Чому потрібен відпал або яскравий відпал?

У виробництві металевих матеріалів термообробка є дуже важливим етапом. Відпал — найпоширеніший процес термічної обробки.

Яскравий відпал, як випливає з назви, є процесом відпалу, який може підтримувати яскравий стан матеріалу.

 

Але я вважаю, що лише це пояснення не розвіє ваших сумнівів. Чому матеріали потрібно відпалювати? Навіщо зберігати яскравість матеріалу під час відпалу? Коли потрібен яскравий відпал?

 

У цій статті ми пояснимо все з нуля.

Чому метали потрібно відпалювати?

 

Трудове загартування

Для того, щоб зробити матеріал у різні форми, матеріал потрібно обробити багато разів. У цьому процесі матеріал часто потрібно деформувати екструзією, витягуванням та іншими процесами. І цей процес деформації вимагає великої сили на матеріал. Ця сила передається всередину металу, змушуючи метал генерувати великий і незмінний тиск усередині після деформації. Ця сила називається напругою.

 

Формування працездатності

Напруга, створювана матеріалом після деформації, може зробити матеріал дуже міцним. Це явище називається робочим зміцненням. У деяких випадках наклеп є засобом зміцнення матеріалу. Але частіше загартування призводить до того, що матеріал стає більш крихким, що робить його більш схильним до розтріскування.

 

Відпал

Відпал — це процес, під час якого матеріал нагрівається до певної температури, витримується при цій температурі протягом певного періоду часу і, нарешті, охолоджується з певною швидкістю. Однією з основних цілей цього процесу є усунення робочого зміцнення. Під час роботи загартування. Атоми металу стискаються внаслідок деформації матеріалу. Це стискання скорочує відстань між атомами. Скорочення відстані призводить до збільшення відштовхування між атомами.

 

Процес відпалу можна розглядати як процес дифузії атомів металу. При кімнатній температурі коефіцієнт дифузії атомів металу низький. При високих температурах атоми можуть достатньо дифундувати. Повернути відстані між атомами до рівноваги.

 

Відпалений металевий матеріал розм’якшиться. Одночасно відновлюється крихкість матеріалу, викликана наклепом.

 

Відпал розчину

Для суперсплавів матеріал часто вимагає розчинного відпалу. Відпал розчину також називають обробкою розчином. Це особливий процес відпалу. Його призначення - не тільки пом'якшувати матеріали. Для суперсплавів обробка розчином також може відігравати роль у зміцненні розчину та контролі розміру зерен.

 

Щоб отримати більш детальну інформацію про лікування розчином, зверніться до наступної статті:

 

Що таке твердий розчин? Чому нікелевий сплав/суперсплав потребує обробки розчином?

Для різних типів суперсплавів температура відпалу розчину, час і швидкість охолодження різні. Для отримання конкретних параметрів зверніться до офіційних документів або стандартів.

 

Чому звичайний відпал не може зберегти матеріал яскравим?

Після завершення звичайного процесу відпалу поверхня матеріалу почорніє. Цю чорну речовину називають оксидною окалиною. Ви можете звернутися до зображення нижче.

 

Утворення оксидної окалини

Завдяки високій температурі матеріалу під час процесу відпалу залізний елемент дуже легко реагує з киснем повітря. Таким чином утворюється оксид заліза, оксид заліза, оксид заліза. Це основні компоненти окалини оксиду і є основною причиною почорніння поверхні матеріалу після відпалу.

 

Природа оксидної окалини

Окалина оксиду дуже крихка і не має подовження. Будуть глибокі тріщини на окалині, що зменшить структурну стабільність внутрішнього металевого матеріалу. Крім того, наявність окалини знизить корозійну стійкість всього металевого матеріалу. Чим більша площа окалини, тим швидша швидкість корозії металевого матеріалу і тим серйозніша корозія.

 

Як видалити оксидний наліт

Через різні небезпеки оксидної окалини для металевих матеріалів, видалення оксидної окалини стало важливим кроком у обробці металевих матеріалів. Взагалі, основними методами видалення накипу є декапування та полірування.

