что такое термальная обработка
Термическая обработка продуктов. Требования по ее соблюдению
В организациях общественного питания каждый технологический этап приготовления пищи требуют ответственного отношения, как со стороны руководителя, так и персонала соответственно. Термическая обработка является одним из важнейших звеньев технологических процессов приготовления продуктов питания, которая преследует три основных гигиенических цели — уничтожить патогенную флору и таким образом обеспечить санитарно-эпидемиологическую безопасность продуктов, повысить усвояемость и улучшить вкусовые качества блюд. Во многих случаях также увеличивается срок хранения пищевых продуктов. Некачественный процесс термической обработки может привести к пищевому отравлению и различным кишечным инфекциям. Тепловая обработка должна обеспечивать достижение определенных температур, необходимых для бактерицидного эффекта и строго проводится в точном соответствии с технологическими инструкциями, картами и требованиями санитарных правил СП 2.3.6.1079-01 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям общественного питания, изготовлению и оборотоспособности в них пищевых продуктов и продовольственного сырья».
Предприятия общественного питания оборудуются необходимым специальным оборудованием (плиты, печи, жарочные и духовые шкафы). Данное оборудование должно быть выполнено из разрешенных материалов, находиться в исправном состоянии и использоваться строго в соответствии с их инструкциями.
В организациях общественного питания обычно применяют различные приемы тепловой обработки, что позволяет разнообразить вкусовые свойства одного и того же продукта. Существуют следующие способы тепловой обработки:
Каждый из этих способов имеет свои определенные положительные и отрицательные стороны. С гигиенической точки зрения лучший бактерицидный эффект достигается при варке, так как при этом процессе происходит более равномерное прогревание продукта. Однако чересчур длительная и интенсивная тепловая обработка пищевых продуктов имеет и определенные минусы. При нагреве происходят разрушение некоторых витаминов (особенно С), потеря минеральных веществ, распад ряда аминокислот, окисление жиров, снижению биологической ценности белков продукта и другим неблагоприятным последствиям. С точки зрения максимального сохранения основных пищевых веществ тушение и запекание являются наиболее рациональными процессами по сравнению с другими. Пищевые элементы, выделяемые с соком продуктов, остаются в жидкости для тушения или в оболочке при запекании. Если придерживаться принципам рационального питания, то жарка является самым не совершенным способом термической обработки, так как вызывает наибольшие потери почти всех пищевых веществ, а при неправильном проведенным процессе может быть даже вредным для здоровья. Следует сказать, что современные паро-конвекционные печи позволяют быстрее достигнуть необходимой температуры в центре изделий и определить ее с помощью температурного щупа, сохранить пищевую и биологическую ценность продуктов. Поэтому при тепловой обработке необходимо соблюдать определенные требования и параметры.
Органолептическими признаками готовности изделий из мяса или птицы являются выделение бесцветного сока в месте прокола и серый цвет на разрезе продукта, при этом температура в центре готовых изделий должна быть не ниже 85 0C, для изделий из котлетной массы не ниже 900C. Указанная температура должна выдерживаться в течение 5 минут. Готовность изделий из рыбного фарша и рыбы определяется образованием поджаристой корочки и легким отделением мяса от кости в порционных кусках. При полной готовности птицы на изломе бедренной кости не должно быть красного или розового цвета. При приготовлении омлета используют температуру жарочного шкафа 180-200 0С в течение 8-10 минут, при этом слой смеси яиц должен быть не более 3 см. Приготовление изделий в электро-грилях осуществляют в соответствии с инструкциями по их эксплуатации, при этом температура в толще готового продукта должна быть не ниже 850С. Правильность произведенного процесса тепловой обработки также определяется лабораторным путем.
Отваренное мясо, птицу и субпродукты для первых и вторых блюд нарезают на порции, заливают бульоном, кипятят в течение 5-ти минут и хранят в этом же бульоне при температуре 75 0С до отпуска не более 1 часа. Готовые первые и вторые блюда могут находиться на мармите или горячей плите не более 2-3 часов с момента изготовления.
