Ủ là gì?

Ủ

Khi thép được ủ, vật liệu được nung nóng đến nhiệt độ xác định trước của loại thép được sử dụng. Sau khi được làm nóng, vật liệu sẽ nguội đi trong một bầu không khí được điều hòa, giống như lò nung làm nóng nó.

Quá trình xử lý nhiệt này làm thay đổi cấu trúc vi mô của vật liệu để thay đổi các đặc tính cơ hoặc điện của nó. Thông thường, trong thép, quá trình ủ được sử dụng để giảm độ cứng, tăng độ dẻo và giúp giảm ứng suất bên trong.

Lợi ích của việc ủ

Ủ thép hoặc bất kỳ kim loại nào khác liên quan đến việc nung nóng nó đến một nhiệt độ cụ thể và để nó nguội ở một tốc độ cụ thể. Làm như vậy để loại bỏ tạp chất khỏi hạt, tăng độ dẻo của kim loại và giảm độ cứng của nó.

Ủ sẽ phục hồi độ dẻo sau khi làm nguội, do đó cho phép gia công thêm mà không bị nứt. Ủ cũng có thể được sử dụng để giảm ứng suất cơ học do mài, gia công, v.v., do đó ngăn ngừa biến dạng trong các hoạt động xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao tiếp theo. Trong một số trường hợp, ủ được sử dụng để cải thiện các đặc tính điện.

Quá trình ủ

Một miếng kim loại bao gồm một mạng cấu trúc tinh thể được gọi là hạt, và đôi khi các hạt được sắp xếp theo cách mà chúng gây ra ứng suất bổ sung cho toàn bộ tấm kim loại. Trong giai đoạn đầu tiên của quá trình ủ thép hoặc kim loại khác, được gọi là phục hồi, kim loại được nung nóng đến một điểm mà các ứng suất bên trong này có thể bị tiêu tan.

Việc gia nhiệt thêm kim loại đến nhiệt độ ngay dưới điểm nóng chảy của nó có thể tạo thành các hạt mới mà không có ứng suất trước của các hạt cũ. Sự hình thành hạt mới này được gọi là quá trình kết tinh lại. Để kiểm soát sự phát triển của những hạt mới này, hãy để kim loại nguội ở một tốc độ cụ thể, mà chúng ta gọi là giai đoạn tăng trưởng của hạt.

Hoàn thành toàn bộ quá trình này dẫn đến một kim loại có độ dẻo tuyệt vời và độ cứng giảm. Tại sao đôi khi sử dụng kim loại có độ cứng thấp hơn lại tốt hơn? Nếu một miếng kim loại quá cứng, nó sẽ trở nên giòn. Các kim loại bền nhất có tính dẻo cao, có nghĩa là chúng có thể uốn cong và hấp thụ sốc mà không bị vỡ. Ủ kim loại là một cách để đạt được sự cân bằng lý tưởng giữa độ cứng và độ dẻo.

Ứng dụng và Vật liệu

Một trong những ứng dụng chính của quá trình ủ là tác dụng của việc làm cứng vật liệu xoắn. Trong quá trình tạo hình nguội, kéo dài, uốn, vv, vật liệu cứng đến mức không thể xử lý thêm hoặc gây nứt. Quá trình ủ ở giai đoạn này sẽ làm cho vật liệu trở nên dẻo hơn, cho phép tạo hình sau này. Theo cách tương tự, ủ được sử dụng để giảm ứng suất bên trong phát sinh khi mối hàn đông đặc.

Sử dụng công nghiệp của kim loại ủ

kim loại ủ

Nhiều quy trình công nghiệp phổ biến ngày nay yêu cầu hoặc được nâng cao bằng cách sử dụng thép ủ và kim loại được ủ. Ví dụ, để giảm ứng suất dư khi hàn, kết cấu được hàn thường được ủ.

Ủ cũng tăng cường các kim loại đã bị quá nhiệt bằng cách gia công cường độ cao. Khi dây mỏng đi, ứng suất được tạo ra trong thớ, vì vậy dây mới thường được ủ. Ngoài ra, quá trình sản xuất kim loại tấm tạo ra các bộ phận quá cứng, vì vậy các tấm thường được ủ để phục hồi độ bền của chúng.

Chuẩn hóa là gì?

Ngược lại với quá trình ủ kim loại, việc thường hóa được thực hiện để tăng độ cứng. Điều này đạt được bằng cách làm nóng vật liệu trên phạm vi Austenit và sau đó để nguội trong không khí, vật liệu này sẽ nguội nhanh chóng. Quá trình này cũng làm giảm độ dẻo.

Các quy trình khác

Ngoài việc ủ và thường hóa, thép và các kim loại khác có ít nhất hai phương pháp xử lý thông thường khác: tôi và tôi. Mỗi lựa chọn đều được nhiều công ty sản xuất và chế tạo phổ biến. Tuy nhiên, việc sử dụng mỗi loại đều có những mục đích, ưu điểm và nhược điểm cụ thể, giống như ủ và thường hóa.

Tôi luyện

Ủ, giống như ủ, được sử dụng để tăng độ dẻo và mềm của vật liệu. Tuy nhiên, phương pháp xử lý này tập trung nhiều hơn vào việc cải thiện từ tính và khả năng gia công của thép.

Dập tắt

Làm nguội tương tự như tôi luyện và tăng khả năng gia công và các đặc tính từ tính. Tuy nhiên, điểm quan trọng của cách xử lý này là tăng độ cứng cho vật liệu, giống như việc thường hóa. Không giống như phương pháp thông thường, nơi kim loại được làm nguội trong không khí, quá trình dập tắt sử dụng môi trường lỏng để làm nguội thép nhanh chóng. Thông qua quá trình này, hạt thép trở nên mịn hơn vì nó không được phép phát triển sau khi tạo mầm.