CASE HARDENING LÀ GÌ?

Tại sao Case Harden?

Có một số lý do để làm cứng một vật liệu hơn là cố gắng làm cứng toàn bộ một vật kim loại. Một lý do là hiệu quả. Cần ít năng lượng hơn và ít thời gian hơn để đốt nóng bề mặt ngoài cùng của kim loại so với toàn bộ tiết diện của nó. Những hiệu quả này có thể giúp tiết kiệm chi phí rất lớn trong các hoạt động sản xuất quy mô lớn. Một lý do khác tại sao ốp lưng cứng được sử dụng rộng rãi là do hiệu suất. Có thể có lợi khi có một kim loại có vỏ bên ngoài cứng và bên trong dễ uốn hơn. Một ví dụ về điều này sẽ là khi một kim loại cần thiết để chống mài mòn, nhưng vẫn cần có khả năng hấp thụ lực tác động mà không dẫn đến gãy giòn hoàn toàn.

Các loại phương pháp làm cứng trường hợp

Làm cứng vỏ có thể được thực hiện thông qua một số phương tiện khác nhau. Một trong những phương pháp phổ biến nhất đối với thép cacbon cao hơn hoặc các kim loại có thể xử lý nhiệt khác là thông qua gia nhiệt vàdập tắt. Làm nóng và dập tắt liên quan đến việc sử dụng một số loại nguồn nhiệt, chẳng hạn như cuộn dây cảm ứng hoặc ngọn lửa oxyfuel để làm cho bề mặt bên ngoài của thép vượt qua nhiệt độ mà cấu trúc vi mô của nó bắt đầu thay đổi, được gọi là nhiệt độ tới hạn (thường là khoảng 700 độ C. ). Khi điều này đã được hoàn thành, bề mặt thép cần được làm nguội nhanh chóng bằng cách đặt tiếp xúc với môi trường làm nguội. Đây có thể là nước muối, nước, dầu hoặc không khí. Các phương tiện khác nhau sẽ được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau tùy thuộc vào tốc độ làm mát yêu cầu. Quá trình làm nguội nhanh này làm cho thép hình thànhmactenxit, là một vi cấu trúc rất cứng, chống mài mòn.

Một phương pháp làm cứng trường hợp khác làthấm nitơ. Nitrat hóa có tên gọi là sự hình thành các nitrua mà quá trình này hình thành trên bề mặt kim loại. Để thực hiện quá trình thấm nitơ, kim loại được nung đến nhiệt độ cao và tiếp xúc với amoniac hoặc các chất mang nitơ khác. Nhiệt độ tăng cao và tiếp xúc với nitơ thúc đẩy sự hình thành nitrua, về bản chất, chúng rất cứng và có khả năng chống mài mòn. Quá trình này chỉ hoạt động khi có các nguyên tố trên kim loại bị cứng lại có thể tạo thành nitrua như crom và molypden. Quá trình thấm nitơ thường yêu cầu nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ làm nóng và làm nguội và cũng không yêu cầu quá trình làm nguội, dẫn đến ít biến dạng hơn.

Carburizinglà một hình thức làm cứng trường hợp khác được sử dụng rộng rãi để cải thiệntính chất cơ họccủa một nền thép. Trong quá trình thấm cacbon, athép hợp kimđược nung nóng đến nhiệt độ cao và sau đó tiếp xúc với một lượng lớn carbon trên bề mặt của nó. Nguồn cacbon bên ngoài có thể là khí, lỏng hoặc rắn tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng. Khi đó, lượng cacbon bên ngoài cao sẽ tạo thành cacbua với các nguyên tố khác trên bề mặt thép. Các cacbua này giúp tăng độ cứng và chống mài mòn. Tương tự như thấm nitơ, yêu cầu gia nhiệt thường ít hơn, có khả năng dẫn đến ít biến dạng hơn.