При приготовлении студня отваренные мясопродукты и другие компоненты заливают процеженным бульоном, который обязательно необходимо повторно прокипятить, так как в нем особенно интенсивно могут развиваются микроорганизмы. Студень в горячем виде разливают в предварительно ошпаренные формы (противни) и оставляют до остывания до 250С с последующим охлаждением в холодном цехе.
Жарка без последующего запекания обычно недостаточно для обезвреживания обсемененного микроорганизмами продукта. Поэтому порционные и рубленные изделия из мяса, птицы, рыбы после обжаривания с обеих сторон до образования поджаристой корочки, дожаривают до готовности в жарочном шкафу при температуре 220-250С в течении 5-8 минут.
При варке биточков на пару продолжительность тепловой обработки должна быть не менее 20 минут. Для приготовления начинки для пирожков и блинчиков фарш из мяса или ливера жарят на противне с жиром, слоем не более 3 см, периодически помешивая, при температуре 2500 C не менее 5-7 мин. Готовую начинку следует использовать в течение 2 часов после жарки. Готовый фарш следует немедленно охладить и хранить в охлажденном виде. Оставлять фарш на следующий день не разрешается.
Следует помнить, что для предотвращения возникновения и распространения инфекционных и массовых неинфекционных заболеваний (отравлений) на предприятиях общественного питания запрещается изготавливать макароны по-флотски (не допускается из-за повышенной эпидемиологической опасности этого блюда) и использовать сырое и пастеризованное фляжное молоко в натуральном виде без предварительного кипячения.
Современный ассортимент и способы приготовления блюд на предприятиях общественного питания довольно разнообразен, но не следует забывать про санитарно-эпидемиологическая безопасность, которая зависит от соблюдения всех требований к технологическим этапам приготовления блюд, в том числе и термической обработке продуктов.
Основные виды термической обработки стали: отжиг, закалка, отпуск и нормализация
Основные свойства и качества металла определяются его структурой. Термическая обработка – наиболее распространенный способ воздействия на материал, который используется для изменения его структуры а, следовательно, и свойств. Как проводится термическая обработка стали и металлов – основные виды технологического процесса, и для каких целей используется этот вид обработки? Все эти знания можно получить, ознакомившись с основами технологии металлов – отрасли науки, изучающей приемы и способы создания и обработки металлических материалов.
Немного истории
Еще в древние времена мастера кузнецких дел использовали самые примитивные методы закалки. Для этого раскаленный кусок железа погружали в воду, масло или вино. Но время шло, и вместе с опытом развивались и способы закаливания металла.
В начале XIX века хрупкий чугун помещали в емкость со льдом и засыпали сахаром. После процесса нагревания продолжавшегося в течение 20 часов, чугун становился мягким и легко поддавался ковке.
Середина XIX века знаменательна тем, что русский изобретатель металлург Д. К. Чернов совершил выдающееся открытие. Он установил, что при смене температуры металл изменяет свои свойства.
Дмитрий Константинович Чернов стал основоположником науки изучающей свойства металлов – материаловедения.
Какие способы термообработки металла существуют
Чтобы изменить технические характеристики металла, можно создать сплав на его основе и добавить к нему другие компоненты. Однако существует ещё один способ изменения параметров металлического изделия — термообработка металла. С её помощью можно воздействовать на структуру материала и изменять его характеристики.
Особенности термической обработки
Термическая обработка металла — это ряд процессов, которые позволяют снять с детали остаточное напряжение, изменить внутреннюю структуру материала, повысить эксплуатационные качества. Химический состав металла после нагревания не изменяется. При равномерном разогревании заготовки изменяется размер зёрен структуры материала.
История
Технология термической обработки металла известна человечеству с давних времён. Во времена Средневековья, кузнецы разогревали и остужали заготовки для мечей с помощью воды.
К 19 веку человек научился обрабатывать чугун. Кузнец помещал металл в емкость полную льда, а сверху засыпал сахаром. Далее начинается процесс равномерного разогревания, продолжающийся 20 часов.
После этого чугунную заготовку можно было ковать.
