Isı işleme, malzemelerin istenen mikrostrüktüre ve özelliklere ulaşmak için katı halde ısıtma, tutma ve soğutma işlemine maruz kaldığı bir metal işleme tekniğine atıfta bulunur.Isıtma ve soğutma yöntemlerine bağlı olarak, mikroyapı ve özellik değişikliklerinin yanı sıra, ısı işleme aşağıdaki türlere sınıflandırılabilir:
MÖ 6. yüzyılda demir ve çelik silahların kullanımı yavaş yavaş yaygınlaştı.Hebei EyaletiÇin'de, iki kılıç ve bir halbarda, hepsi mikro yapılarında martensit gösterir, bu da söndürüldüklerini gösterir.Soğutma ortamının söndürme kalitesini önemli ölçüde etkilediği giderek daha belirgin hale geldi..
Üç Krallık döneminde, Shu'dan Pu Yuan adında bir zanaatkârın Zhuge Liang için 3.000 kılıç kırdığı söylenir.Çin'de farklı su kalitesinin soğutma etkinliğini nasıl etkilediğini erken farkındalık göstermekSoğutma için hem yağ hem de su kullanımı da belirtildi.
Batı Han Han Hanedanlığı sırasında Zhongshan Kralı Jing'in mezarından kazılan kılıçlar çekirdeğinde %0.15 - %0.4 karbon içeriği göstermektedir.yüzeyinde karbon içeriği 0'dan fazlaykenKarbürizasyon tekniklerinin uygulanmasını gösteren% 0.6'dır. Bununla birlikte, bu bilgi kişisel bir "sanat" sırrı olarak kabul edildi ve yaygın olarak paylaşılmadı, bu da yavaş gelişmeye yol açtı.
1863'te İngiliz metalürjistler ve jeologlar mikroskobun altında çelikten altı farklı metalürjik yapıyı gösterdi ve ısıtmanın ve soğutmanın iç yapısal değişikliklere yol açtığını kanıtladı.Yüksek sıcaklıkta çelik fazları hızlı soğutma üzerine daha sert fazlara dönüşürFransız Osmond tarafından oluşturulan demir izomorfizmi teorisi, İngiliz bilim adamı Auston tarafından geliştirilen demir-karbon faz diyagramı ile birlikte,modern ısı işlemleri için teorik bir temel oluşturdu.
Bu arada, araştırmacılar, oksidasyonu ve dekarbürizasyonu önlemek için metal ısıtma işleminde metalleri korumak için yöntemler keşfettiler. 1850 ile 1880 arasında,çeşitli gazlar (hidrojen gibi) kullanarak koruyucu ısıtma için bir dizi patent verildi., gaz ve karbon monoksit). 1889-1890 yıllarında Lake adında bir İngiliz, çeşitli metallerin parlak ısı işlemine dair patentler aldı.Metal fizikindeki ilerlemeler ve yeni teknolojilerin uygulanması, ısı işleme süreçlerini önemli ölçüde ilerletmiştir.1901 ve 1925 yılları arasında, endüstriyel üretimde gaz karbürlenmesi için döner fırınlar kullanıldığında önemli bir ilerleme kaydedildi. 1930'larda, çiy noktası potansiyometrleri ortaya çıktı.fırın atmosferinde kontrol edilebilir bir karbon potansiyeline izin verirDaha sonraki araştırmalar karbondioksit kızılötesi cihazları ve oksijen probları kullanarak karbon potansiyel kontrolü gibi yöntemleri tanıttı.İyon nitridleme ve karburizasyon işlemlerinin geliştirilmesine yol açanLazer ve elektron ışını teknolojilerinin uygulanması, ayrıca yüzey ısı işleme ve metallerin kimyasal ısı işleme için yeni yöntemler tanıttı.
