亚铁铸造的热处理

淬灭，回火，归一化和退火钢

热处理是确保钢铸件的机械性能的重要一步。通过成型，倒入，摇动和清洁，铸件具有最终形状，但可能不足以耐用或弹性，无法最终使用。通过以不同速率加热和冷却金属，铸造厂可以改变其机械性能。

但是，热的施用如何改变金属的强度或灵活性？

结晶和金属特性

当熔融金属冷却时，它会在结晶结构中冻结。在显微镜下，这些结构看起来像冬季在玻璃上形成的霜晶体。每个结构从中心点生长，直到与另一个晶体结构相遇。这些结构构成了金属的“谷物”。

就像变化的冬季形成了许多类型的霜冻图案一样，变化的温度会改变制造金属的晶体。它们创造的谷物通常是看不见的，但当金属被酸蚀刻时会揭示。

合金中晶粒的形状和关系决定了其机械性能。当金属撞击，凹陷而不是保持强壮或破裂时，圆形谷物可以互相滑动。扁平谷物可能会堆叠在一起，并像墙壁上的砖头一样互相支撑。比圆形强，但仍然可以移动。锯齿状的，互锁的谷物可能根本没有任何给予。金属的热处理可以重塑其结晶，从而改变其谷物，从而改变金属的特性。

制成金属

史密斯在他的锻造中的形象，敲打着发光的金属板，即使不再是常见的景象，也可以立即被识别。但是，对于人类历史上的许多历史，史密斯都会机械地工作以使其更强大。今天，而不是被铁匠手工制作，而是钢经常滚动机械硬化。

描绘谷物结构说明了工作硬化的功能。金属内的圆形晶粒变形，它们的新形状赋予了金属强度。例如，在冷卷中，圆形颗粒被挤压并拉伸，以变得更像杆状。这些杆相互支撑，就像捆扎中的棍子一样。史密斯或金属工人可以锤击，扭曲，加热，冷却和拉伸物体以改变谷物的形状。如果谷物在撞击时没有地方可去的地方，它们会形成一个不可动摇的无弹性基质，从而增加金属硬度。

但是，这种硬度可能会带来成本：强度可能会使材料变脆。形状不规则的谷物并不容易彼此滑动：它们被楔入在一起。任何足够大的影响（比谷物之间的键强度大）都会将它们分开。

热处理金属

铸造厂开始创建钢的所需的机械性能选择合金已知会产生这些特征。然而，随着铸造冷却，这种金属的结晶几乎没有控制。由于结晶产生了金属的机械性能，因此除非进一步处理，否则合金可能不会发挥最佳作用。铸造厂可以通过以受控的规则方式加热和冷却金属来做到这一点。

热处理是改变材料特性的一种无损方式。有时这是一个具有工作硬化金属的次要过程，但是是铸造厂的首选，因为铸件已经是正确的形状，无法使用。

结晶几乎总是从外表面开始，然后移入，尤其是在大型铸件中，铸件和中心的壳之间存在很大的温度差异。晶体不规则地生长，通常在表面附近更锐利，可延展性较低。它们通常更圆，因此越来越远。金属内的铸造形状和缺陷或夹杂物将影响冷却速率，从而导致金属中的区域具有不同的机械性能。这些差异会导致内部金属应变，从而导致金属疲劳或失败。热处理使铸造厂可以返回金属内，并重新排列构成其的晶体。

浸泡

浸泡是为所有热处理方法构成基础的过程。热处理取决于金属的“重结晶”温度，该温度位于其熔点以下。在重结晶期间，碳被解锁以通过金属扩散，根据热，碳百分比和时间从一种分子形式移动到另一种分子形式。碳的这种运动改变了金属的结晶模式，因此具有不同的材料特性。铁碳相图显示了在热量和热量中的不同时间和温度下形成奥氏体，铁素体，珠光石和水泥岩晶粒的形成。马氏体是在硬化钢中发现的另一种谷物结构，是通过冷击奥氏体形成的。

因此，浸泡是将铸造带到重结晶点之上的过程。为热处理指定的“温度时间”浸泡使金属中的晶体融化和改革。查看铁碳相循环可以帮助铸造厂知道在温度下将铸造持续多长时间以允许碳的特定扩散。

