Belangrijkste verschil - Gloeien versus verharden versus temperen

Warmtebehandeling is het gebruik van warmte om de eigenschappen van een materiaal te wijzigen, vooral in de metallurgie. Het is een soort industrieel proces dat betrokken is bij het veranderen van de chemische en fysische eigenschappen van metalen en metaallegeringen. Er zijn vier hoofdtypen warmtebehandelingsmethoden zoals gloeien, ontlaten, harden en normaliseren. Gloeien is een warmtebehandelingsproces dat wordt gebruikt om materialen zacht te maken of om andere gewenste eigenschappen te verkrijgen, zoals bewerkbaarheid, elektrische eigenschappen, maatvastheid, enz. Verharden of afschrikken is het proces waarbij de hardheid van een metaal wordt verhoogd. Temperen is het proces waarbij een stof wordt verwarmd tot een temperatuur onder het kritieke bereik, wordt vastgehouden en vervolgens wordt afgekoeld. Het belangrijkste verschil tussen gloeiharden en ontlaten is dat: gloeien wordt gedaan om een ​​metaal of een legering zachter te maken en harden wordt gedaan om de hardheid van een metaal of legering te vergroten, terwijl ontlaten wordt gedaan om de broosheid van afgeschrikt metaal of legering te verminderen.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is gloeien? - Definitie, proces, doeleinden van gloeien 2. Wat is verharding? - Definitie, proces, soorten verhardingsprocessen 3. Wat is temperen? - Definitie, proces, austempering 4. Wat is het verschil tussen gloeiharden en temperen? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: legering, gloeien, austemperen, carboneren, vlamharden, harden, inductieharden, metaal, metallurgie, nitreren, normaliseren, blussen, oppervlakteharden, temperen

Wat is gloeien?

Gloeien is het proces waarbij een materiaal zacht wordt om de gewenste chemische en fysische eigenschappen te verkrijgen. Enkele van deze gewenste eigenschappen zijn bewerkbaarheid, lasbaarheid, maatvastheid, enz. Het is een soort warmtebehandeling.

Het gloeiproces omvat de verwarming van een metaal tot of nabij de kritische temperatuur (kritische temperatuur is de temperatuur waarbij de kristallijne fase van metaal verandert). Verhitten tot zo'n hoge temperatuur maakt het geschikt om te fabriceren. Na verwarming moet het metaal worden afgekoeld tot kamertemperatuur. Dit kan in een oven.

Figuur 1: Een zilveren strip gloeien

De langzame afkoeling van metaal zorgt voor een verfijnde microstructuur. Dit kan bestanddelen gedeeltelijk of volledig scheiden. Het gloeibehandelingsproces kan ook worden gebruikt voor zuivere metalen en legeringen. Volgens het proces worden ferrometalen gecategoriseerd zoals hieronder.

Andere metalen zoals messing, zilver, koper kunnen volledig gegloeid worden maar worden snel afgekoeld. Dit kan door te blussen in water.

Wat is verharding?

Verharding is het proces waarbij de hardheid van een materiaal wordt verhoogd. Verharding verhoogt de sterkte van het materiaal. Het uitharden wordt vaak gedaan door: blussen. Bij het afschrikproces van een metaal wordt het metaal verwarmd tot austenitische kristalfase en vervolgens snel afgekoeld. Er kan worden gekoeld met geforceerde lucht of met andere gassen zoals stikstof, olie, pekel, enz. (gekozen afhankelijk van het type legering en de bestanddelen ervan).

Het hardingsproces verhoogt de sterkte en slijtage-eigenschappen van het metaal. Maar de aanwezigheid van voldoende koolstof- en legeringsgehalte is een voorwaarde voor uitharding. Harden kan worden gedaan voor metaallegeringen zoals staal. Door de verharding op deze manier wordt het metaal echter bros. Daarom wordt het ontlaatproces meestal gevolgd door het verhardingsproces.

Er zijn twee hoofdtypen hardingsprocessen; oppervlakteverharding en verharding.

Oppervlakteverharding

Oppervlakteverharding verhoogt de hardheid van het buitenoppervlak terwijl de kern zacht blijft. Oppervlakteharden kan op verschillende manieren, zoals carboneren, nitreren en vlamharden/inductieharden.

