Содержание
Металл известен тем, что является жестким веществом, которое может выдержать большой износ, но, возможно, это не началось таким образом. Многие виды металлов прошли процесс закалки металлов, чтобы сделать их лучше подходящими для работы, в которой они нуждаются. Существуют различные виды закалки, которые благодаря сложным процессам нагрева и охлаждения помогают сделать металлы прочными, долговечными и удобными в работе.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Каждый процесс закалки металла включает три основных этапа: нагрев, выдержка и охлаждение металла. Некоторые распространенные виды закалки включают деформационное упрочнение, упрочнение в твердом растворе, отверждение при осадке, а также закалку и отпуск.
Разогреть это
В то время как инженеры и рабочие по металлу придумали несколько различных типов закалки в зависимости от типа металла и результатов, которые они хотят видеть, каждый тип состоит из трех основных частей: нагревание металла, его выдержка, а затем охлаждение.
На первом этапе термообработки металлисты нагревают материал, часто при очень высоких температурах. Иногда они делают это, чтобы изменить физический или химический состав металла, часто чтобы было легче манипулировать им и работать с ним. Например, когда некоторые металлы подвергаются воздействию температур выше 1000 градусов по Фаренгейту, их внутренняя структура изменяется. Это может быть временным, так что металлисты могут изменить его форму и затем вернуть его в исходное состояние. В других металлах изменение является постоянным. Иногда эта внутренняя структура становится прочнее и жестче, что делает его лучшим материалом для использования в чем-то, что требует прочности, например, в строительстве небоскреба. В других случаях термическая обработка используется для повышения пластичности металла. Металлы с высоким уровнем пластичности способны противостоять силам, тянущим их с обоих концов. Это важное качество для металлов, таких как медь, которую нужно вытягивать в тонкие полоски медной проволоки, или золото, которое часто вытягивают в тонкие пряди для изготовления украшений.
Замачивание и охлаждение
Вторая часть процесса впитывает металл. Хотя слово «вымачивание» может заставить вас задуматься о том, как вы бы впитали собаку в ванне после пробежки по грязному заднему двору, впитывание в процессе закалки металла немного отличается. Металл не пропитан в ванне, наполненной жидким веществом. Вместо этого, выдержка в этом случае означает, что когда металл достигнет желаемой температуры в процессе нагрева, он «впитывается» в это тепло. Выбор времени для всех различных типов закалки различен, но, как правило, металлист должен следить за тем, чтобы все куски металла достигали нужной температуры в течение определенного времени.
Третий и последний этап процесса отверждения - охлаждение. После того, как металл нагрелся и позволил впитаться в том жаре, металл должен быть охлажден. Иногда после этого процесса металлы возвращаются к своей первоначальной химической или физической структуре. В других случаях металлисты следят за тем, чтобы металлы были изменены навсегда.
Типы упрочнения металла
Существует несколько различных типов процессов упрочнения металла, в зависимости от типа металла, с которого рабочие начинают, и материала, в который они хотят его превратить.
Одним из наиболее распространенных является мартенситное превращение, также известное как закалка и отпуск. Это сложный процесс для упрочнения стали, и металлисты должны быть осторожны, чтобы правильно выполнять каждый шаг. Во-первых, они должны нагреть сталь до экстремальной температуры. Затем кристаллическая структура внутри стали изменяется, чтобы позволить большему количеству углерода раствориться. В этот момент металл должен быть охлажден или охлажден достаточно быстро, чтобы углерод не успел сформировать другие нежелательные материалы в металле. Быстрое охлаждение позволяет ему оставаться в затвердевшем состоянии, что делает его более прочным материалом, лучше подходящим для того, чтобы выдерживать большой износ. Различные состояния, через которые он проходит во время процесса, называются аустенитом и мартенситом, а ресурс «аустенит» и «мартемпир» может дать вам больше информации о процессе.
Другие типы процессов закалки включают в себя закалку в корпусе, отжиг и осаждение. Каждый из них работает по-разному, чтобы сделать металлы более долговечными, пластичными, жесткими или податливыми, чтобы помочь инженерам использовать их различными способами. В мире вокруг вас есть все виды металлов, и есть вероятность, что металлист использовал процесс закалки, чтобы привести их в состояние, в котором они находятся сегодня.