Sıvıştıktan sonra ısıtma, ısıtılmış sorbit olarak bilinen bir mikrostrüktüre yol açar.Temel olarak söndürme gerginliklerini ortadan kaldırmak ve istenen mikrostructure elde etmek içinTemperatürüne bağlı olarak, düşük, orta ve yüksek sıcaklıklı temperatürlere ayrılabilir ve sırasıyla temperat martensit, troostit ve sorbit elde edilir.
Saldırmadan sonra yüksek sıcaklıkta ısıtmanın kombinasyonu, sertlik, sertlik, plastiklik,ve kapsamlı mekanik özellikleri için dayanıklılıkBu işlem, bağlantı çubukları, vidalar, dişliler ve çubuklar gibi otomobillerde, traktörlerde ve makine aletlerinde önemli yapısal bileşenlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.Sertliği genellikle HB200 ile HB330 arasında değişir.
Gömme sürecinde, perlit dönüşümü gerçekleşir. Gömmenin ana amacı, metalin iç mikrostruğunu dengelenmiş bir duruma getirmek veya yaklaştırmaktır.Sonraki işleme ve son ısı işlemine hazırlıkStres hafifletme yalıtımı, plastik deformasyon, kaynak ve dökümlere özgü süreçlerden kaynaklanan kalıntı gerginlikleri ortadan kaldırmak için yapılır.Casting., kaynak ve işleme, hızlı bir şekilde ele alınmazsa, işleme ve kullanım sırasında hassasiyeti etkileyen deformasyonlara yol açabilecek iç gerilimlere sahiptir.
İşleme sırasında oluşturulan iç gerilimleri ortadan kaldırmak için gerginlik hafifletme kızartması kullanmak çok önemlidir.Bu nedenle tüm ısı işlem sürecinde mikro yapısal değişiklikler meydana gelmez.İç stresler öncelikle tutma ve yavaş soğutma aşamalarında doğal gevşeme yoluyla hafifletilir.
Öldürme, metal iş parçasını veya parçasını faz dönüşüm sıcaklığının üzerinde ısıtmayı, onu tutmayı içerir.ve sonra martensitik bir yapı elde etmek için kritik soğutma hızından daha yüksek bir hızda hızlı bir şekilde soğutmakÖldürmenin başlıca amaçları şunlardır:
Mekanik Özelliklerin Geliştirilmesi: Örneğin, aletlerin ve rulmanların sertliğini ve aşınmaya dayanıklılığını artırmak, yayların esneklik sınırını artırmak ve ocağın bileşenlerinin genel mekanik performansını artırmak.
Malzeme Özelliklerinin Geliştirilmesi: Bazı özel çelikler için, örneğin paslanmaz çeliklerin korozyon direncini artırmak veya manyetik çeliklerin kalıcı manyetizmini artırmak için.
Saldırma sırasında uygun bir söndürme ortamı seçmek ve doğru söndürme yöntemini kullanmak önemlidir.,aşamalı söndürme, izotermal söndürme ve yerel söndürme.
Normalleşme hava soğutması ile karakterize edilir, bu da çevresel sıcaklığın, yığma yöntemlerinin, hava akışının ve iş parçasının boyutlarının normalleşmeden sonraki yapıyı ve performansı etkilediği anlamına gelir..Normalleştirilmiş yapı ayrıca alaşımlı çelikler için bir sınıflandırma yöntemi olarak da kullanılabilir.25 mm çaplı örnekler 900 °C'ye ısıtılarak ve alaşımlı çelikleri incil şeklinde sınıflandıran yapılara ulaşmak için hava soğutulur., bainitik, martensitik ve austenitik çelikler.
Hipoutektoid çelikler için, kaba taneler yapısını ve dökümlerde, dövmelerde ve kaynaklarda Widmanstätten yapısını ortadan kaldırmak için normalleştirme kullanılır; taneler boyutunu rafine edin;ve söndürmeden önce ön ısıtma işlemi olarak hizmet edebilir.
Hipereutektoid çelikler için, normalleştirme, mekanik özellikleri iyileştirerek ve daha sonraki sferoidizasyon yalıtımından yararlanarak ağlı ikincil sementiti ve rafine perlit'i ortadan kaldırabilir.