В середине 19 века, русский металлург Д. К. Чернов задокументировал то, что при нагревании металла, его параметры изменяются. От этого учёного пошла наука — материаловедение.
Для чего нужна термическая обработка
Детали для оборудования и узлы коммуникаций, изготавливающиеся из металла, часто подвергаются серьёзным нагрузкам. Дополнительно к воздействию давлением, они могут находиться в условиях критических температур. Чтобы выдержать такие условия, материал должен быть износоустойчивым, надёжным и долговечным.
Покупные конструкции из металла не всегда способны длительное время выдерживать нагрузки. Чтобы они прослужили гораздо дольше, мастера металлургии применяют термическую обработку.
Во время и после нагревания химический состав металла остается прежним, а характеристики изменяются. Процесс термической обработки увеличивает коррозионную устойчивость, износоустойчивость и прочность материала.
Как это устроено. Термообработка
Термообработка цветных сплавов
Представленные виды термической обработки металлов не подходят для различных видов сплавов и цветного металла. Например, при работе с медью проводится рекристаллизационный отжиг. Бронза разогревается до 550 градусов. С латунью работают при 200 градусах. Алюминий изначально закаляют, затем отжигают и подвергают старению.
Термообработка металла считается необходимым процессом при изготовлении и дальнейшем использовании конструкций и деталей для промышленного оборудования, машин, самолётов, кораблей и другой техники. Материал становится прочнее, долговечнее и устойчивее к коррозийным процессам. Выбор технологического процесса зависит от используемого металла или сплава.
В чем заключаются преимущества термообработки?
При проведении термической обработки улучшаются свойства металла, что очень ценно в масштабах современного промышленного производства. К основным преимуществам термообработки можно отнести:
Суть термической обработки состоит в соблюдении определенной последовательности технологических операций по нагреву, выдержки и охлаждения металла.
Благодаря чему материалы приобретают иные физико-математические свойства за счет воздействия температур и изменения структуры металла.
Термическая обработка сталей и металлов, что это такое – основные виды термообработки сплавов
Разновидности металлических веществ имеют различную степень прочности, склонность к коррозии и прочим химическим реакциям.
С помощью нагрева можно добиться от заготовки необходимых свойств, улучшить износостойкость, подготовить к дальнейшим процедурам в ходе металлообработки.
В статье расскажем про термическую обработку деталей из стали – что это такое, какие основные виды термообработки металлов бывают.
Назначение технологического процесса
Работать можно как с заготовками, так и с готовыми изделиями. У первых снимается внутреннее напряжение после различных типов литья и штамповки, материал становится более пластичным, с ним намного проще работать, особенно резать его. Если обрабатывается целая деталь, то преследуются цели:
Преимущества технологии
Этот процесс применяется повсеместно на многих предприятиях – каждое второе производство металлической продукции требует теплового воздействия. Это обусловлено достоинствами:
Принципы обработки
Главное правило – время, затраченное на одну деталь равняется длительности нагрева материала в зависимости от его предельной температуры, периоду выдержки и охлаждению. Суммарный подсчет позволяет вычислить итоговое временное значение. Каждый из этих пунктов зависит от:
От всего этого зависит, как скоро произойдут преобразования.
Классификация
Все разновидности используются с различными целями, с разными материалами. Для этого остается прежней технология – нагрев, выдержка, остужение, но при этом меняется время каждого из этапов. Особенности представлены в видео:
Низкий
Основная задача – повышение вязкости при той же твердости. Это достигается путем придания внутренней микроструктуры игольчатого или пластиночного типа. Часто применяют для термической обработки режущих деталей, медицинских инструментов. Заготовку нагревают в пределах 150-250 градусов. Выдерживают не менее полутора часов, а затем остужают с помощью воздуха или масла.
Средний
Здесь мартенсит (вид структуры, описанный выше) преобразуется в трустит, что характерно для чугуна. Особенность – высокая дисперсия. При такой же высокой вязкости твердость тоже растет. Это очень важно для элементов, на которые будут возлагаться большие упругие нагрузки. Температурные пределы – от 340 до 500, воздушное охлаждение.
