Obsah
Kov je známy tým, že je tvrdou látkou, ktorá dokáže odolávať veľkému opotrebovaniu, ale pravdepodobne sa tak nezačala. Proces tvrdenia kovov prešiel mnohými druhmi kovov, aby boli vhodnejšie pre prácu, ktorú potrebujú. Existujú rôzne druhy tvrdenia, ktoré vďaka zložitým procesom zahrievania a chladenia pomáhajú robiť kovy odolnými, trvanlivými a ľahšie s nimi pracovať.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Každý proces kalenia kovov zahŕňa tri hlavné kroky: zahrievanie, namáčanie a ochladzovanie kovu. Niektoré bežné typy kalenia zahŕňajú deformačné kalenie, spevňovanie tuhého roztoku, kalenie a kalenie a popúšťanie.
Zahrejte to
Zatiaľ čo inžinieri a kovovýrobcovia prišli s niekoľkými rôznymi druhmi kalenia v závislosti od typu kovu a výsledkov, ktoré chcú vidieť, každý typ zahŕňa tri základné časti: zahrievanie kovu, jeho namáčanie a potom ochladenie.
Počas prvého kroku, tepelného spracovania, kovovýroba zahrieva materiál, často pri extrémne vysokých teplotách. Niekedy to robia preto, aby zmenili fyzikálne alebo chemické zloženie kovu a často uľahčili manipuláciu a prácu s nimi. Napríklad, keď sú niektoré kovy vystavené teplotám vyšším ako 1 000 stupňov Fahrenheita, ich vnútorná štruktúra sa zmení. Môže to byť dočasné, takže kovovýrobci môžu zmeniť svoj tvar a potom ho vrátiť do pôvodného stavu. U ostatných kovov je zmena trvalá. Táto vnútorná štruktúra sa niekedy stáva silnejšou a tvrdšou, čo z nej robí lepší materiál na použitie v niečom, čo vyžaduje silu, napríklad pri stavbe mrakodrapu. Inokedy sa tepelné spracovanie používa na zvýšenie tvárnosti kovu. Kovy s vysokou úrovňou ťažnosti sú schopné odolať silám, ktoré na ne ťahajú z oboch strán. To je dôležitá kvalita pre kovy, ako je meď, ktoré je potrebné ťahať do tenkých prúžkov medeného drôtu alebo zlato, ktoré sa často vyťahuje do tenkých prameňov, aby sa vyrábali šperky.
Namáčanie a chladenie
Druhou časťou procesu je namáčanie kovu. Aj keď slovo „namáčanie“ vás môže prinútiť premýšľať o spôsobe, ako by ste psa namočili do kúpeľa po prejdení bahnitým dvorom, namáčanie v procese kalenia je trochu iné. Kov nie je nasiaknutý vo vani plnej tekutej látky. Namáčanie v tomto prípade namiesto toho znamená, že akonáhle kov dosiahne požadovanú teplotu počas procesu zahrievania, „nasiakne“ týmto teplom. Načasovanie sa líši pre všetky rôzne typy kalenia, ale všeobecne sa musí kovovýrobca ubezpečiť, že všetky kusy kovu dosahujú po určitú dobu správnu teplotu.
Tretím a posledným krokom procesu kalenia je chladenie. Po zahriatí kovu a jeho ponorení do tohto tepla sa musí kov ochladiť. Po tomto procese sa kovy niekedy vrátia späť na svoju pôvodnú chemickú alebo fyzikálnu štruktúru. Inokedy sa kovovýrobci uistia, že kovy sú zmenené navždy.
Druhy kalenia kovov
Existuje niekoľko rôznych typov procesov kalenia kovov, v závislosti od typu kovu, s ktorým pracovníci začínajú, a od materiálu, z ktorého ho chcú premeniť.
Jednou z najbežnejších je Martenzitická transformácia, známa tiež ako kalenie a temperovanie. Je to zložitý proces kalenia ocele a kovovýrobcovia musia byť opatrní pri správnom vykonaní každého kroku. Najprv musia oceľ zohriať na extrémnu teplotu. Potom sa zmení štruktúra kryštálu vo vnútri ocele, aby sa umožnilo rozpustenie väčšieho množstva uhlíka. V tom okamihu musí byť kov rýchlo ochladený alebo ochladený tak rýchlo, aby uhlík nemal čas na vytváranie iných nežiaducich materiálov v kovu. Vďaka rýchlemu chladeniu zostane v kalenom stave, čo z neho robí silnejší materiál, ktorý lepšie odoláva veľkému opotrebovaniu. Rôzne stavy, ktorými prechádza počas procesu, sa nazývajú austenit a martenzit a zdroj austemperingu a martemperingu vám môže poskytnúť ďalšie informácie o procese.
Medzi ďalšie typy procesov kalenia patrí kalenie, žíhanie a zrážanie. Každá z nich pracuje rôznymi spôsobmi, aby bola kov odolnejšia, tvárnejšia, húževnatejšia alebo tvárnejšia, aby pomohla inžinierom používať ich rôznymi spôsobmi. Vo svete okolo vás sú všetky druhy kovov a je pravdepodobné, že kovovýrobca použil proces kalenia, aby ich dostal do stavu, v akom sa dnes nachádza.