Термообработка - важнейший процесс в металлургии и материаловедении, включающий контролируемый нагрев и охлаждение металлов для изменения их физических и механических свойств.Химические вещества, используемые при термообработке, играют важную роль в достижении желаемых результатов, таких как твердость, прочность и коррозионная стойкость.Эти химические вещества включают закалочные среды, агенты для обработки поверхности и защитные атмосферы, каждая из которых выполняет определенные функции в процессе термообработки.Понимание типов и областей применения этих химических веществ необходимо для оптимизации процесса термообработки и обеспечения качества конечного продукта.
Объяснение ключевых моментов:
-
Закалка среды:
- Вода:Обычно вода используется для закалки углеродистых сталей благодаря высокой скорости охлаждения.Однако она может вызвать деформацию или растрескивание из-за быстрого охлаждения.
- Масло:Закалка в масле обеспечивает более медленную скорость охлаждения по сравнению с водой, что снижает риск образования трещин.Она часто используется для легированных и инструментальных сталей.
- Полимерные растворы:Это растворы на водной основе с добавлением полимеров для контроля скорости охлаждения.Они обеспечивают баланс между водой и маслом, уменьшая деформацию и сохраняя твердость.
- Соляные ванны:Расплавленные соли используются для точного контроля температуры и равномерного нагрева.Они особенно полезны для инструментальных и быстрорежущих сталей.
-
Агенты для обработки поверхности:
- Карбюризационные составы:Эти химические вещества вводят углерод в поверхность низкоуглеродистых сталей, повышая твердость поверхности при сохранении прочности сердцевины.К распространенным науглероживающим агентам относятся метан, пропан и монооксид углерода.
- Азотистые соединения:Используется для введения азота в поверхность металлов, азотирующие соединения, такие как газообразный аммиак, повышают износостойкость и усталостную прочность.Этот процесс обычно используется для легированных сталей.
- Цианирование и карбонитрирование:Эти процессы включают использование цианистых солей или газообразных смесей для внедрения углерода и азота в поверхность металла, обеспечивая твердый, износостойкий слой.
-
Защитные атмосферы:
- Инертные газы:Аргон и азот используются для создания бескислородной среды, предотвращающей окисление и обезуглероживание в процессе термообработки.Эти газы необходимы для таких процессов, как отжиг и пайка.
- Эндотермические и экзотермические атмосферы:Это газовые смеси, образующиеся в результате реакции природного газа или пропана с воздухом.Эндотермические атмосферы богаты окисью углерода и водородом и используются для науглероживания, а экзотермические атмосферы более тощие и используются для отжига.
- Вакуумные среды:В некоторых высокоточных областях применения термообработка проводится в вакууме, чтобы исключить риск окисления или загрязнения.
-
Отпускные агенты:
- Воздух:После закалки металлы часто подвергаются отпуску путем повторного нагрева до более низкой температуры и последующего охлаждения на воздухе.Этот процесс уменьшает хрупкость и повышает вязкость.
- Масло и вода:В некоторых случаях за закалкой следует вторая стадия закалки с использованием масла или воды для достижения определенных механических свойств.
-
Химикаты для очистки и подготовки:
- Обезжириватели:Используется для удаления масел и загрязнений с поверхности металла перед термообработкой.К обычным обезжиривающим средствам относятся щелочные растворы и растворители.
- Растворы для травления:Кислотные растворы, такие как соляная или серная кислота, используются для удаления окалины и окислов с поверхности металла, обеспечивая чистую поверхность для термообработки.
-
Специализированные химикаты:
- Боронирующие агенты:Используется для введения бора в поверхность металла, создавая твердый, износостойкий слой.Этот процесс применяется в специализированных областях, требующих особой твердости.
- Алюминизирующие составы:Эти химические вещества вводят алюминий в поверхность металла, улучшая устойчивость к окислению и коррозии, особенно в высокотемпературных областях применения.
Понимание роли этих химических веществ в термообработке позволяет выбрать наиболее подходящие средства в зависимости от желаемого результата, типа материала и конкретных требований к применению.Правильное обращение и применение этих химикатов имеет решающее значение для достижения оптимальных результатов и обеспечения долговечности и эксплуатационных характеристик обработанных материалов.
Сводная таблица:
| Химический тип | Примеры | Функция |
|---|---|---|
| Закалочная среда | Вода, масло, полимерные растворы, солевые ванны | Контролируйте скорость охлаждения для достижения желаемой твердости и уменьшения деформации. |
| Средства для обработки поверхности | Карбюрирующие составы, азотирующие составы, цианирование | Повышают поверхностную твердость, износостойкость и усталостную прочность. |
| Защитные атмосферы | Инертные газы, эндотермические/экзотермические газы, вакуум | Предотвращают окисление и загрязнение во время термообработки. |
| Отпускные агенты | Воздух, масло, вода | Уменьшают хрупкость и повышают прочность после закалки. |
| Химикаты для очистки | Обезжириватели, растворы для травления | Подготовьте металлические поверхности, удалив загрязнения и окислы. |
| Специализированные химикаты | Боронирующие агенты, алюминизирующие составы | Обеспечивают чрезвычайную твердость, износостойкость и коррозионную стойкость. |
Нужна помощь в выборе подходящих химикатов для вашего процесса термообработки? Свяжитесь с нашими экспертами сегодня !