Düşük karbonlu derin çekim ince çelik levhalar için, normalleştirme, derin çekim performansını iyileştirmek için tahıl sınırlarında serbest sementiti ortadan kaldırabilir.
Düşük karbonlu ve düşük karbonlu düşük alaşımlı çelikler için, normalleştirme, HB140-190'ya kadar sertliği artıran önemli miktarda ince lamella perlit üretebilir.böylece kesim sırasında "galling" önlenir ve işlenebilirliği iyileştirirOrta karbonlu çelikler için hem normalleştirme hem de kaynatma uygulanabilir olduğu durumlarda, normalleştirme daha ekonomik ve kullanışlıdır.
Daha az sıkı mekanik performans gereksinimlerine sahip sıradan orta karbonlu yapısel çelikler için, normalleştirme, yüksek sıcaklıklı temperatörün ardından söndürme yerine geçebilir.Çelik mikroyapısını ve boyutlarını istikrarlandırırken çalışmada basitlik sunar.
Yüksek sıcaklıkta normalleştirme (Ac3'ün üzerinde 150-200 ° C) yüksek sıcaklıklarda daha yüksek difüzyon oranları nedeniyle döküm ve dövme parçalarında bileşim ayrımını azaltabilir.Yüksek sıcaklıkta normalleşmeden oluşan kaba taneler daha sonraki düşük sıcaklıkta normalleşme ile rafine edilebilir.
Turbinlerde ve kazanlarda kullanılan bazı düşük ve orta karbonlu alaşımlı çelikler için, bainitik bir yapıya ulaşmak için genellikle normalleştirme kullanılır.ardından 400-550°C'de iyi sürünme direnci için yüksek sıcaklıkta ısıtma.
Çelik parçalarına ve malzemelere ek olarak, normalleştirme, dikişli demirin dayanıklılığını artıran bir incilik matris elde etmek için dikişli demirin ısı işleminde de yaygın olarak kullanılır.
Isı işleme, malzemelerin istenen mikrostrüktüre ve özelliklere ulaşmak için katı halde ısıtma, tutma ve soğutma işlemine maruz kaldığı bir metal işleme tekniğine atıfta bulunur.Isıtma ve soğutma yöntemlerine bağlı olarak, mikroyapı ve özellik değişikliklerinin yanı sıra, ısı işleme aşağıdaki türlere sınıflandırılabilir:
MÖ 6. yüzyılda demir ve çelik silahların kullanımı yavaş yavaş yaygınlaştı.Hebei EyaletiÇin'de, iki kılıç ve bir halbarda, hepsi mikro yapılarında martensit gösterir, bu da söndürüldüklerini gösterir.Soğutma ortamının söndürme kalitesini önemli ölçüde etkilediği giderek daha belirgin hale geldi..
Üç Krallık döneminde, Shu'dan Pu Yuan adında bir zanaatkârın Zhuge Liang için 3.000 kılıç kırdığı söylenir.Çin'de farklı su kalitesinin soğutma etkinliğini nasıl etkilediğini erken farkındalık göstermekSoğutma için hem yağ hem de su kullanımı da belirtildi.
Batı Han Han Hanedanlığı sırasında Zhongshan Kralı Jing'in mezarından kazılan kılıçlar çekirdeğinde %0.15 - %0.4 karbon içeriği göstermektedir.yüzeyinde karbon içeriği 0'dan fazlaykenKarbürizasyon tekniklerinin uygulanmasını gösteren% 0.6'dır. Bununla birlikte, bu bilgi kişisel bir "sanat" sırrı olarak kabul edildi ve yaygın olarak paylaşılmadı, bu da yavaş gelişmeye yol açtı.
