Šta je gašenje?

U metalurgiji, gašenje se definiše kao „kontrolisana ekstrakcija toplote“. Najvažnija riječ u ovoj definiciji je "kontrolisana". Kašenje je brza metoda vraćanja metala na sobnu temperaturu nakon termičke obrade kako bi se spriječilo da proces hlađenja značajno promijeni mikrostrukturu metala. Potapanjem metalnog predmeta u ulje ili vodu, izbor tečnog ili prisilnog zraka naziva se medij, nakon čega se metal brzo hladi od visokih temperatura kada se formira. Ovo se često koristi za očuvanje mehaničkih svojstava vezanih za kristalnu strukturu ili faznu distribuciju, koja se gube polaganim hlađenjem. Ova tehnika se obično primjenjuje na čelične predmete koji daju tvrdoću. S druge strane, bakreni predmeti očvrsnuti čekićem ili drugim deformacijama na normalnoj temperaturi mogu se vratiti u savitljivo stanje zagrijavanjem i gašenjem.

Kako ugasiti

Uobičajeni mediji za gašenje uključuju polimere posebne namjene, prisilnu konvekciju zraka, slatku vodu, slanu vodu i ulje. Voda je efikasan medij kada je cilj postići maksimalnu tvrdoću čelika. Međutim, korištenje vode može uzrokovati pucanje ili deformaciju metala.

Ako nije potrebna ekstremna tvrdoća, u procesu kaljenja se može koristiti mineralno ulje, kitovo ulje ili ulje od pamuka. Neupućenima, proces gašenja može izgledati dramatično. Kako metalac prenosi vrući metal u odabrani medij, iz metala se diže velika količina pare.

Medij za gašenje

Dostupni su različiti mediji za gašenje za izvođenje procesa gašenja. Svaki medij ima svoje jedinstvene karakteristike gašenja. Razmatranja o vrsti medija koji se koristi uključuju brzinu gašenja, brige o okolišu medija za gašenje, zamjenu medija za gašenje i cijenu medija za gašenje. Sljedeće su glavne vrste medija za gašenje:

Zrak

Ulje

vode

rasol

Zrak

Vazduh je popularan medij za gašenje koji se koristi za hlađenje metala za gašenje. Pristupačnost je jedna od glavnih prednosti zraka. Njegova pristupačnost je rezultat njegovog obilja na zemlji. U stvari, svaki materijal koji se zagrije, a zatim ohladi na sobnu temperaturu jednostavnim stajanjem smatra se ugašenim zrakom. Gašenje zrakom je također namjernije kada se komprimira i prisiljava oko metala koji se kali. Ovo hladi dijelove brže od mirnog zraka, iako čak i komprimirani zrak još uvijek može presporo hladiti mnoge metale da bi promijenio mehanička svojstva.

Ulje

Ulje može ugasiti zagrijani metal brže nego komprimirani zrak. Za gašenje uljem, zagrijani dio stavite u rezervoar napunjen nekom vrstom ulja. Ulje se također može ispirati kroz dijelove. Zbog različitih brzina hlađenja i tačaka paljenja, obično se koriste različite vrste ulja ovisno o primjeni. Međutim, brzina gašenja ulja je mnogo manja od one u vodi. Ferit i troostit se mogu formirati čak iu malim porcijama. Međustope između vode i ulja mogu se postići sa vodom koja sadrži 10-30 posto Ucon, supstancu sa inverznom rastvorljivošću i stoga se taloži na objektima da uspori brzinu hlađenja. Da bi se deformacija svela na najmanju moguću mjeru, dugačke cilindrične predmete treba galiti okomito, s ivicama ravnih dijelova i debelih dijelova koji prvi ulaze u rastopljeni bazen. Da biste spriječili stvaranje mehurića pare, kupku za gašenje vode treba protresti.

Voda

Voda također može brzo ugasiti zagrijane metale. Hladi metal brže od ulja. Na način sličan gašenju uljem, rezervoar se puni vodom i u njega se potapa zagrijani metal. Može se ispirati i kroz dijelove. Jedna od prednosti vode je da zapaljivost medija nije problem. Osim toga, voda je jedan od najefikasnijih medija za gašenje koji zahtijeva maksimalnu tvrdoću, ali je sklona deformacijama i pucanju proizvoda. Tamo gdje se čvrstoća može žrtvovati, koristite kitova, pamučna i mineralna ulja. Oni imaju tendenciju da oksidiraju i formiraju mulj, smanjujući efikasnost.

Salamuri

Rasol je mješavina vode i soli. Slana voda se hladi brže od vazduha, vode i ulja. Razlog tome je što mješavina soli i vode sprječava stvaranje mjehurića kada dođe u kontakt sa zagrijanim metalom. To znači da će veći dio površine metala biti prekriven tekućinom, a ne mjehurićima.

Hardened Steel

Kada se govori o procesu gašenja, čelik zaslužuje posebnu pažnju jer su njegova mehanička svojstva vrlo osjetljiva na kaljenje. Kroz proces kaljenja koji se naziva kaljenjem, čelik se podiže na temperaturu iznad temperature rekristalizacije i brzo se hladi kroz proces kaljenja. U poređenju sa sporim hlađenjem, brzo kaljenje mijenja kristalnu strukturu čelika. Ovisno o sadržaju ugljika i legirajućim elementima čelika, može ostaviti za sobom tvrđu, lomljiviju mikrostrukturu, kao što je martenzit ili bainit, jer prolazi proces kaljenja. Ove mikrostrukture dovode do povećanja čvrstoće i tvrdoće čelika. Međutim, oni čine čelik osjetljivim na pucanje i uvelike smanjuju duktilnost. Iz tog razloga, neki čelici se žare ili normaliziraju nakon procesa kaljenja.

Proces gašenja

Proces kaljenja je dizajniran da promijeni mikrostrukturu metala u kombinaciji s termičkim procesima. Ako se radi ispravno, to će proizvesti maksimalnu čvrstoću i dobro izduženje u odljevku.

Gašenje čelika se obično postiže potapanjem u vodu, ulje, otopinu polimera ili sol, iako se ponekad koristi prisilni zrak. Kao rezultat kaljenja, proizvodni hardver mora razviti prihvatljivu kaljenu mikrostrukturu, a u kritičnim područjima mehanička svojstva moraju zadovoljiti minimalne specifikacije nakon što je dio kaljen. Efikasnost kaljenja zavisi od svojstva hlađenja medija za gašenje u odnosu na sposobnost kaljenja čelika. Stoga rezultati mogu varirati promjenom sastava čelika ili miješanjem, temperaturom i vrstom medija za gašenje.

Dizajn sistema za gašenje i temeljito održavanje sistema doprinose uspjehu procesa. Dizajn dijela također doprinosi mehaničkim svojstvima i izobličenjima uslijed gašenja.