În industriile care lucrează cu metale, diverse metode tehnologice sunt utilizate în mod activ pentru a îmbunătăți caracteristicile aliajelor. Tratamentul termic, în special expunerea la temperaturi ridicate, crește rezistența, duritatea pieselor din oțel, în timp ce dimensiunea și forma acestora rămân neschimbate. Călirea în azot lichid este una dintre verigile procesului tehnologic necesar pentru a obține proprietățile specificate ale stratului superficial al metalului.
Tehnologii de întărire a metalelor
Metodele de călire superficială permit păstrarea rezistenței oțelului, conferindu-i plasticitate și eliminând fragilitatea metalului. Se realizează călire completă și incompletă. A doua opțiune este utilizată exclusiv pentru tipurile de oțel pentru scule.
Este cunoscut faptul că viteza de răcire a aliajului are o influență decisivă asupra rezultatelor de călire. Răcirea rapidă este utilizată numai pentru a elimina austenita. O scădere bruscă a temperaturii în intervalul martensitei (300-200 ℃) nu este de dorit. Răcirea rapidă în cadrul celei mai scăzute stabilități a austenitei este considerată cel mai bun mediu de călire. Principalele medii de călire includ:
- apa;
- soluții apoase de acizi și baze;
- ulei;
- săruri topite;
- aer.
Rata de temperare nu este aceeași în medii diferite, iar procesul constă în trei etape — fierberea peliculei, fierberea bulelor și transferul de căldură prin convector.
Metode de întărire a suprafețelor: plasmă, puls, laser, contact electric etc. Destul de des, produsele fabricate din metal încearcă să le protejeze de fenomene negative, cum ar fi formarea de calcar și pierderea conținutului de carbon. Acest lucru se realizează cu ajutorul azotului, care formează pe suprafețe un strat de nitrură de 0,3-0,6 mm grosime, cu ajutorul amoniacului introdus într-un cuptor de călire etanș și care se descompune la temperaturi ridicate în azot și hidrogen.
Întărirea prin impulsuri este una dintre cele mai eficiente metode de prelucrare a metalelor. Esența tehnologiei este impactul impulsurilor de înaltă frecvență asupra suprafețelor pieselor metalice. Datorită alternării tratamentului cu pauze, piesele nu își schimbă macro- și microgeometria, dobândind rezistență suplimentară la uzură și rezistență la cavitare.
Etapele de călire
În timpul procesului de călire, metalul trece prin trei etape: încălzire, menținere — în timpul căreia au loc modificările structurale ale rețelei cristaline a metalului — și răcire, a cărei viteză depinde de tipul de aliaj și de proprietățile specifice conferite metalului după călire.
Călirea are loc într-un mediu, în două atmosfere, cu jet și pas cu pas. Sunt utilizate mai multe tehnologii de revenire, în funcție de intervalele de temperatură utilizate:
- joasă (260 0 C), pentru rezistența metalului la uzură;
- medie (350-500 0 C), pentru rezistență și elasticitate;
- înaltă (500-680 0 C), pentru ductilitate și rezistență.
Suprafețele întărite își păstrează caracteristicile la 550-650 0 C. Cementarea permite rezistența la încălzire până la 225 0 C, în timp ce nitrurarea crește rezistența de o dată și jumătate până la două ori.
