Miks on vaja lõõmutamist või heledat lõõmutamist?

Metallmaterjalide tootmisel on kuumtöötlus väga oluline samm. Lõõmutamine on kuumtöötluse kõige levinum protsess.

Heleda lõõmutamine, nagu nimigi viitab, on lõõmutamisprotsess, mis suudab säilitada materjali heleda oleku.

 

Kuid ma usun, et see selgitus üksi teie kahtlusi ei kustuta. Miks on vaja materjale lõõmutada? Miks hoida materjal lõõmutamisel särav? Millal on vaja heledat lõõmutamist?

 

Selles artiklis selgitame kõike nullist.

Miks on vaja metalle lõõmutada?

 

Töö karastamine

Materjali mitmesuguse kuju saamiseks tuleb materjali mitu korda töödelda. Selle protsessi käigus tuleb materjali sageli ekstrusiooni, tõmbamise ja muude protsesside abil deformeerida. Ja see deformatsiooniprotsess nõuab materjalile palju jõudu. See jõud kandub edasi metalli sisemusse, põhjustades metalli sisemuses pärast deformatsiooni suurt ja leevendamatut survet. Seda jõudu nimetatakse stressiks.

 

Töökarastuse kujunemine

Materjali tekitatud pinge pärast deformatsiooni võib muuta materjali väga tugevaks. Seda nähtust nimetatakse töö kõvaduseks. Mõnel juhul on töökarastamine vahend materjali tugevdamiseks. Kuid sagedamini muudab töökõvendamine materjali rabedamaks, muutes selle pragunemiseks kalduvamaks.

 

Lõõmutamine

Lõõmutamine on protsess, mille käigus materjal kuumutatakse teatud temperatuurini, hoitakse sellel temperatuuril teatud aja jooksul ja lõpuks jahutatakse teatud kiirusega. Selle protsessi üks peamisi eesmärke on kõrvaldada töökindlus. Töö ajal karastamine. Metalli aatomid pigistatakse materjali deformatsiooni tõttu. See pigistamine lühendab aatomite vahelist kaugust. Vahemaa lühenemine toob kaasa aatomitevahelise tõukejõu suurenemise.

 

Lõõmutamise protsessi võib pidada metalliaatomi difusiooni protsessiks. Toatemperatuuril on metalliaatomite difusioonivõime halb. Kõrgel temperatuuril võivad aatomid piisavalt hajuda. Viige aatomite vahelised kaugused tagasi tasakaalu.

 

Lõõmutatud metallmaterjal pehmeneb. Ühtlasi parandatakse töökarastusest tekkinud materjali rabedus.

 

Lahuse lõõmutamine

Supersulamite puhul vajab materjal sageli lahusega lõõmutamist. Lahuse lõõmutamist nimetatakse ka lahustöötluseks. See on spetsiaalne lõõmutamisprotsess. Selle eesmärk ei ole ainult materjalide pehmendamine. Supersulamite puhul võib lahusega töötlemine mängida rolli ka lahuse tugevdamisel ja tera suuruse kontrollimisel.

 

Lahuse töötlemise üksikasjalikumat tutvustust leiate järgmisest artiklist:

 

Mis on tahke lahendus? Miks vajab niklisulam/supersulam lahendustöötlust?

Erinevat tüüpi supersulamite puhul on lahuse lõõmutamise temperatuur, aeg ja jahutuskiirus erinevad. Konkreetsete parameetrite kohta vaadake ametlikke dokumente või standardeid.

 

Miks ei saa tavaline lõõmutamine hoida materjali heledana?

Pärast tavalise lõõmutamisprotsessi lõppu muutub materjali pind mustaks. Seda musta ainet nimetatakse oksiidkatlaks. Võite vaadata allolevat pilti.

 

Oksiidkatla moodustumine

Tänu materjali kõrgele temperatuurile lõõmutamisprotsessi ajal reageerib raudelement õhus oleva hapnikuga väga kergesti. Seeläbi tekib raudoksiidi, raudoksiidi ja raudoksiidi. Need on oksiidkatla põhikomponendid ja on materjali pinna mustaks muutumise peamiseks põhjuseks pärast lõõmutamist.

 

Oksiidskaala olemus

Oksiidkate on väga rabe ja sellel puudub pikenemine. Oksiidskaalal tekivad sügavad praod, mis vähendavad sisemise metallmaterjali struktuurset stabiilsust. Lisaks vähendab oksiidkatlakivi kogu metallmaterjali korrosioonikindlust. Mida suurem on oksiidi skaala pindala, seda kiirem on metallmaterjali korrosioonikiirus ja seda tõsisem on korrosioon.

 

Kuidas eemaldada oksiidkatlakivi

Metallmaterjalidele tekkiva oksiidkatlakivi erinevate ohtude tõttu on oksiidikatlakivi eemaldamine muutunud oluliseks sammuks metallmaterjalide töötlemisel. Üldiselt on katlakivi eemaldamise peamised meetodid peitsimine ja poleerimine.

