wird, um die Sprödigkeit, die aus der Abschreckhärtungsverfahren erhöhen können, zu reduzieren. Elemente, die gelöscht werden können, schließen Zahnräder, Wellen und Verschleißblöcke.

Prozess

Abschrecken Metallen ist ein Fortschreiten; der erste Schritt wird erhitzt, dh dessen Erwärmung auf die erforderliche Temperatur. Zweiter Schritt ist Einweichen. Einweichen kann durch Luft oder einer Badewanne oder in einem Vakuum durchgeführt werden. Die Haltezeit in Luft Öfen sollten 1 bis 2 Minuten für jeden Millimeter Querschnitt sein. Für ein Bad die Zeit kann ein wenig höher in einem Vakuumbereich, tränken ist im allgemeinen ähnlich in der Luft. Die empfohlene Zeit Zuteilung in Salz oder Bleibäder 0 bis 6 Minuten. Ungleichmäßige Erwärmung oder Überhitzung sollte unter allen Umständen vermieden werden. Die meisten Materialien sind von überall auf 815 bis 900 ° C erhitzt.

Der nächste Punkt auf der Progression Liste ist die Kühlung des Teils. Wasser ist eines der effizientesten Abschreckmedien wo maximale Härte erworben wird, aber es gibt eine kleine Chance, dass es Verzerrungen und kleinen Rissbildung führen. Wenn Härte geopfert werden kann, sind Walöl, Baumwollsamenöl und Mineralöle verwendet. Diese neigen oft zu oxidieren und bilden einen Schlamm, der folglich senkt den Wirkungsgrad. Die Löschgeschwindigkeit des Öls viel geringer ist als Wasser. Zwischenraten zwischen Wasser und Öl können mit Wasser, 10-30% UCON von DOW, eine Substanz mit inverser Löslichkeit der daher Einlagen auf das Objekt, um die Abkühlungsgeschwindigkeit zu verlangsamen, erhalten werden. Quenchen kann auch mit inerten Gasen erfolgen. Am häufigsten wird Stickstoff bei einem Druck von mehr als Atmosphärendruck im Bereich von bis zu 20 bar absolut, verwendet. Helium wird auch wegen seiner größeren Wärmekapazität als Stickstoff verwendet. Alternativ kann Argon verwendet werden, aber seine Dichte benötigt erheblich mehr Leistung, um es zu bewegen und seine Wärmekapazität kleiner als die Alternativen.

Um Verzerrungen zu minimieren, werden lange zylindrische Werkstücke vertikal abgeschreckt; flache Werkstücke am Rand abgeschreckt; und dicke Abschnitte sollten das Bad zuerst eingeben. Um Dampf zu verhindern, dass Blasen wird das Bad gerührt.

Hochdruckgasabschreckung bietet weit bessere Möglichkeiten der Werkstück Verzeichnungskorrektur durch Steuern des Drucks, Windgeschwindigkeit, Windrichtung sowie die tatsächliche Gas verwendet.

Wirkung

Bevor das Material ausgehärtet ist, die Mikrostruktur des Materials ist eine Perlit-Kornstruktur, die gleichförmige und lamellare ist. Perlit ist ein Gemisch aus Ferrit und Zementit gebildet wird, wenn Stahl oder Gusseisen hergestellt und mit einer langsamen Geschwindigkeit abgekühlt. Nach Abschreckhärten, die Mikrostruktur des Materials Form in Martensit als eine feine, nadelförmige Kornstruktur.

Vor der Verwendung dieser Technik ist es wichtig, schauen die Geschwindigkeitskonstanten für das Abschrecken der angeregten Zustände von Metallionen.

Ausrüstung

Es gibt vier Arten von Öfen, die üblicherweise in Abschreckhärten verwendet: Salzbadofen, Durchlaufofen, Kammerofen und Vakuumofen. Jeweils abhängig davon, welche anderen Verfahren oder Arten von Abschreckhärten auf den verschiedenen Materialien gemacht sind, verwendet.

Abschreckmedien

Beim Abschrecken, gibt es zahlreiche Arten von Medien genannt Abschreckmittel. Einige der häufigsten sind: Luft, Stickstoff, Argon, Helium, Salz, Öl und Wasser. Die Erfahrung zeigt, dass Olivenöl besonders effizient als eine gute Abschreckung ist. Diese Medien werden verwendet, um die Schwere des Quenches erhöhen.

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