Η βασική διαφορά μεταξύ της σκλήρυνσης και του λιπαντικού είναι ότι η σκλήρυνση είναι χρήσιμη για την αφαίρεση της υπερβολικής σκληρότητας του χάλυβα, ενώ η σκληρότητα είναι σημαντική για τη μείωση της παραμόρφωσης των κραμάτων σιδήρου.
Η σκλήρυνση και το λιπαντικό είναι στενά συνδεδεμένες διαδικασίες που περιλαμβάνουν θερμική επεξεργασία κραμάτων μετάλλων, ειδικά κραμάτων σιδήρου όπως ο χάλυβας. Ωστόσο, τα βήματα κάθε διαδικασίας και το τελικό αποτέλεσμα διαφέρουν μεταξύ τους.
Τι είναι το Tempering;
Η σκλήρυνση είναι μια διαδικασία που περιλαμβάνει θερμική επεξεργασία για την αύξηση της σκληρότητας των κραμάτων με βάση το σίδηρο. Επίσης, αυτή η διαδικασία είναι πολύ σημαντική για την αφαίρεση μέρους της υπερβολικής σκληρότητας του χάλυβα. Σε αυτή τη διαδικασία, πρώτα πρέπει να θερμάνουμε το μέταλλο σε θερμοκρασία κάτω από το κρίσιμο σημείο για κάποιο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια πρέπει να αφήσουμε το αντικείμενο να κρυώσει σε ησυχία. Η θερμοκρασία καθορίζει την ποσότητα σκληρότητας που μπορούμε να αφαιρέσουμε από τον χάλυβα. Ωστόσο, αυτή η θερμοκρασία στην οποία πρόκειται να θερμάνουμε το μέταλλο εξαρτάται από τη σύσταση του μετάλλου ή του κράματος και τις ιδιότητές του. Για παράδειγμα, οι χαμηλές θερμοκρασίες είναι ευνοϊκές για πολύ σκληρά εργαλεία, αλλά τα μαλακά εργαλεία όπως τα ελατήρια απαιτούν υψηλές θερμοκρασίες.
Εικόνα 01: Χρώματα σκλήρυνσης του χάλυβα
Συνήθως, στις βιομηχανίες, εκτελούμε το βήμα σκλήρυνσης μετά το σβήσιμο. Επομένως, το τεμάχιο εργασίας της διαδικασίας σκλήρυνσης είναι το σβησμένο αντικείμενο και πρέπει να θερμάνουμε το αντικείμενο με έλεγχο σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία που είναι κάτω από το κατώτερο κρίσιμο σημείο του αντικειμένου. Κατά τη διάρκεια αυτής της θέρμανσης, οι δομές κόκκων του αντικειμένου (φερρίτης και τσιμεντίτης) τείνουν να μετατραπούν σε δομή κόκκων ωστενίτη. Αυτό είναι μονοφασικό στερεό διάλυμα.
Τι είναι το Austempering;
Το Austempering είναι μια διαδικασία κατά την οποία το κράμα μετάλλων αναπτύσσει μια μεταλλουργική μικροδομή. Η εφαρμογή αυτής της διαδικασίας γίνεται κυρίως σε σιδηρούχα κράματα με μέτρια έως υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα. Εδώ, ο χάλυβας και ο όλκιμος σίδηρος είναι πιο αξιοσημείωτοι μεταξύ των κραμάτων. Στον χάλυβα, αυτή η διαδικασία σχηματίζει μια μικροδομή που ονομάζεται «μπαινίτης» ενώ στον όλκιμο σίδηρο παράγει μικροδομή «αυσφερρίτη».
Εικόνα 02: Διάγραμμα Μετασχηματισμού Χρόνου-Θερμοκρασίας που δείχνει την καμπύλη ψύξης για Austempering σε κόκκινο χρώμα
Κυρίως, χρησιμοποιούμε αυτή τη διαδικασία για να μειώσουμε την παραμόρφωση του κράματος, βελτιώνοντας έτσι τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού, π.χ.μι. μπορούμε να αυξήσουμε την αντοχή, τη σκληρότητα κ.λπ. Σε αυτή τη διαδικασία, πρέπει να θερμάνουμε το υλικό στη θερμοκρασία σκλήρυνσης και μετά να το ψύχουμε γρήγορα στη θερμοκρασία του μαρτενσίτη. Στη συνέχεια, πρέπει να διατηρήσουμε τη θερμοκρασία σε αυτό το επίπεδο για αρκετό χρόνο για να πάρουμε τη δομή του μπαινίτη.
Ποια είναι η διαφορά ανάμεσα στο Tempering και στο Austmpering;
Η σκλήρυνση και η λίπανση είναι σημαντικά για την ενίσχυση των μηχανικών ιδιοτήτων ενός κράματος μετάλλων, ειδικά των κραμάτων σιδήρου. Η βασική διαφορά μεταξύ της σκλήρυνσης και του λιπαντικού είναι ότι η σκλήρυνση είναι χρήσιμη για την αφαίρεση της υπερβολικής σκληρότητας του χάλυβα, ενώ η σκληρότητα είναι σημαντική για τη μείωση της παραμόρφωσης των κραμάτων σιδήρου.
Όταν εξετάζουμε τη θεωρία αυτών των δύο διεργασιών, κατά τη θερμική επεξεργασία της διαδικασίας σκλήρυνσης, η θερμοκρασία καθορίζει την ποσότητα σκληρότητας που μπορούμε να αφαιρέσουμε από τον χάλυβα. Ωστόσο, κατά τη λειοτρίβηση, ο σχηματισμός είτε δομής «μπαινίτη» ή δομής «αουσφερρίτη» ενισχύει το κράμα.
Σύνοψη – Tempering vs Austempering
Η σκλήρυνση και η λίπανση είναι σημαντικά για την ενίσχυση των μηχανικών ιδιοτήτων ενός κράματος μετάλλων, ειδικά των κραμάτων σιδήρου. Η βασική διαφορά μεταξύ της σκλήρυνσης και του λιπαντικού είναι ότι η σκλήρυνση είναι χρήσιμη για την αφαίρεση της υπερβολικής σκληρότητας του χάλυβα, ενώ η σκληρότητα είναι σημαντική για τη μείωση της παραμόρφωσης των κραμάτων σιδήρου.
