Czym jest obróbka cieplna metali? Sprawdź, co warto wiedzieć na ten temat!

Zdjęcie: Czym jest obróbka cieplna metali? Sprawdź, co warto wiedzieć na ten temat!

Artykuł sponsorowany. Obróbka cieplna metali to jeden z elementów inżynierii materiałowej – pełni ona niezwykle istotną rolę w kształtowaniu adekwatności mechanicznych, struktury, a także trwałości materiałów. Sam proces polega na kontrolowany m nagrzewaniu oraz schładzaniu materiału w celu zmiany jego adekwatności mechanicznych; za sprawą zastosowania odpowiednich parametrów temperatury i czasu możliwe jest zwiększenie walorów takich jak twardość, odporność na ścieranie czy poprawa plastyczności danego metalu. Maszyny wykorzystywane w tym procesie wyposażone są w zaawansowane systemy sterowania, pozwalające na precyzyjne kontrolowanie przebiegu całej obróbki, a poszczególne etapy są ściśle dostosowywane do specyfiki obrabianego materiału. Już dziś poznaj poszczególne techniki obróbki cieplnej, a także poznaj metale poddawane temu procesowi.

Metody obróbki cieplnej i ich charakterystyka: poznaj je lepiej

W procesach technologicznych jesteśmy w stanie wyróżnić różne rodzaje obróbki metali. Jednym z nich jest obróbka cieplna, która dzieli się na kilka indywidualnych technik. Wśród nich wymienia się między innymi:

• wyżarzanie – proces mający na celu zwiększenie ciągliwości metalu przy jednoczesnym zmniejszeniu jego twardości; osiągany poprzez podgrzanie materiału do określonej temperatury (w zależności od jego składu), a następnie pozostawieniu go do powolnego ostygnięcia; stopniowe chłodzenie pozwala wewnętrznej strukturze metalu na zmianę układu oraz osadzenie się w konfiguracji zmniejszającej naprężenia wewnętrzne i poprawiającej plastyczność; wyżarzanie bardzo często stosuje się w celu przygotowania metalu do dalszej obróbki bądź procesów kształtowania, przez co materiał jest znacznie łatwiejszy w obróbce;
• normalizowanie – rozgrzewanie metalu do wysokiej temperatury, po to by jego ziarna poruszały się i rozbijały powstałe grudki; następnie metal podlega ostygnięciu na świeżym powietrzu, a jego ziarna ponownie układają się w równomierny, regularny wzór; celem tego procesu jest wzmocnienie i zrównoważenie metalu;
• hartowanie – podgrzewanie metalu do wysokiej temperatury, aby pobudzić drobne cząsteczki metalu i spowodować ich przemieszczanie się, a następnie szybkie schłodzenie; w rezultacie otrzymujemy twardy oraz mocny metal;
• odpuszczanie – polega na nagrzewaniu wcześniej zhartowanego materiału do temperatury oscylującej wokół 150° do choćby 650°C (w zależności od rodzaju metalu); celem jest zniwelowanie naprężeń, jakie mogły pojawić się w procesie hartowania oraz wzmocnienie udarności danego materiału.

Obróbką cieplną zajmuje się między innymi Laboratorium Badań Nieniszczących NAFTO S.A., które na stronie – nafto-ndt.pl/obrobka-cieplna – szczegółowo opisuje ten proces, odpowiadając przy tym na najczęściej zadawane pytania.

Jakie metale mogą zostać poddane obróbce cieplnej?

Jednym z najczęściej poddawanych obróbce cieplnej metalem jest stal, którą następnie wykorzystuje się zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym oraz lotniczym. Proces jej obróbki cieplnej zwykle obejmuje ogrzewanie do określonej temperatury, a następnie chłodzenie jej z kontrolowaną szybkością. W zależności od oczekiwanych adekwatności, chłodzenie może przebiegać powoli (wyżarzanie) bądź gwałtownie (hartowanie) – możliwe jest również stopniowe ochładzanie metalu. Obróbce cieplnej może zostać poddane także aluminium, miedź czy mosiądz. Także tytan oraz stopy niklu mogą podlegać temu procesowi. Jak możemy zauważyć, opcji jest naprawdę sporo; sam charakter obróbki determinują czynniki takie jak rodzaj metalu, skład chemiczny, ogrzewanie, tempo schładzania czy wcześniejsze prace mechaniczne. Stąd dobrze jest powierzyć go specjalistom, którzy od razu będą wiedzieli, co zrobić by uzyskać pożądany efekt.