Metal är känt för att vara ett tufft ämne som tål mycket slitage, men det kanske inte började så. Många typer av metaller har genomgått metallhärdningsprocessen för att göra dem bättre lämpade för det jobb de behöver göra. Det finns olika typer av härdning som genom komplexa processer för uppvärmning och kylning bidrar till att göra metaller sega, hållbara och lätta att arbeta med.
Varje metallhärdningsprocess innehåller tre huvudsteg: uppvärmning, blötläggning och kylning av metallen. Några vanliga typer av härdning inkluderar töjningshärdning, förstärkning av fast lösning, utfällningshärdning och härdning och härdning.
Hetta upp det
Medan ingenjörer och metallarbetare har kommit på flera olika typer av härdning beroende på vilken typ av metall och de resultat de vill se, så innefattar varje typ tre grundläggande delar: att värma metallen, blötlägga den och sedan kyla den.
Under det första steget, värmebehandling, värmer metallarbetare materialet, ofta vid extremt varma temperaturer. Ibland gör de detta för att ändra metallens fysiska eller kemiska sammansättning, ofta för att göra det lättare att manipulera och arbeta med. Till exempel, när vissa metaller utsätts för temperaturer högre än 1 000 grader Fahrenheit, förändras deras inre struktur. Detta kan vara tillfälligt, så att metallarbetare kan ändra sin form och sedan få det att återgå till sitt ursprungliga tillstånd.
I andra metaller är förändringen permanent. Ibland blir den inre strukturen starkare och tuffare, vilket gör det till ett bättre material att användas i något som kräver styrka, som konstruktionen av en skyskrapa. Andra gånger används värmebehandling för att öka duktiliteten hos en metall. Metaller med höga nivåer av duktilitet kan motstå krafter som drar i dem från båda ändar. Detta är en viktig egenskap för metaller som koppar, som måste dras till tunna remsor av koppartråd, eller guld, som ofta dras i tunna trådar för att göra smycken.
Blötläggning och kylning
Den andra delen av processen är att blötlägga metallen. Även om ordet ”blötläggning” kan få dig att tänka på hur du skulle blötlägga en hund i ett bad efter en löprunda genom en lerig bakgård, är blötläggning i metallhärdningsprocessen lite annorlunda. En metall blötläggs inte i en balja full av en flytande substans. Istället avser blötläggning i det här fallet att se till att när metallen har nått den önskade temperaturen under uppvärmningsprocessen, ”blöts” den i den värmen. Tidpunkten är olika för alla olika typer av härdning, men i allmänhet måste en metallarbetare se till att alla metallbitar når rätt temperatur under en viss tid.
Det tredje och sista steget i härdningsprocessen är kylning. Efter att metallen har värmts upp och fått dra i den värmen måste metallen kylas. Ibland återgår metaller till sin ursprungliga kemiska eller fysiska struktur efter denna process. Andra gånger ser metallarbetare till att metallerna förändras för gott.
Typer av metallhärdning
Det finns flera olika typer av processer för att härda metall, beroende på vilken typ av metall som arbetarna börjar med och vilket material de vill förvandla den till.
En av de vanligaste är martensitisk transformation, även känd som släckning och härdning. Det är en komplex process att härda stål och metallarbetare måste vara noga med att utföra varje steg korrekt. Först måste de värma stålet till en extrem temperatur. Sedan ändras kristallstrukturen inuti stålet så att mer kol kan lösas upp.
Vid den tidpunkten måste metallen kylas, eller kylas, tillräckligt snabbt så att kolet inte hinner bilda andra oönskade material i metallen. Den snabba kylningen gör att den håller sig i ett härdat tillstånd, vilket gör det till ett starkare material bättre lämpat att tåla mycket slitage. De olika tillstånden den går igenom under processen kallas austenit och martensit, och en austeniterings- och martemperingsresurs kan ge dig mer information om processen.
Andra typer av härdningsprocesser inkluderar härdning, glödgning och utfällningshärdning. Var och en fungerar på olika sätt för att göra metaller mer hållbara, formbara, sega eller formbara för att hjälpa ingenjörer att använda dem på en mängd olika sätt. Det finns alla typer av metaller i världen omkring dig, och chansen är stor att en metallarbetare använde en härdningsprocess för att få dem till det tillstånd de är i idag.
