Šta je žarenje?

Žarenje

Kada se čelik žari, materijal se zagrijava do temperature unaprijed određene vrstom čelika koji se koristi. Kada se zagreje, materijal se hladi u klimatizovanoj atmosferi, slično peći koja ga zagreva.

Ovaj proces termičke obrade mijenja mikrostrukturu materijala kako bi se promijenila njegova mehanička ili električna svojstva. Obično se u čeliku žarenje koristi za smanjenje tvrdoće, povećanje duktilnosti i pomoć pri ublažavanju unutrašnjih naprezanja.

Prednosti žarenja

Žarenje čelika ili bilo kojeg drugog metala uključuje zagrijavanje na određenu temperaturu i puštanje da se ohladi određenom brzinom. Time se uklanjaju nečistoće iz zrna, povećavajući duktilnost metala i smanjujući njegovu tvrdoću.

Žarenje će vratiti duktilnost nakon hladnog rada, što će omogućiti dodatni rad bez pucanja. Žarenje se također može koristiti za ublažavanje mehaničkog naprezanja uzrokovanog brušenjem, obradom itd., čime se sprječava deformacija tijekom naknadnih operacija toplinske obrade na visokim temperaturama. U nekim slučajevima, žarenje se koristi za poboljšanje električnih svojstava.

Proces žarenja

Komad metala sastoji se od rešetke kristalnih struktura zvanih zrna, a ponekad su zrna raspoređena na takav način da uzrokuju dodatno naprezanje cijelom metalnom listu. U prvoj fazi žarenja čelika ili drugog metala, koja se zove oporavak, metal se zagrijava do točke u kojoj se ti unutrašnji naponi mogu raspršiti.

Daljnje zagrijavanje metala na temperaturu malo ispod njegove tačke topljenja može formirati nova zrna bez prethodnog naprezanja starih zrna. Formiranje ovog novog zrna naziva se rekristalizacija. Da biste kontrolisali rast ovih novih zrna, pustite metal da se ohladi određenom brzinom, koju nazivamo faza rasta zrna.

Završetak cijelog ovog procesa rezultira metalom odlične duktilnosti i smanjene tvrdoće. Zašto je ponekad bolje koristiti metal manje tvrdoće? Ako je komad metala pretvrd, postaje lomljiv. Najizdržljiviji metali su vrlo duktilni, što znači da se mogu savijati i apsorbirati udarce bez lomljenja. Žarenje metala je način da se postigne idealna ravnoteža između tvrdoće i duktilnosti.

Primene i materijali

Jedna od glavnih primjena žarenja je učinak očvršćavanja torzijskim radom. Prilikom hladnog oblikovanja, istezanja, savijanja, itd., materijal se stvrdne do te mjere da se ne može dalje obraditi ili uzrokuje pucanje. Operacija žarenja u ovoj fazi će materijal učiniti duktilnijim, omogućavajući dalje oblikovanje. Na sličan način, žarenje se koristi za ublažavanje unutrašnjih naprezanja koji nastaju kada se zavar očvrsne.

Industrijska upotreba žarenih metala

žareni metal

Mnogi industrijski procesi koji su danas uobičajeni zahtijevaju ili su poboljšani upotrebom žarenog čelika i žarenih metala. Na primjer, kako bi se smanjilo zaostalo naprezanje zavarivanja, zavarena struktura se obično žari.

Žarenje također jača metale koji su pregrijani obradom visoke čvrstoće. Kada se žica istanji, stvara se naprezanje u zrnu, pa se nova žica obično žari. Osim toga, proces izrade lima proizvodi dijelove koji su previše kruti, pa se limovi često žare kako bi se povratila njihova trajnost.

Šta je normalizacija?

Za razliku od žarenja metala, normalizacija se vrši radi povećanja tvrdoće. To se postiže zagrijavanjem materijala iznad austenitnog raspona, a zatim puštanjem da se ohladi na zraku, koji se brzo hladi. Ovaj proces također rezultira smanjenom duktilnošću.

Ostali procesi

Osim žarenja i normalizacije, čelik i drugi metali imaju još najmanje dva konvencionalna tretmana: kaljenje i kaljenje. Svaka opcija je popularna među mnogim proizvodnim i proizvodnim kompanijama. Međutim, korištenje svakog ima specifične svrhe, prednosti i nedostatke, baš kao i žarenje i normalizacija.

Tempered

Kaljenje, kao i žarenje, koristi se za povećanje duktilnosti i mekoće materijala. Međutim, ova metoda obrade stavlja veći naglasak na poboljšanje magnetske i obradivosti čelika.

Gašenje

Kaljenje je slično kaljenju i povećava obradivost i magnetna svojstva. Međutim, smisao ovog tretmana je povećanje tvrdoće materijala, baš kao i normalizacija. Za razliku od normalizacije, gdje se metal hladi na zraku, kaljenje koristi tečni medij za brzo hlađenje čelika. Kroz ovaj proces, zrno čelika postaje finije jer mu nije dozvoljeno da raste nakon nukleacije.