Mitä lämpökäsittelyprosessien tyypit ovat sammutuslaitteet?

(1) Nestekarkaisu

Yhden nesteen karkaisu on karkaisumenetelmä, jossa austeniittinen työkappale upotetaan nopeasti tiettyyn karkaisuväliaineeseen ja jäähdytetään huoneenlämpötilaan. Yksittäisen nestemäisen karkaisun jäähdytysväliaineen valinta perustuu siihen, että työkappaleen jäähdytysnopeuden tässä väliaineessa on oltava suurempi kuin työkappaleteräksen kriittinen jäähdytysnopeus, eikä työkappale saa jäähtyä tai murtua. Yksittäisiä nestemäisiä sammutusaineita ovat vesi, suolavesi, emäksinen vesi, öljy ja jotkin erityisesti formuloidut vesipohjaiset sammutusaineet.

(2) Kaksinkertainen nestesammutus

Yksinestekarkaisun puutteiden voittamiseksi ja työkappaleen jäähdyttämisen ja jäähdytyksen saamiseksi mahdollisimman lähelle ihannetilannetta, voidaan käyttää kahta eri jäähdytysteholtaan erilaista väliainetta yhdessä, eli kuumennettu työkappale karkaistaan ensimmäinen väliaine, jolla on suuri jäähdytyskapasiteetti, ja jäähdytetään hieman alempaan lämpötilaan. Ms:n lämpötilan yläpuolella (noin 300), siirrettiin sitten välittömästi toiseen väliaineeseen, jolla on pienempi jäähdytyskapasiteetti jäähtymään huoneenlämpötilaan. Tätä jäähdytysmenetelmää kutsutaan kaksoisnestejäähdytykseksi. Joissakin työkappaleissa jäähdytysnopeuden hidastamiseksi edelleen alle Ms:n voidaan käyttää myös vesijäähdytysilmajäähdytystä tai öljysammutusilmajäähdytystä, ja ilmaa voidaan käyttää myös jäähdytysväliaineena.

(3) Vaiheittainen karkaisu (martensiittivaiheinen karkaisu)

Tämän jäähdytysmenetelmän ominaispiirre on, että työkappale upotetaan ensin sulaaltaaseen, jonka lämpötila on hieman korkeampi kuin Ms, ja pidetään sitten sulassa, kunnes työkappaleen pinta ja keskusta jäähtyvät sulan altaan lämpötilaan, ja otetaan sitten ulos ilmajäähdytystä varten. Kylvyn lämpötila on yleensä 10 – 20 °C. Kylvyn väliaine koostuu nitraattihauteesta, alkalikylvystä ja neutraalista suolahaudesta.

(4) Esijäähdytys ja sammutus

Korkeataajuisen sammutuksen jälkeen työkappaletta ei upoteta välittömästi jäähdytysväliaineeseen, vaan se jäähdytetään ilmaan lyhyeksi ajaksi ja upotetaan sitten jäähdytysväliaineeseen sen jälkeen, kun työkappale on jäähdytetty tiettyyn lämpötilaan. Tätä sammutusmenetelmää kutsutaan esijäähdytykseksi tai viivästetyksi sammutukseksi.

Esijäähdytyksen avain on hallita esijäähdytysaikaa, ja lyhyen esijäähdytysajan vaikutus on huono. Pitkät ajanjaksot voivat heikentää työkappaleen karkaisukovuutta (ei-martensiittista muutosta). Erilaisten materiaalien, työkappaleiden muotojen ja kokojen sekä uunin lämpötilan ja ympäristön lämpötilan vaikutuksesta johtuen esijäähdytysaikaa on vaikea laskea tarkasti ja se riippuu pääasiassa käyttäjän taidosta ja kokemuksesta.

(5) Paikallinen sammutus

Jotkut työkappaleet vaativat vain yhden osan olevan korkeamman kovuuden, ja toisilla osilla ei ole kovuusvaatimuksia tai ne vaativat alhaisemman kovuuden. Tällöin voidaan yleensä käyttää paikallista karkaisumenetelmää, eli vain tietty osa työkappaleesta karkaistaan. Paikallissammutuksessa on kaksi päämuotoa: paikallinen lämmitys ja paikallinen jäähdytys sekä bulkkilämmitys ja paikallinen jäähdytys. Edellinen soveltuu pääasiassa työkappaleiden lämmittämiseen suolakylpyuuneissa, kun taas jälkimmäistä voidaan käyttää laatikkouuneissa ja suolakylpyuuneissa.

(6) Kylmäkäsittely

Kylmäkäsittely on jälkikarkaisutoiminto, jossa karkaistua terästä jäähdytetään jatkuvasti huoneenlämpötilan alapuolelle, jolloin muuntamaton, huoneenlämmössä säilynyt austeniitti muuttuu jatkuvasti martensiitiksi.

Joissakin osissa, joilla on korkea mittastabiilisuus, on tarpeen vähentää karkaisussa rakenteessa säilynyt austeniitti alimpaan lämpötilaan, jotta vältetään käytön aikana tarkkuusvaatimukset ylittävistä muodon ja koon muutoksista johtuvat vauriot. Sitä varten kylmäkäsittely on tarkoitettu. Kylmäkäsittelylämpötila määräytyy pääasiassa teräksen Ms-pisteen mukaan yhdistettynä osien teknisiin vaatimuksiin, prosessilaitteiden olosuhteisiin ja muihin tekijöihin. Kun sammutettu työkappale on jäähdytetty huoneenlämpötilaan, se on kylmäkäsiteltävä välittömästi, muuten sen vaikutus vaikuttaa. Pienten ja keskikokoisten kappaleiden kylmäkäsittelyä ylläpidetään yleensä 1-3 tuntia, ja käsittelyn jälkeen se tulee lämmittää hitaasti ilmassa. Kun työkappale lämmitetään huoneenlämpötilaan, se tulee karkaista välittömästi, mikä voi tehokkaasti estää työkappaleen halkeilun.