Высокий
Кристаллизация происходит с появлением сорбита. Благодаря ему совершенно ликвидируется напряжение внутри сплава. Такой метод применяется для конструкций, имеющих очень важное значение – в самолетостроении, при строении космических объектов. Температура нагрева – от 450 до 650 градусов.
Общее определение и виды
При отливе или прочих первичных процессах обработки помимо напряжения появляются дефекты. Убрать эти изменения и добиться однородной структуры кристаллической решетки можно с помощью следующего алгоритма действий:
У отжига есть следующие разновидности.
Гомогенизация
Относится к первому роду, когда изменения считаются незначительными. Задача подобной манипуляции – убрать неоднородность структуры, привести ее к однообразию. При этом следует нагревать изделие в температурном режиме от 1000 до 1150 градусов, затем выдерживать около 8-15 часов и постепенно снижать нагрев, охлаждая заготовку кислородом.
Рекристаллизация
Тоже разновидность 1 фазы отжига. Задача процедуры – привести все кристаллы в единый вид, а также снять внутреннее напряжение металла. Существует два подвида:
Температура выбирается в зависимости от сплава, обычно на 100-200 градусов выше, чем точка рекристаллизации. Час или два необходимо поддерживать температурный режим, чтобы потом дать остывать не спеша.
Изотермический отжиг
Цель – достижение высокотемпературной гранецентрированной модификации железа (распад аустенита) для его смягчения. При этом получается более однородная структура изделия. Чаще такой тип металлообработки применяют к небольшим штамповкам, потому что их можно без проблем подвергнуть быстрому охлаждению. Процесс:
Для устранения напряжений
Это операция удаления, снятия негативного внутреннего состояния излишней твердости, из-за которой металл становится хрупким и недолговечным. Он быстро деформируется от внешних физических воздействий. Процесс подразумевает температуры от 700 до 750, затем небольшое охлаждение до 600 и выдержку до 20 часов, затем под воздействием воздуха медленное остужение.
Отжиг полный
Применяется для создания пластичной, однородной мелкозернистой структуры. Наиболее характерный метод промежуточного воздействия на металлопрокат – после литья, ковки, штамповки и до резания любым способом. Этапы:
Неполный
Значительные преобразования на уровне кристаллической решетки отсутствуют, но придается твердость ранее пластичным материалам. Это особенно нужно конструкциям, образованным методом сварных соединений, а также инструментам, которым нужна особенная прочность. Метод предполагает температуру около 700, и спустя 20 часов постепенное охлаждение.
Закалка, как основной вид термической обработки стали
Очень распространенный метод термообработки, так как он позволяет сделать изделие менее восприимчивым к сжатию, сдвигу, а также придать ему прочность и долговечность, невосприимчивость к внешним физическим воздействиям. Это происходит за счет придания игольчатой структуры металлу. «Иглами» вещество застывает из-за недостатка легирующих материалов.
Заготовку сильно прогревают, а потом охлаждают максимально быстро, используя внешние источники – воду, масло, раствор с добавлением соли. Из-за скорости в полурасплавленном сплаве не успевают произойти диффузионные процессы. Дешевле всего создавать водяные ванны, но на поверхности могут появиться трещины, масляная среда – самая предпочтительная.
Криогенная термообработка
Еще один термальный способ воздействия, но без нагрева. Изделие помещают в холодильную установку, иногда ей является целый цех при крупногабаритных конструкциях. Низкие температуры и последующее согревание снижает риск коррозии, продлевает срок эксплуатации, увеличивая прочность.
Термомеханическое воздействие
ТМО пользовались еще кузнецы в древности. Это любые пластичные деформации (удары, сжатия), производимые посредством нагревания всего изделия или элемента. Его обычно сочетают с закаливанием, то есть после деформирования быстро охлаждают.
Закаливаемость и прокаливаемость стали
Этими показателями определяются результаты всех вышеперечисленных процедур. Первый термин – это твердость, которая напрямую связана с количеством углерода, а второй – это глубина закалки, то есть какой верхний слой был подвергнут изменениям.
