Een korte blik op de warmtebehandeling van staal
Warmtebehandeling is het proces van het verwarmen en afkoelen van metalen om de fysieke, soms chemische en eigenschappen van staal te veranderen. In de bevestigingsmiddelenindustrie ondergaat staal warmtebehandeling om de hardheid, sterkte, taaiheid, ductiliteit en corrosiebestendigheid te verbeteren, wat de prestaties bij het vormen, lassen of verbinden kan verbeteren. Gangbare technische methoden voor warmtebehandeling zijn:
Vlamharding
Vlamharden is een oppervlaktehardingsmethode die wordt gebruikt op medium koolstofstaal met een koolstofgehalte van 0,4 - 0,5% of gelegeerd staal, gevolgd door afschrikken om de kernhardheid en de oppervlaktehardheid van de behuizing op bevestigingsmiddelen te verhogen. Gewoonlijk ligt het oppervlaktehardheidsbereik rond de 50 - 60 HRC bij medium koolstofstaal, de geharde diepte hangt af van de sterkte van de vlam, de verwarmingstijd, de temperatuur en de bewegingssnelheid. In dezelfde conditie, langere verwarmingstijd met langzamere bewegingssnelheid, meer geharde diepte.
Vlamharden is een snelle, economische, goedkopere methode die ook geschikt is voor grote hoeveelheden. Maar dit proces wordt toegepast op geselecteerde metalen oppervlakken van koolstofstaal, gelegeerd staal en zelfs sommige roestvrijstalen, het nadeel van de vlamhardingsmethode is dat het materiaaloppervlak niet gelijkmatig kan worden verwarmd en soms de vorm kan vervormen.
Methode voor hoogfrequente harding
Het principe van hoogfrequent harden is vergelijkbaar met vlamharden, maar door gebruik te maken van elektromagnetische inductie om de onderdelen te verwarmen. Door de stroom van elektriciteit die wordt opgewekt door elektromagnetische inductie, wordt de spoel vervangen door materiaal waarin de stroom van elektriciteit naar het onderdeel stroomt, waardoor de onderdelen opwarmen. Hoe hoger de frequentie van de stroombron, hoe meer geïnduceerde stroom van elektriciteit zich concentreert op het oppervlak van het onderdeel met een hogere hardheid.
De temperatuur kan worden gecontroleerd door de frequentie van de stroombron te veranderen en het verwarmt niet alleen gelijkmatig op, maar ondersteunt ook het specificeren van het gebied volgens de wensen van de klant. Maar het vereist een hoge kapitaalinvestering en alleen bepaalde staalsoorten kunnen worden geïnduceerd gehard. Deze methode is ook beperkt tot bevestigingsmiddelen met een vorm die geschikt is voor inductieharding en meestal wordt slechts één stuk tegelijk gehard, waardoor de productie minder is en de prijs hoger.
Koolstoferen Warmtebehandelingsproces
Carburiseren is een warmtebehandelingsproces waarbij staal koolstof opneemt terwijl het metaal wordt verwarmd in aanwezigheid van gas of vloeibaar carburiserend middel, wat resulteert in een verandering in de koolstofconcentratie tussen het koolstofrijke oppervlak en de interne kern van staal. Het wordt vaak gebruikt in de vlamhardingsmethode. De diepte van de carburisatie wordt ook beïnvloed door verschillende carburiserende middelen, staal, temperatuur en tijd.
Nitrocarbureren
Vacuüm (gas) nitriding is een warmtebehandelingsproces waarbij stikstof in metaal wordt gediffundeerd met behulp van een bepaalde chemische mediator, meestal ammoniak (NH3). Na verhitting splitst ammoniak zich in stikstof en waterstof om een geharde nitridelaag te creëren. Deze processen worden meestal toegepast op laaggelegeerde staalsoorten.
Het voordeel van dit proces is componenten met uitstekende slijtvastheid, corrosiebestendigheid en hoge temperatuureigenschappen, het hardheidsresultaat is ook beter dan het carboneren van warmtebehandelingsproces.