1863'te İngiliz metalürjistler ve jeologlar mikroskobun altında çelikten altı farklı metalürjik yapıyı gösterdi ve ısıtmanın ve soğutmanın iç yapısal değişikliklere yol açtığını kanıtladı.Yüksek sıcaklıkta çelik fazları hızlı soğutma üzerine daha sert fazlara dönüşürFransız Osmond tarafından oluşturulan demir izomorfizmi teorisi, İngiliz bilim adamı Auston tarafından geliştirilen demir-karbon faz diyagramı ile birlikte,modern ısı işlemleri için teorik bir temel oluşturdu.
Bu arada, araştırmacılar, oksidasyonu ve dekarbürizasyonu önlemek için metal ısıtma işleminde metalleri korumak için yöntemler keşfettiler. 1850 ile 1880 arasında,çeşitli gazlar (hidrojen gibi) kullanarak koruyucu ısıtma için bir dizi patent verildi., gaz ve karbon monoksit). 1889-1890 yıllarında Lake adında bir İngiliz, çeşitli metallerin parlak ısı işlemine dair patentler aldı.Metal fizikindeki ilerlemeler ve yeni teknolojilerin uygulanması, ısı işleme süreçlerini önemli ölçüde ilerletmiştir.1901 ve 1925 yılları arasında, endüstriyel üretimde gaz karbürlenmesi için döner fırınlar kullanıldığında önemli bir ilerleme kaydedildi. 1930'larda, çiy noktası potansiyometrleri ortaya çıktı.fırın atmosferinde kontrol edilebilir bir karbon potansiyeline izin verirDaha sonraki araştırmalar karbondioksit kızılötesi cihazları ve oksijen probları kullanarak karbon potansiyel kontrolü gibi yöntemleri tanıttı.İyon nitridleme ve karburizasyon işlemlerinin geliştirilmesine yol açanLazer ve elektron ışını teknolojilerinin uygulanması, ayrıca yüzey ısı işleme ve metallerin kimyasal ısı işleme için yeni yöntemler tanıttı.
Sıvıştıktan sonra ısıtma, ısıtılmış sorbit olarak bilinen bir mikrostrüktüre yol açar.Temel olarak söndürme gerginliklerini ortadan kaldırmak ve istenen mikrostructure elde etmek içinTemperatürüne bağlı olarak, düşük, orta ve yüksek sıcaklıklı temperatürlere ayrılabilir ve sırasıyla temperat martensit, troostit ve sorbit elde edilir.
Saldırmadan sonra yüksek sıcaklıkta ısıtmanın kombinasyonu, sertlik, sertlik, plastiklik,ve kapsamlı mekanik özellikleri için dayanıklılıkBu işlem, bağlantı çubukları, vidalar, dişliler ve çubuklar gibi otomobillerde, traktörlerde ve makine aletlerinde önemli yapısal bileşenlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.Sertliği genellikle HB200 ile HB330 arasında değişir.
Gömme sürecinde, perlit dönüşümü gerçekleşir. Gömmenin ana amacı, metalin iç mikrostruğunu dengelenmiş bir duruma getirmek veya yaklaştırmaktır.Sonraki işleme ve son ısı işlemine hazırlıkStres hafifletme yalıtımı, plastik deformasyon, kaynak ve dökümlere özgü süreçlerden kaynaklanan kalıntı gerginlikleri ortadan kaldırmak için yapılır.Casting., kaynak ve işleme, hızlı bir şekilde ele alınmazsa, işleme ve kullanım sırasında hassasiyeti etkileyen deformasyonlara yol açabilecek iç gerilimlere sahiptir.
İşleme sırasında oluşturulan iç gerilimleri ortadan kaldırmak için gerginlik hafifletme kızartması kullanmak çok önemlidir.Bu nedenle tüm ısı işlem sürecinde mikro yapısal değişiklikler meydana gelmez.İç stresler öncelikle tutma ve yavaş soğutma aşamalarında doğal gevşeme yoluyla hafifletilir.