Способы охлаждения
Есть несколько сред, в которых можно снимать температуру:
Выбирается в зависимости от разновидности термообработки.
Какие бывают виды тепловой обработки? Их особенности и советы
Приготовление пищи очень часто предусматривает тепловую обработку продуктов и доведение их до требуемой степени готовности. Изначальный вид продуктов питания изменяется во время обработки, также она необходима для избавления от токсинов и различных бактерий. Изменения, возникающие во время готовки в основном положительные, но бывают и не совсем желательные.
Что это такое и цель, для чего нужна
Для некоторых продуктов данная обработка просто необходима, так как в первозданном виде есть их категорически нельзя или может быть опасно для здоровья. В процессе приготовления продукты становятся более мягкие, изменяется запах и вкус. Благодаря термической обработке множество продуктов питания значительно проще и быстрее перевариваются и усваиваются организмом человека.
От выбора способа обработки продукта зависит степень сохранности в нем питательных и полезных веществ.
Столкнуться можно и не совсем с приятными изменениями после готовки, например, уменьшение массы продукта и его сочности. Если процесс приготовления будет неправильным, то в продуктах питания могут образоваться вещества, которые плохо усваиваются и обладают неприятным вкусом и запахом.
Какие бывают основные виды и как они называются, есть ли метод жарения пищи?
Существует разные способы термической обработки продуктов питания, их можно разделить на типы:
Сначала стоит рассмотреть основные варианты приготовления блюд.
Варка предусматривает полное погружение продукта в кипящую или горячую жидкость или насыщенную атмосферу водяного пара. Чаще всего блюда готовятся на воде или молоке, но могут быть использованы и другие варианты, например, бульон или сироп.
Существуют разные варианты данной термической обработки.
Припускание пищи позволяет максимально сохранить все полезные вещества и является наиболее рациональным способом приготовления еды, особенно это относится к гарнирам из овощей.
Какие из способов относятся к комбинированным?
Очень часто для приготовления одного блюда используют несколько видов обработки поочередно.
Что нужно знать о приемах и как проводится?
При выборе способа готовки пищи необходимо учитывать некоторые особенности каждого варианта.
Термическая обработка металлов
Из Википедии — свободной энциклопедии
Термической (или тепловой) обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твёрдых металлических сплавов с целью получения заданных свойств за счёт изменения внутреннего строения и структуры. Тепловая обработка используется либо в качестве промежуточной операции для улучшения обрабатываемости давлением, резанием, либо как окончательная операция технологического процесса, обеспечивающая заданный уровень свойств изделия.
Общая длительность нагрева металла при тепловой обработке складывается из времени собственного нагрева до заданной температуры и времени выдержки при этой температуре. Время нагрева зависит от типа печи, размеров изделий, их укладки в печи; время выдержки зависит от скорости протекания фазовых превращений.
Нагрев может сопровождаться взаимодействием поверхности металла с газовой средой и приводить к обезуглероживанию поверхностного слоя и образованию окалины. Обезуглероживание приводит к тому, что поверхность изделий становится менее прочной и теряет твёрдость.
При нагреве и охлаждении стали происходят фазовые превращения, которые характеризуются температурными критическими точками. Принято обозначать критические точки стали буквой А. Критические точки А1 лежат на линии PSK (727 °С) диаграммы железо-углерод и соответствуют превращению перлита в аустенит. Критические точки А2 находятся на линии МО (768 °С), характеризующей магнитное превращение феррита. A3 соответствует линиям GS и SE, на которых соответственно завершается превращение феррита и цементита в аустенит при нагреве.
Для обозначения критических точек при нагреве и охлаждении вводят дополнительные индексы: букву «с» в случае нагрева и «r» в случае охлаждения, например Ас1, Ac3, Ar1, Ar3.
Что такое термическая обработка металлов? Методы и преимущества
Со временем было разработано множество различных методов. Даже сегодня металлурги постоянно работают над улучшением результатов и рентабельности этих процессов.