 

Marineerimine on keemiline pinnatöötlusmeetod. Selle põhimõte on võimaldada happel reageerida metalli pinnal oleva oksiidikatlaga, korrodeerides seeläbi oksiidikatet. Alloleval pildil on näha materjali pind pärast peitsimist.

 

Poleerimine on füüsiline pinnatöötlusmeetod. Selle põhimõte on metalli pinnalt oksiidnahk lihvimise teel maha pühkida. Alloleval pildil on näha materjali pind pärast poleerimist.

 

Miks võib särav lõõmutamine hoida materjalid heledana?

Erinevalt tavalisest lõõmutamisest ei teki eredal lõõmutamise ajal oksiidikatet. Just see hoiab materjali läikivana. Nagu eespool mainitud, põhjustab oksiidkatla teket raua reaktsioon hapnikuga. Metallid peavad sisaldama rauda. Siis saab lahenduseks olla ainult hapniku eemaldamine lõõmutamise käigus.

 

Bright anniilimine on lõõmutamine hapnikuvabas keskkonnas. Hapnikku asendavat gaasi nimetatakse kaitsegaasiks. Kaitsegaasid on üldiselt: veeaur, ammoniaak, lämmastik ja vesinik. Nende hulgas on vesinik kõige levinum kaitsegaas. Kuna heledal lõõmutamisel on lõõmutusahju sisekeskkonnale kõrged nõuded, on selle protsessi maksumus tavalisest lõõmutamise omast kõrgem.

 

Miks ei saa seda lõõmutada ja seejärel poleerida?

Teil võib tekkida järgmine küsimus: kuna oksiidikatlakivi saab eemaldada peitsimise ja poleerimisega, siis miks kasutada kallimat erksa lõõmutamise protsessi? Allpool selgitame iga juhtumit.

 

Rulli toru

Rulltoru on väga väikese läbimõõduga ja väga pika pikkusega toru. Spiraalitoru läbimõõt on tavaliselt 2–8 mm. Pooli toru pikkus ulatub sageli tuhandetesse. See õhuke ja piklik kuju ei võimalda spiraaltorul tootmise ajal katlakivi tekkimist.

 

Ühest küljest ei teki oksiidkatlakivi ainult toru välisküljele tavalise lõõmutamise ajal. See kudeb ka toru sees. Mähise siseruum on väga väike ja tekkiv oksiidkatlakivi põhjustab suure tõenäosusega torujuhtme ummistuse. Ja tuhandete meetrite pikkus muudab torujuhtme süvendamise võimatuks.

 

Teisest küljest, isegi kui toru pole ummistunud. Samuti ei ole otstarbekas pärast lõõmutamist katlakivi eemaldada. Kui kasutatakse peitsimismeetodit, ei saa hape täielikult torusse voolata. See hoiab ära toru sees oleva katlakivi eemaldamise. Poleerimismeetod ei suuda veelgi toru väikest sisemust poleerida.

 

Traat

Traadi puhul ei vasta ka tavaline lõõmutamine nõuetele. Oksiidkatlakivi moodustub metallis hapniku ja raua reaktsioonil. Oksiidkatlakivi moodustumine kahandab metallpinna komponente.

 

Väga õhukese läbimõõduga materjali (nt traat) puhul ei saa tähelepanuta jätta traadi läbimõõdu kulu, mille tulemusena ei vasta traadi tolerants nõuetele. Seetõttu kasutatakse traadi tootmisel sageli heledat lõõmutamist.

 

Dekarboniseerimise probleemid

Heleda lõõmutamine lahendab ka dekarburiseerimise probleemi tavalise lõõmutamise ajal. Metallid decarburiseeruvad kõrgel temperatuuril. See tähendab, et metallis olev süsinikelement sadestub metallist välja. Mõne metalli puhul ei ole see vastuvõetav.

 

Dekarburiseerimise aste on seotud ka lõõmutamiskeskkonnaga. Nende hulgas on veeauru keskkonnas dekarburiseerimise nähtus ilmne. Tavalises lõõmutamisprotsessis ei saa õhuniiskust vältida. Ja särav lõõmutamine toimib täieliku õhutõkkena.

 

Järeldus

Metallid läbivad töötlemise ajal töökõvenemise ja lõõmutamine taastab selle kõvenemise.

 

Lõõmutamisprotsess tekitab oksiidikatlakivi. See tekib hapniku reaktsioonil metallis oleva rauaga.

 

Heleda lõõmutamine isoleerib hapniku, mis tagab, et lõõmutamise käigus ei teki oksiidikatet. See lõõmutamisprotsess on mõne väikese suurusega tootevormi puhul väga levinud.

 

Valmistame täppis niklisulamist materjale. Väikeste toodete jaoks on meil täppistootmiseks eredad lõõmutamisseadmed. Kui teil on vajadusi, võtke meiega ühendust.