Verschil tussen ontlaten verharden en temperen

Belangrijkste verschil - Gloeien versus harden versus temperen

Warmtebehandeling is het gebruik van warmte om de eigenschappen van een materiaal te wijzigen, vooral in de metallurgie. Het is een soort industrieel proces dat betrokken is bij het veranderen van de chemische en fysische eigenschappen van metalen en metaallegeringen. Er zijn vier hoofdtypen warmtebehandelingsmethoden zoals gloeien, ontlaten, harden en normaliseren. Gloeien is een warmtebehandelingsproces dat wordt toegepast om materialen te verzachten of om andere gewenste eigenschappen te verkrijgen, zoals bewerkbaarheid, elektrische eigenschappen, maatvastheid, enz. Harden of doven is het proces van het verhogen van de hardheid van een metaal. Tempereren is het proces waarbij een stof wordt verwarmd tot een temperatuur onder het kritieke bereik, vastgehouden en vervolgens gekoeld. Het belangrijkste verschil tussen uitgloeien, harden en ontlaten is dat gloeien wordt gedaan om een ​​metaal of een legering te verzachten en harding wordt gedaan om de hardheid van een metaal of legering te verhogen, terwijl ontlaten wordt gedaan om de broosheid van geblust metaal of een legering te verminderen.

Key Areas Covered

1. Wat is gloeien
     - Definitie, proces, doeleinden van gloeien
2. Wat is verharden
     - Definitie, proces, soorten verhardingsprocessen
3. Wat is Tempering
     - Definitie, Proces, Austempering
4. Wat is het verschil tussen gloeiharden en temperen
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleuteltermen: Legering, Gloeien, Austempering, Carbureren, Vlamverharding, Harden, Inductieharden, Metaal, Metallurgie, Nitreren, Normaliseren, Blussen, Oppervlakteharden, Tempereren

Wat is gloeien

Gloeien is het proces van het verzachten van een materiaal om gewenste chemische en fysische eigenschappen te verkrijgen. Sommige van deze gewenste eigenschappen omvatten bewerkbaarheid, lasbaarheid, dimensionale stabiliteit, enz. Het is een soort warmtebehandeling.

Het uitgloeiingsproces omvat het verhitten van een metaal tot of nabij kritische temperatuur (kritische temperatuur is de temperatuur waarbij de kristallijne fase van metaal verandert). Het verwarmen tot een dergelijke hoge temperatuur maakt het geschikt om te fabriceren. Na verhitting moet het metaal worden afgekoeld tot kamertemperatuur. Dit kan in een oven worden gedaan.

Figuur 1: Gloeien van een zilveren strook

De langzame afkoeling van metaal produceert een verfijnde microstructuur. Dit kan bestanddelen gedeeltelijk of volledig van elkaar scheiden. Het gloeiproces kan ook worden gebruikt voor zuivere metalen en legeringen. Volgens het proces zijn ferrometalen gecategoriseerd zoals hieronder.

• Volledig gegloeide ferro legeringen (gebruik zeer langzaam koelproces)
• Proces-ontharde ferrolegeringen (koelsnelheid kan sneller zijn)

Andere metalen zoals messing, zilver, koper kunnen volledig worden ontlaten maar worden snel afgekoeld. Dit kan gedaan worden door in water te doven.

Wat is verharden

Verharden is het proces waarbij de hardheid van een materiaal wordt verhoogd. Harden verhoogt de sterkte van het materiaal. Verharden wordt vaak gedaan door afschrikken. In het uitdovingsproces van een metaal wordt het metaal verhit tot een austenitische kristalfase en vervolgens snel afgekoeld. Koelen kan worden uitgevoerd met geforceerde lucht, andere gassen zoals stikstof, olie, pekel, enz. (Afhankelijk van het type legering en de bestanddelen).

Verhardingsproces verhoogt de sterkte en slijtage-eigenschappen van het metaal. Maar de aanwezigheid van voldoende koolstof- en legeringsgehalte is een voorwaarde voor uitharden. Harden kan worden gedaan voor metaallegeringen zoals staal. Door de verharding wordt het metaal echter broos. Daarom wordt het ontlaatproces meestal uitgevoerd gevolgd door het verhardingsproces.

Er zijn twee hoofdtypen hardingsprocessen; oppervlakteverharding en harden van de behuizing.

Oppervlakteharden

Oppervlakteharding verhoogt de hardheid van het buitenoppervlak terwijl de kern zacht blijft. Oppervlakteharding kan op verschillende manieren worden uitgevoerd, zoals carboneren, nitreren en vlamharden / inductieharden.

