Co to jest przetwarzanie na gorąco?
Termin „obróbka na gorąco” do obróbki metali odnosi się do procesu metalurgii proszków, który łączy naprzemienne działanie ciepła i ciśnienia mechanicznego lub próżniowego w celu wytworzenia twardych i kruchych metali z proszków metali o wysokiej czystości. Jest szeroko stosowany w przemyśle metalowym do poprawy właściwości fizycznych metali, takich jak stal, tytan i aluminium. Obróbka na gorąco jest również nazywana prasowaniem na gorąco lub obróbką izostatyczną na gorąco. Proces wykorzystuje trzy rodzaje ogrzewania: indukcyjny, pośredni opór i bezpośrednie prasowanie na gorąco.
W wyniku obróbki na gorąco przetwarzany metal przyjmuje cechy fizyczne metali kutych, rozwijając zarówno twardość, jak i kruchość. Ta zwiększona twardość sprawia, że metal obrabiany na gorąco jest przydatny w różnych zastosowaniach, w których wymagana jest wyjątkowa trwałość. Powstałe w ten sposób metale i stopy są powszechnie stosowane w ciężkich urządzeniach tnących, takich jak wiertła z węglikami spiekanymi i brzeszczoty.
Obróbka na gorąco odbywa się poprzez spiekanie, które polega na ogrzaniu sproszkowanego materiału do stanu tuż poniżej temperatury topnienia, w którym staje się on elastyczny jak tworzywo sztuczne. Powoduje to stopienie sproszkowanego metalu, tworząc silne wiązania molekularne. Technika obróbki na gorąco zapewnia również wyższy poziom czystości, ponieważ proszek metalu stosowany do obróbki na gorąco jest ogólnie materiałem o wysokiej czystości na początku operacji.
Podczas procedury obróbki na gorąco struktura metalu ulega kondensacji i stabilizacji. Stosując próżniowe prasowanie na gorąco, gaz obojętny, zwykle argon, stosuje się do wywierania stałego ciśnienia ze wszystkich stron formującego metalu. Ciśnienie to, w połączeniu z wysoką temperaturą i spiekaniem, tworzy wysoce zagęszczony i gęsty produkt końcowy, który jest wielokrotnie twardszy niż metal nie poddany obróbce. Ponadto proces usuwa puste przestrzenie i niedoskonałości w metalu, gdy nacisk dociska metal formujący do wewnątrz, aby jeszcze bardziej poprawić jego naturalne właściwości i dodatkowo udoskonalić zanieczyszczenia metalu.
Proces spiekania stosowany w obróbce metali na gorąco jest niezbędny do wytwarzania różnych produktów metalowych. Spiekanie płynne jest stosowane do tworzenia węglika wolframu lub węglika spiekanego do narzędzi skrawających. Brąz jest spiekany do stosowania w łożyskach kół ze względu na jego właściwości fizyczne i porowatość. Stal nierdzewna jest spiekana i stosowana do filtrów w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym. Obróbkę na gorąco i spiekanie można nawet zastosować do udoskonalenia i kondycjonowania metali szlachetnych, które są wykorzystywane do wyrobu biżuterii, części lotniczych i sprzętu chirurgicznego.