Co to jest hartowanie?
Hartowanie jest etapem przetwarzania materiałów, w którym materiał jest poddawany bardzo szybkiemu chłodzeniu. Metale są klasycznie hartowane podczas przetwarzania, a polimery mogą być również hartowane, w zależności od okoliczności, w których są stosowane. Dodawanie kąpieli w kąpieli hartowniczej do etapów obróbki materiałów jest dość starożytne, ponieważ wiele starożytnych społeczeństw dowiedziało się, że szybkie chłodzenie metali może radykalnie zmienić ich działanie. Dowiedzieli się również, że do hartowania można stosować różne media i powodować różne wyniki.
Podczas hartowania materiał można szybko schłodzić powietrzem, ciekłymi polimerami, olejem lub wodą. Czasami stosuje się wiele metod. Na przykład metal można schłodzić powietrzem, a następnie zanurzyć w łaźni wodnej, aby zakończyć proces hartowania. Aby zapewnić równomierne schłodzenie materiału, może być konieczne wstrząsanie materiału. I odwrotnie, można użyć mieszadeł do przemieszczania środka chłodzącego. Zapobiega to różnicom temperatur, które mogą uszkodzić materiał, osłabiając go, umożliwiając wytrącenie się części zawartości lub wypaczenie jednego obszaru.
Celem tego etapu przetwarzania jest zapobieganie zmianom faz, które zachodzą podczas powolnego chłodzenia. Gdy materiały schładzają się powoli, pojawiają się główne możliwości kilku różnych zmian faz, a materiał pozostaje w odpowiednim zakresie temperatur przez dłuższy czas. Podczas hartowania materiał osiąga te temperatury, ale nie pozostaje w tej strefie temperatur wystarczająco długo, aby nastąpiła zmiana fazy. Hartowanie zapobiega także wytrącaniu się i oddzielaniu materiałów stopowych, co może osłabić lub naruszyć materiał.
Proces ten nie jest pozbawiony problemów. Hartowanie może powodować wypaczenie, pękanie i inne problemy z materiałem, nawet jeśli jest ono wykonywane prawidłowo. Na przykład użycie wody jako materiału chłodzącego może spowodować wypaczenie materiału podczas stygnięcia. Ważne jest kontrolowanie środowiska, w którym odbywa się hartowanie, aby zminimalizować ryzyko uszkodzenia materiału. Kiedy idzie dobrze, materiał jest twardszy i trwalszy, dzięki czemu nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań.
Proces hartowania może być również niebezpieczny. Materiały przeznaczone do gaszenia są bardzo gorące, a po zanurzeniu w kąpieli hartowniczej mogą wyrzucać dużą ilość pary, potencjalnie powodując oparzenia. Ważne jest, aby nosić odzież ochronną na tym etapie obróbki materiałów i upewnić się, że wszyscy w pobliżu są świadomi niebezpieczeństw.