• In carboneren, de metaallegering wordt enkele uren op een hoge temperatuur in een koolstofhoudende omgeving geplaatst.
• nitreren maakt gebruik van stikstof en warmte. Dit wordt meestal gebruikt voor brandstofinjectiepompen.
• In vlamverhardend / inductieharden, hitte wordt gedurende een korte tijdsperiode in de vorm van een vlam aangebracht en het metaal wordt onmiddellijk geblust.

Figuur 2: Een brandstofinspuitpomp

Case Hardening

Het verharden van de behuizing verhoogt de hardheid van het oppervlak door elementen in het oppervlak van het materiaal te infunderen en een dunne laag van een hardere legering te vormen. Het verharden van de behuizing verhoogt de slijtvastheid van apparatuur zonder de binnenste delen te veranderen.

Wat is Tempering

Tempereren is het proces waarbij een stof wordt verwarmd tot een temperatuur onder het kritieke bereik, vastgehouden en vervolgens gekoeld. Dit wordt gedaan om gewenste eigenschappen te verkrijgen. Het temperen wordt vaak uitgevoerd voor vooraf afgeschrikt of genormaliseerd staal. Tempereerproces is nuttig voor het verminderen van de broosheid van geblust staal. De temperatuur waarop het ontlaten wordt uitgevoerd, beïnvloedt rechtstreeks de hardheid van het materiaal. Hogere temperaturen verlagen de hardheid.

Figuur 3: Tempering kleuren van staal

Tempereren gebeurt door de metaallegering opnieuw te verwarmen tot een temperatuur lager dan de kritische temperatuur (kritische temperatuur is de temperatuur waarbij de kristallijne fase van het metaal verandert). Vervolgens wordt het materiaal enige tijd op die temperatuur gehouden, gevolgd door afkoeling. De koeling kan zowel een quenching- als een luchtkoeling zijn.

Een subcategorie van ontlaten is austempering. Het wordt voornamelijk toegepast op ferrometalen zoals staal en nodulair gietijzer. Het wordt gebruikt om de mechanische eigenschappen van metaallegeringen te verbeteren door vervorming te verminderen of te elimineren.

Verschil tussen ontlaten verharden en temperen

Definitie

gloeien: Gloeien is het proces van het verzachten van een materiaal om gewenste chemische en fysische eigenschappen te verkrijgen.

Harden: Verharden of doven is het proces van het verhogen van de hardheid van een materiaal.

temperen: Tempereren is het proces waarbij een stof wordt verwarmd tot een temperatuur onder het kritieke bereik, vastgehouden en vervolgens gekoeld.

Werkwijze

gloeien: Het gloeiproces omvat het verhitten van een metaal tot of nabij de kritische temperatuur gevolgd door het langzaam afkoelen tot kamertemperatuur in een oven.

Harden: Tijdens het uitharden wordt het metaal in de austenitische kristalfase verwarmd en vervolgens snel afgekoeld.

temperen:  Tempereren gebeurt door de metaallegering opnieuw op te warmen tot een temperatuur lager dan de kritische temperatuur, enige tijd vast te houden en af ​​te koelen.

Doel

gloeien: Gloeien verzacht materialen.

Harden: Harden verhoogt de hardheid en sterkte van materialen zoals metaallegeringen.

temperen: Tempereren vermindert de brosheid van metalen.

toepassingen

gloeien: Gloeien wordt gebruikt voor metalen en metaallegeringen.

Harden: Harden wordt gebruikt voor metaallegeringen die voldoende koolstof- en legeringsgehalte bevatten.

temperen: Tempereren wordt voornamelijk gebruikt voor staal.

Conclusie

Gloeien, harden en ontlaten zijn warmtebehandelingsprocessen. Het belangrijkste verschil tussen annealing verharding en ontlaten is dat uitgloeiing wordt gedaan om een ​​metaal of een legering te verzachten en harding wordt gedaan om de hardheid van een metaal of legering te verhogen, terwijl ontlaten wordt gedaan om de broosheid van geblust metaal of legering te verminderen.

Referentie:

1. Himanshu Verma. "Heat Treatment Processes." LinkedIn SlideShare, 4 mei 2017, hier beschikbaar.
2. "Metaalharden / Metaalschrikken / Metaalharding." Harden, blussen, temperen bij Metlab of Wyndmoor PA., Hier beschikbaar.
3. Gulfam Hussain, Material Engineer Volgen. "Harden (Heat treatment) Quenching." LinkedIn SlideShare, 28 maart 2016, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Gloeien van een zilveren strook" door Mauro Cateb - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Simms brandstofinjectiepomp, Fordson-tractor, Cophill Farm vintage rally 2012" door Andy Dingley - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "Tempereerstandaarden gebruikt in smeden" door Zaereth - Eigen werk (CC0) via Commons Wikimedia