Figuur 2: Een brandstofinjectiepomp

Case Hardening

Verharding van de behuizing verhoogt de hardheid van het oppervlak door elementen in het oppervlak van het materiaal te infuseren en een dunne laag hardere legering te vormen. Case hardening verhoogt de slijtvastheid van apparatuur zonder de interne onderdelen te veranderen.

Wat is temperen?

Temperen is het proces waarbij een stof wordt verwarmd tot een temperatuur onder het kritieke bereik, wordt vastgehouden en vervolgens wordt afgekoeld. Dit wordt gedaan om gewenste eigenschappen te verkrijgen. Temperen wordt vaak uitgevoerd voor eerder geblust of genormaliseerd staal. Het temperproces is nuttig bij het verminderen van de broosheid van gehard staal. De temperatuur waarop het ontlaten wordt uitgevoerd, heeft direct invloed op de hardheid van het materiaal. Hogere temperaturen verlagen de hardheid.

Figuur 3: Tempererende kleuren van staal

Temperen wordt gedaan door de metaallegering opnieuw te verwarmen tot een temperatuur die lager is dan de kritische temperatuur (kritische temperatuur is de temperatuur waarbij de kristallijne fase van metaal verandert). Vervolgens wordt het materiaal enige tijd op die temperatuur gehouden, gevolgd door afkoeling. De koeling kan ofwel een afschrik- of een luchtkoelingsoperatie zijn.

Een subcategorie van temperen is: soberheid. Het wordt voornamelijk toegepast op ferrometalen zoals staal en nodulair gietijzer. Het wordt gebruikt om de mechanische eigenschappen van metaallegeringen te verbeteren door vervorming te verminderen of te elimineren.

Verschil tussen gloeiharden en temperen

Definitie

Gloeien: Gloeien is het proces waarbij een materiaal zacht wordt om de gewenste chemische en fysische eigenschappen te verkrijgen.

Verharding: Verharden of afschrikken is het proces waarbij de hardheid van een materiaal wordt verhoogd.

Tempereren: Temperen is het proces waarbij een stof wordt verwarmd tot een temperatuur onder het kritieke bereik, wordt vastgehouden en vervolgens wordt afgekoeld.

Proces

Gloeien: Het gloeiproces omvat het verhitten van een metaal tot of nabij de kritische temperatuur, gevolgd door zeer langzaam afkoelen tot kamertemperatuur in een oven.

Verharding: Tijdens het uithardingsproces wordt het metaal verwarmd tot austenitische kristalfase en vervolgens snel afgekoeld.

Tempereren: Temperen wordt gedaan door de metaallegering opnieuw te verwarmen tot een temperatuur lager dan de kritische temperatuur, enige tijd vast te houden en af ​​te koelen.

Doel

Gloeien: Door gloeien worden materialen zachter.

Verharding: Harden verhoogt de hardheid en sterkte van materialen zoals metaallegeringen.

Tempereren: Temperen vermindert de broosheid van metalen.

Toepassingen

Gloeien: Gloeien wordt gebruikt voor metalen en metaallegeringen.

Verharding: Harden wordt gebruikt voor metaallegeringen die voldoende koolstof en legering bevatten.

Tempereren: Temperen wordt voornamelijk gebruikt voor staal.

Conclusie

Gloeien, harden en ontlaten zijn warmtebehandelingsprocessen. Het belangrijkste verschil tussen gloeiharden en ontlaten is dat gloeien wordt gedaan om een ​​metaal of een legering zachter te maken en dat harden wordt gedaan om de hardheid van een metaal of legering te vergroten, terwijl ontlaten wordt gedaan om de brosheid van afgeschrikt metaal of legering te verminderen.

Verwijzing:

1. Himanshu Verma. "Warmtebehandelingsprocessen." LinkedIn SlideShare, 4 mei 2017, hier beschikbaar. 2. "Metaal harden / metaal blussen / metaal temperen." Harden, blussen, temperen bij Metlab of Wyndmoor PA., Hier beschikbaar. 3. Gulfam Hussain, materiaalingenieur volgt. "Verharding (warmtebehandeling) Blussen." LinkedIn SlideShare, 28 maart 2016, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Een zilveren strip uitgloeien" door Mauro Cateb - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 2. "Simms-brandstofinjectiepomp, Fordson-tractor, Cophill Farm vintage rally 2012" Door Andy Dingley - Eigen werk (CC BY -SA 3.0) via Commons Wikimedia 3. "Aanmaaknormen die worden gebruikt bij smeden" door Zaereth - Eigen werk (CC0) via Commons Wikimedia