W 2017 roku Stany Zjednoczone importowały stal o wartości około 29 miliardów dolarów.
To, czego większość ludzi nie zdaje sobie sprawy, to fakt, że można uzyskać różne rodzaje stali. Na przykład, większość ludzi rozpoznaje termin „stal nierdzewna”. Jest to rodzaj stali o wysokiej zawartości chromu, który ogranicza rdzewienie i przebarwienia.
Proces produkcji różni się dla różnych rodzajów stali w oparciu o właściwości, które chce producent. Może to oznaczać dodanie innych elementów, które czynią stal niemagnetyczną lub zwiększają jej trwałość.
Proces produkcji może się również różnić pod względem obróbki cieplnej, która również wpływa na właściwości gotowej stali. Dwie bardzo powszechne obróbki cieplne to wyżarzanie i odpuszczanie.
Jaka jest zatem różnica pomiędzy odpuszczaniem a wyżarzaniem stali? Czytaj dalej, aby zapoznać się z tymi dwoma procesami i ich rezultatami.
Co to jest proces odpuszczania?
W procesie odpuszczania, stal trafia do pieca w celu podgrzania. Odbywa się to w stosunkowo niskiej temperaturze. Zazwyczaj temperatura pozostaje poniżej temperatury, w której stal się topi.
Stal pozostaje w tej temperaturze przez określony czas. Celem jest zmniejszenie ilości martenzytu w stali, który sprawia, że metal jest kruchy.
Rodzaj stali określa dokładną temperaturę, jaką musi osiągnąć stal. Niektóre elementy tworzące stopy stali mogą zmienić temperaturę, w której metal odpowiednio się hartuje.
Po utrzymaniu stali w określonej temperaturze przez określony czas, wychodzi ona z pieca. Szybko stygnie na świeżym powietrzu.
Cel odpuszczania
Większość stali poddawana jest procesowi hartowania, ale to również sprawia, że metal staje się bardziej kruchy. Czyni go tak kruchym, że traci swoją przydatność do wielu zastosowań. W sytuacjach, w których metal będzie narażony na poważne naprężenia, podstawowa stal hartowana nie będzie działać.
Proces odpuszczania zmniejsza kruchość stali. W zależności od rodzaju stali i temperatury, odpuszczanie może poprawić ciągliwość, wytrzymałość i odporność na uderzenia.
Te cechy okazują się cenne dla producentów, którzy wytwarzają np. belki stalowe dla budownictwa, części maszyn lub części samochodowe.
W istocie, odpuszczanie sprawia, że stal może być bezpiecznie stosowana w produktach, w których występują wysokie poziomy naprężeń lub momentu obrotowego.
Przykładem może być napęd pojazdu. Ten układ napędowy może przejechać 100 000 mil lub więcej w ciągu całego okresu użytkowania pojazdu. Idealnie byłoby, gdyby stal w tym układzie napędowym była wystarczająco trwała i wytrzymała, aby przetrwać cały okres użytkowania pojazdu.
Stal, która stała się krucha w wyniku hartowania, nie mogłaby wytrzymać codziennego znoszenia, jakie większość układów napędowych znosi przez lata codziennego użytkowania.
Na czym polega proces wyżarzania?
Proces wyżarzania jest w zasadzie prosty. Producenci stali używają dużych pieców lub pieców przenośnikowych.
Wkładają oni stal do pieca i podgrzewają ją. Dokładna temperatura różni się w zależności od rodzaju stali ze względu na różne składniki stopu. Kiedy metal osiąga pożądaną temperaturę, tworzy austenit.
Austenit ma inną strukturę niż oryginalna stal na poziomie mikroskopowym. Zmiana ta nie kosztuje stali żadnych właściwości stopu.
Stal musi następnie bardzo powoli stygnąć, aby metal zachował zmiany strukturalne.
Podejścia do chłodzenia są różne. W niektórych przypadkach, producent po prostu wyłącza piec i pozwala mu ostygnąć samodzielnie. W innych przypadkach, stal jest pakowana w materiał, który nie absorbuje dobrze ciepła.
Cel wyżarzania
W przypadku stali, wyżarzanie tworzy stosunkowo miękki stop. Pozwala to na łatwiejszą obróbkę stali. Ta miękkość przynosi korzyści producentom na kilka kluczowych sposobów.
Zmniejsza ona zużycie narzędzi tnących i szlifujących używanych podczas obróbki. To obniża koszty, ponieważ narzędzia tnące i szlifujące nie są wymieniane tak często.
To również obniża koszty, ponieważ produkcja zatrzymuje się za każdym razem, gdy części tnące i szlifujące wymagają wymiany. Pracownicy otrzymują wynagrodzenie niezależnie od tego, czy maszyna coś produkuje, czy też czekają na wymianę części.
Przynosi to również korzyści producentom, pozwalając na skrócenie czasu produkcji wyrobów. Miększy metal nie wymaga tak długiej obróbki, więc można wykonać więcej części w tym samym czasie.
Ogrzewanie zapewnia kolejną korzyść.
Wielka część produkcji stali odbywa się w temperaturze pokojowej lub otoczenia, co nazywane jest obróbką na zimno. Obróbka stali na zimno może utwardzić metal aż do momentu, w którym stanie się on podatny na pękanie. Wyżarzanie zapobiega utwardzaniu i pękaniu metalu w ten sposób.
Ułatwia to producentom wykorzystanie metalu, ponieważ mogą go wielokrotnie kształtować lub ciąć.
Wywyższona stal znajduje zastosowanie w produktach, w których liczy się pewien poziom elastyczności. Producenci wykorzystują ją również w produktach, które nie będą narażone na zbyt duży moment obrotowy, takich jak zlewozmywaki kuchenne.
Różnice
Istnieje kilka różnic pomiędzy odpuszczaniem a wyżarzaniem stali.
Upuszczanie odbywa się w niższej temperaturze niż wyżarzanie. Ma ono na celu obniżenie temperatury odpuszczonych metali, które stygną powoli w piecu lub w materiale takim jak piasek. Stal odpuszczona stygnie szybko, często w powietrzu.
Wywyższanie tworzy bardziej miękką stal, która jest łatwiejsza do obróbki przy wytwarzaniu pewnych rodzajów produktów. Odpuszczanie tworzy mniej kruchą wersję stali, która znajduje zastosowanie w budownictwie i przemyśle.
Początek rozważań na temat różnicy pomiędzy odpuszczaniem a wyżarzaniem stali
Upuszczanie i wyżarzanie stali to dwa różne procesy, które dają bardzo różne rezultaty.
Kluczową rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że rezultaty te służą różnym celom. Miększa stal uzyskana w wyniku wyżarzania pomaga w produkcji szerokiej gamy wyrobów stalowych, które nie wytrzymują znacznych naprężeń.
Produkty te można znaleźć w domach na całym świecie.
Stal hartowana znajduje zastosowanie w zupełnie innych obszarach. Widać to w sytuacjach, w których siła, wytrzymałość, a nawet elastyczność okazują się krytyczne. Kilka zastosowań obejmuje maszyny przemysłowe, budownictwo na dużą skalę oraz samochodowe układy napędowe.
Bez stali ulepszonej cieplnie, zastosowania te często okazałyby się nietrwałe lub o wiele bardziej niebezpieczne.
Utwardzanie i wyżarzanie spełniają ważne, choć bardzo odmienne funkcje w naszym życiu.
Miheu specjalizuje się w obróbce cieplnej metali i usługach obróbki skrawaniem. W przypadku pytań lub informacji o cenach naszych usług, skontaktuj się z nami już dziś.