Öldürme, metal iş parçasını veya parçasını faz dönüşüm sıcaklığının üzerinde ısıtmayı, onu tutmayı içerir.ve sonra martensitik bir yapı elde etmek için kritik soğutma hızından daha yüksek bir hızda hızlı bir şekilde soğutmakÖldürmenin başlıca amaçları şunlardır:
Mekanik Özelliklerin Geliştirilmesi: Örneğin, aletlerin ve rulmanların sertliğini ve aşınmaya dayanıklılığını artırmak, yayların esneklik sınırını artırmak ve ocağın bileşenlerinin genel mekanik performansını artırmak.
Malzeme Özelliklerinin Geliştirilmesi: Bazı özel çelikler için, örneğin paslanmaz çeliklerin korozyon direncini artırmak veya manyetik çeliklerin kalıcı manyetizmini artırmak için.
Saldırma sırasında uygun bir söndürme ortamı seçmek ve doğru söndürme yöntemini kullanmak önemlidir.,aşamalı söndürme, izotermal söndürme ve yerel söndürme.
Normalleşme hava soğutması ile karakterize edilir, bu da çevresel sıcaklığın, yığma yöntemlerinin, hava akışının ve iş parçasının boyutlarının normalleşmeden sonraki yapıyı ve performansı etkilediği anlamına gelir..Normalleştirilmiş yapı ayrıca alaşımlı çelikler için bir sınıflandırma yöntemi olarak da kullanılabilir.25 mm çaplı örnekler 900 °C'ye ısıtılarak ve alaşımlı çelikleri incil şeklinde sınıflandıran yapılara ulaşmak için hava soğutulur., bainitik, martensitik ve austenitik çelikler.
Hipoutektoid çelikler için, kaba taneler yapısını ve dökümlerde, dövmelerde ve kaynaklarda Widmanstätten yapısını ortadan kaldırmak için normalleştirme kullanılır; taneler boyutunu rafine edin;ve söndürmeden önce ön ısıtma işlemi olarak hizmet edebilir.
Hipereutektoid çelikler için, normalleştirme, mekanik özellikleri iyileştirerek ve daha sonraki sferoidizasyon yalıtımından yararlanarak ağlı ikincil sementiti ve rafine perlit'i ortadan kaldırabilir.
Düşük karbonlu derin çekim ince çelik levhalar için, normalleştirme, derin çekim performansını iyileştirmek için tahıl sınırlarında serbest sementiti ortadan kaldırabilir.
Düşük karbonlu ve düşük karbonlu düşük alaşımlı çelikler için, normalleştirme, HB140-190'ya kadar sertliği artıran önemli miktarda ince lamella perlit üretebilir.böylece kesim sırasında "galling" önlenir ve işlenebilirliği iyileştirirOrta karbonlu çelikler için hem normalleştirme hem de kaynatma uygulanabilir olduğu durumlarda, normalleştirme daha ekonomik ve kullanışlıdır.
Daha az sıkı mekanik performans gereksinimlerine sahip sıradan orta karbonlu yapısel çelikler için, normalleştirme, yüksek sıcaklıklı temperatörün ardından söndürme yerine geçebilir.Çelik mikroyapısını ve boyutlarını istikrarlandırırken çalışmada basitlik sunar.
Yüksek sıcaklıkta normalleştirme (Ac3'ün üzerinde 150-200 ° C) yüksek sıcaklıklarda daha yüksek difüzyon oranları nedeniyle döküm ve dövme parçalarında bileşim ayrımını azaltabilir.Yüksek sıcaklıkta normalleşmeden oluşan kaba taneler daha sonraki düşük sıcaklıkta normalleşme ile rafine edilebilir.
Turbinlerde ve kazanlarda kullanılan bazı düşük ve orta karbonlu alaşımlı çelikler için, bainitik bir yapıya ulaşmak için genellikle normalleştirme kullanılır.ardından 400-550°C'de iyi sürünme direnci için yüksek sıcaklıkta ısıtma.
Çelik parçalarına ve malzemelere ek olarak, normalleştirme, dikişli demirin dayanıklılığını artıran bir incilik matris elde etmek için dikişli demirin ısı işleminde de yaygın olarak kullanılır.