 

Декапування - це хімічний метод обробки поверхні. Його принцип полягає в тому, щоб дозволити кислоті прореагувати з окалиною оксиду на поверхні металу, тим самим роз'їдаючи окалину оксиду. На зображенні нижче показана поверхня матеріалу після травлення.

 

Полірування - це фізичний метод обробки поверхні. Його принцип полягає у видаленні оксидної шкірки з поверхні металу шляхом шліфування. На зображенні нижче показана поверхня матеріалу після полірування.

 

Чому яскравий відпал може зберегти яскравість матеріалів?

На відміну від звичайного відпалу, під час яскравого відпалу не утворюється оксидна окалина. Саме це зберігає блиск матеріалу. Як було сказано вище, утворення оксидного накипу викликано реакцією заліза з киснем. Метали повинні містити залізо. Тоді рішенням може бути лише видалення кисню під час процесу відпалу.

 

Яскравий відпал — це відпал у безкисневому середовищі. Газ, який замінює кисень, називається захисним. Захисними газами зазвичай є: водяна пара, аміак, азот і водень. Серед них водень є найпоширенішим захисним газом. Оскільки яскравий відпал має високі вимоги до внутрішнього середовища печі для відпалу, вартість цього процесу вища, ніж вартість звичайного відпалу.

 

Чому його не можна відпалити, а потім відполірувати?

У вас може виникнути таке запитання: оскільки окалину можна видалити травленням і поліруванням, навіщо використовувати дорожчий процес світлого відпалу? Нижче ми пояснимо кожен випадок.

 

Змійова труба

Змійова труба - це труба дуже малого діаметра і дуже великої довжини. Діаметр змійової трубки зазвичай становить 2 ~ 8 мм. Довжина змійової труби часто обчислюється тисячами. Завдяки цій тонкій і витягнутій формі змійовик не допускає утворення накипу під час виробництва.

 

З одного боку, оксидний наліт з'являється не тільки на зовнішній стороні труби під час звичайного відпалу. Він також з’являється всередині труби. Внутрішній простір змійовика дуже малий, і утворена оксидна накип, швидше за все, спричинить закупорку трубопроводу. А протяжність у тисячі метрів унеможливлює днопоглиблення трубопроводу.

 

З іншого боку, навіть якщо труба не забита. Також непрактично видаляти накип після відпалу. Якщо використовується метод травлення, кислота не може повністю витікати в трубу. Це дозволить уникнути видалення накипу всередині труби. Метод полірування ще більше не в змозі відполірувати невелику внутрішню частину труби.

 

Дріт

Для дроту звичайний відпал також не відповідає вимогам. Оксидна накип утворюється в результаті реакції кисню і заліза в металі. Утворення окалини призведе до виснаження компонентів металевої поверхні.

 

Для матеріалу з дуже тонким діаметром, такого як дріт, не можна ігнорувати витрату на діаметр дроту, що призведе до того, що допуск дроту не відповідає вимогам. Тому у виробництві дроту часто використовують яскравий відпал.

 

Питання декарбонізації

Яскравий відпал також вирішує проблему зневуглецювання під час звичайного відпалу. Метали зневуглецьовуються при високих температурах. Тобто вуглецевий елемент у металі буде випадати з металу. Для деяких металів це неприйнятно.

 

Ступінь знеуглерожування також пов'язаний із середовищем відпалу. Серед них явище декарбюрізації є очевидним у середовищі водяної пари. У звичайному процесі відпалу вологи в повітрі не уникнути. А яскравий відпал виступає повною перешкодою для повітря.

 

Висновок

Під час обробки метали піддаються наклепу, а відпал відновлює це зміцнення.

 

У процесі відпалу утворюється оксидна накип. Він утворюється в результаті реакції кисню із залізом у металі.

 

Яскравий відпал ізолює кисень, що гарантує відсутність оксидних накипів під час процесу відпалу. Цей процес відпалу дуже поширений на деяких формах виробів малого розміру.

 

Ми виготовляємо прецизійні матеріали зі сплаву нікелю. Для виробів невеликого розміру ми маємо яскраве обладнання для відпалу для точного виробництва. Якщо у вас є якісь потреби, будь ласка, не соромтеся звертатися до нас.