Lære om slokking i metallbearbeiding

Avkjøling er en rask måte å bringe et metall tilbake til romtemperatur etter varmebehandling (som for eksempel annealing, normalisering eller stressavlastning) for å hindre at kjøleprosessen dramatisk endrer metallets mikrostruktur. Slokking resulterer i herding av stål ved samme temperatur som fullglødning gjør.

Hvordan blir quenching utført?

Spesielle polymerer, tvungen luftkonveksjon, ferskvann, saltvann og olje kan alle brukes til å utføre slukningsprosessen.

Vann er et effektivt medium når målet er å få stålet til å oppnå maksimal hardhet. Bruk av vann kan imidlertid føre til at metallet knekker eller blir forvrengt. Hvis ekstrem hardhet ikke er nødvendig, kan andre medier som mineralolje, hvalolje eller bomullsfrøolje brukes i slukkeprosessen i stedet.

Påvirkningen av avkjølingshastigheten

Med en langsommere kjølehastighet har de termodynamiske kreftene mer mulighet til å endre mikrostrukturen. Noen ganger er dette resultatet foretrukket, og det er derfor ulike medier brukes til å utføre quenching. Olje har for eksempel en quenching rate som er mye lavere enn vann. Slokking i et flytende medium krever omrøring av væsken rundt metallstykket for å redusere damp fra overflaten. Lommer av dampteller slukker ved luftkjøling til de fordampes.

Hvorfor utføres quenching?

Brukes ofte til å herde stål, vil vannavstøting fra en temperatur over austenitisk temperatur føre til at karbon blir fanget inne i austenitisk lath.

Dette fører til det harde og sprø martensitiske scenen. Austetitt refererer til jernlegeringer med en gamma-jernbase, og martensitt er en hard type stålkrystallinsk struktur. Støpt martensitt stål er veldig sprøtt og stresset. Som et resultat gjennomgår slokket stål typisk tempereringsprosessen.

Vanligvis blir stålet herdet i olje, salt, blybad eller i ovner med luft sirkulert av vifter for å gjenopprette noe av duktiliteten (evne til å motstå strekkspenning) og seighet som går tapt ved konvertering til martensitt. Etter at metallet er temperert, avkjøles det raskt, sakte eller ikke i det hele tatt, avhengig av omstendighetene, spesielt om det aktuelle metallet er sårbart for brutalitet etter brutalitet.

I tillegg til martensitt- og austenittemperaturen, omfatter varmebehandling av metall ferrit-, perlit-, sementitt- og bainitemperaturen. Delta ferrit transformasjonen oppstår når jernet er oppvarmet til en høy temperatur form av jern. Ifølge The Welding Institute i Storbritannia, danner det "ved avkjøling av lavt karbonkonsentrasjoner i jernkarbonlegeringer fra flytende tilstand før de omdannes til austenitt."

Pearlite er opprettet under langsom avkjøling av jernlegeringer.Bainite kommer i to former: øvre og nedre bainitt. Den produseres ved lavere kokehastigheter langsommere enn martensittdannelse, men med en raskere kjølehastighet enn ferrit og perlitform.

Quenching forhindrer at stål bryter ned fra austetitt til ferrit og sementitt. Målet er at stålet skal nå den martensitiske fasen.