在铁碳相周期的大多数（但不是全部）部分中，浸泡或工作金属会使它变得不硬和脆弱。随着金属中的谷物的定期生长，它们越来越圆，可以通过彼此滑动来重新排列撞击。同样，由于该项目在整个过程中达到相同的温度，因此晶体通常比新鲜铸造的晶体更均匀。

退火

退火始于浸泡，然后继续非常缓慢地让钢中的钢冷却。铸造工人关闭了炉子，并允许温度温和控制下降。在加热和冷却时，整个物体都有热一致性，这意味着内部应力很少：没有具有不同结晶特性的金属的“区域”。被退火的金属通常非常可延展，延展性，拉伸强度和伸长率增加。由于冷却曲线非常缓慢，带有退火金属的谷物尺寸通常很大。

标准化

将金属归一化意味着通过浸泡将其提高到重结晶温度，然后将其从炉子中拉出并使其在大气中冷却。在归一化金属中，退火金属的许多特性都是显而易见的，但是由于冷却的均匀度并不完全相同，因此谷物往往会少一些。尽管如此，与冰点金属中发现的温度差异要小得多。

在标准化中发现的冷却速率比退火产生的晶粒更小，这意味着通常，它将比退火金属更强或硬。

淬火

如果需要非常高的硬度怎么办？制作工具和机器零件时，软金属可能会破坏目的。

热处理可以指定硬度并保持一致。要在钢中产生硬度，铸造厂将钢浸泡到奥斯丁岩是主分子，然后将其用较冷的油或强制空气淬灭。当奥斯丁岩冷击时，它会产生一种略微不规则的晶体结构，称为马氏体。由于每个马氏体分子中的碳失真，该材料更难。

由于从外部发生淬火，大型物体会经历快速结晶的压力，导致金属内部压力。如果淬火太极端，这些力有时会导致破裂。因此，对于大型钢对象而言，水淬火不是很常见，因为它会导致温度迅速下降，从而导致裂缝形成。机油和空气都稍微降低了剧烈的凉爽。

但是，不仅钢被淬火用于硬化。铸造中使用水淬火。非钢金属可能不会遭受相同的内部压力，因为它们的相和分子结构会有所不同。锰在温度高得多的钢水中被水淬灭，而不会破裂。但是，温度的差异是如此之大，以至于任何淬火都涉及大量能量可能会出现问题！以下是锰钢铸造过程中保留的沙芯引起的爆炸。亚博棋牌官网首页Reliance Foundry的Len Cranmore现在，我们的销售经理在这次爆炸中没有伤害，但必须扑灭小火灾，由超热的砂弹片开始。

回火

通过称为回火的过程，找到硬度和牙齿的正确混合物也可以实现。通常用淬火钢进行回火，以使其在保留一些硬度的同时减少脆性。在回火中，金属再次被重新加热，但现在温度低于退火，归一化或淬火。

马氏体不是热量中的稳定分子 - 它是在冲击下实现的 - 因此，钢铁意味着使马氏体不稳定，以使其开始转化为水泥矿和铁素铁矿。温度和温度烤箱中的时间长度将影响多少马氏体转化，因此金属变软。例如，与在较低温度下恢复硬度的工具相比，在较高温度下，金属弹簧可以在较高的温度下进行恢复，以增加弹性。

调速通常用于缓解淬灭材料中的内部应力。经历其他热应力（例如焊接或锻造）的金属可以进行矫正，以使分子彼此放松一点。

热处理的变化

在铸造厂中，通常对铸件进行均匀处理。但是，有时可能会不规则地处理一个物品。钢钢剑通常被变化，因此叶片在岩心保持弹簧时具有坚硬的边缘。弹簧有时会经过差分热处理以匹配其功能。

与大部分铸造厂一样，对合金化学的理解意味着可以科学地指定时间，温度和公差。但是，随着时间的流逝，一名铸造工人开始了解他们正在使用的金属。就像专家厨师非常了解其成分，不需要食谱，专业的铸造工人也会知道什么时候出现了。一种花费太长时间才能发光或冷却得太快的金属向经验丰富的眼睛讲述了一个分子故事 - 没有实验室中的设备的帮助。