Для этого они разрабатывают новые графики или циклы для производства различных сортов. Каждый график относится к разной скорости нагрева, выдержки и охлаждения металла.
При тщательном соблюдении этих методов можно производить металлы различных стандартов с удивительно конкретными физическими и химическими свойствами.
Польза
Некоторые методы термообработки снимают напряжения, возникшие в более ранних процессах холодной обработки. Другие придают металлам желаемые химические свойства. Выбор идеального метода зависит от типа металла и требуемых свойств.
В некоторых случаях металлическая деталь может пройти несколько процедур термической обработки. Например, некоторые суперсплавы, используемые в авиастроении, могут пройти до шести различных этапов термообработки, чтобы оптимизировать их для применения.
Этапы процесса термообработки
Конечный результат зависит от множества различных факторов. К ним относятся время нагрева, время выдержки металлической детали при определенной температуре, скорость охлаждения, окружающие условия и т. д. Параметры зависят от метода термообработки, типа металла и размера детали.
Нагрев
Детали реактивного двигателя, направляемые в печь
Как мы уже обсуждали, микроструктура сплавов будет изменяться в процессе термообработки. Нагрев осуществляется в соответствии с заданным термическим профилем.
При нагревании сплав может находиться в одном из трех различных состояний. Это может быть механическая смесь, твердый раствор или их комбинация.
Механическая смесь аналогична бетонной смеси, в которой цемент связывает песок и гравий. Песок и гравий все еще видны как отдельные частицы. В случае металлических сплавов механическая смесь удерживается основным металлом.
С другой стороны, в твердом растворе все компоненты смешиваются гомогенно. Это означает, что их невозможно идентифицировать индивидуально даже под микроскопом.
Каждое состояние приносит с собой разные качества. По фазовой диаграмме возможно изменение состояния путем нагрева. Однако охлаждение определяет конечный результат. Сплав может оказаться в одном из трех состояний, в зависимости только от метода.
Выдержка
Во время выдержки металл выдерживается при достигнутой температуре. Продолжительность зависит от требований.
Например, поверхностное упрочнение требует только структурных изменений поверхности металла, чтобы повысить твердость поверхности. В то же время для других методов требуются единые свойства. В этом случае период выдержки больше.
Время выдержки также зависит от типа материала и размера детали. Более крупным деталям требуется больше времени, когда целью являются однородные свойства. Это происходит из-за того, что сердцевине большой части требуется больше времени, чтобы достичь необходимой температуры.
Охлаждение
После завершения этапа выдержки металл необходимо охладить в установленном порядке. На этом этапе тоже происходят структурные изменения. Твердый раствор при охлаждении может оставаться неизменным, полностью или частично превращаться в механическую смесь, в зависимости от различных факторов.
Также возможно использование печи в процессе охлаждения. Контролируемая среда обеспечивает высокую точность, когда необходимо медленное охлаждение.
Фазовые диаграммы
У каждого металлического сплава своя фазовая диаграмма. Как уже было сказано ранее, термическая обработка проводится по этим схемам. Они показывают структурные изменения, происходящие при разных температурах и различном химическом составе.
Давайте возьмем фазовую диаграмму железо-углерод в качестве примера, так как она наиболее известна и широко преподается в университетах.
На диаграмме показаны различные области, где металл существует в различных микросостояниях, таких как аустенит, цементит, перлит. Эти области обозначены границами A1, A2, A3 и Acm. На этих границах происходят фазовые изменения, когда через них проходит температура или значение содержания углерода.
A1: Верхняя граница фазы цементит/феррит.
A2: предел, при котором железо теряет свой магнетизм. Температура, при которой металл теряет свой магнетизм, также называется температурой Кюри.
A3: Граница раздела, отделяющая фазу аустенит + феррит от фазы γ (гамма) аустенита.
Acm: Граница раздела, отделяющая аустенит γ от аустенита + цементита.
Фазовая диаграмма является важным инструментом, позволяющим определить, будет ли термообработка полезной или нет. Каждая структура привносит определенные качества в конечный продукт, и выбор термообработки делается на основе этого.
Распространенные методы термической обработки
Существует довольно много методов термической обработки. Каждый из них обладает определенными качествами.
К наиболее распространенным методам термообработки относятся:
Отжиг
При отжиге металл нагревается выше верхней критической температуры, а затем охлаждается с медленной скоростью.
Отжиг проводится для размягчения металла. Это делает металл более пригодным для холодной обработки и формовки. Он также повышает обрабатываемость, пластичность и вязкость металла.
Отжиг также полезен для снятия напряжений в детали, вызванных предшествующими процессами холодной обработки. Присутствующие пластические деформации устраняются во время рекристаллизации, когда температура металла пересекает верхнюю критическую температуру.
Металлы могут подвергаться множеству методов отжига, таких как рекристаллизационный отжиг, полный отжиг, частичный отжиг и окончательный отжиг.
Нормализация
В этом процессе металл нагревается до температуры, которая на 40° C выше его верхней критической температуры.
Эта температура выше, чем при закалке или отжиге. После выдержки при этой температуре в течение определенного периода времени его охлаждают на воздухе. Нормализация создает однородный размер зерна и состав по всей детали.
Нормализованная сталь тверже и прочнее отожженной стали. Фактически, в нормализованном виде сталь прочнее, чем в любом другом состоянии. Вот почему детали, которые требуют ударной вязкости или должны выдерживать большие внешние нагрузки, почти всегда будут нормализованы.
Закалка
Заготовку закаляют, нагревая ее до заданной температуры, а затем быстро охлаждают, погружая в охлаждающую среду. Можно использовать масло, солевой раствор или воду. Полученная деталь будет иметь повышенную твердость и прочность, но одновременно возрастет и хрупкость.
Другие типы процессов закалки включают индукционную закалку, дифференциальную закалку и закалку пламенем. Однако закалка пламенем может привести к образованию зоны термического влияния, которая возникает после охлаждения детали.
Старение
График старения алюминия 6061
Осадочное твердение обычно происходит после еще одного процесса термообработки, при котором достигается более высокая температура. Однако старение только повышает температуру до среднего уровня и снова быстро снижает ее.
Некоторые материалы могут стареть естественным образом (при комнатной температуре), в то время как другие стареют только искусственно, то есть при повышенных температурах. Для естественно стареющих материалов может быть удобно хранить их при более низких температурах.
Снятие напряжения
Снятие напряжения особенно часто используется для деталей котлов, баллонов с воздухом, аккумуляторов и т. д. При этом методе нагревают металл до температуры чуть ниже его нижней критической границы. Процесс охлаждения медленный и, следовательно, равномерный.
Это делается для снятия напряжений, которые возникли в деталях из-за более ранних процессов, таких как формовка, механическая обработка, прокатка или правка.
Отпуск
Температура обычно намного ниже температуры затвердевания. Чем выше используемая температура, тем мягче становится конечная заготовка. Скорость охлаждения не влияет на структуру металла во время отпуска, и обычно металл охлаждается на неподвижном воздухе.
Цементация стали
В этом процессе термообработки металл нагревается в присутствии другого материала, который выделяет углерод при разложении.
Освободившийся углерод поглощается поверхностью металла. Содержание углерода на поверхности увеличивается, что делает ее более твердой, чем внутреннее ядро.
Какие металлы подходят для термической обработки?
Хотя черные металлы составляют большинство термообработанных материалов, сплавы меди, магния, алюминия, никеля, латуни и титана также могут подвергаться термообработке.
Такие процессы, как закалка, отжиг, нормализация, снятие напряжений, цементирование, азотирование и отпуск, обычно выполняются на черных металлах.
Медь и медные сплавы подвергаются таким методам термической обработки, как отжиг, старение и закалка.
Очевидно, не все материалы подходят для термической обработки. Точно так же не обязательно использовать каждый метод для отдельного материала. Поэтому каждый материал нужно изучать отдельно, чтобы добиться желаемого результата. Использование фазовых диаграмм и доступной информации о влиянии вышеупомянутых методов является отправной точкой.
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!