Forskjell mellom Annealing Herding og Tempering

Hovedforskjell - Annealing vs Herding vs Tempering

Varmebehandling er bruk av varme for å modifisere egenskapene til et materiale, spesielt i metallurgi. Det er en type industriell prosess involvert i å endre de kjemiske og fysiske egenskapene til metaller og metalllegeringer. Det finnes fire hovedtyper av varmebehandlingsmetoder som annealing, temperering, herding og normalisering. Annealing er en varmebehandlingsprosess som brukes til å myke materialer eller for å oppnå andre ønskede egenskaper som maskinbearbetning, elektriske egenskaper, dimensjonsstabilitet etc. Herding eller slukking er prosessen med å øke hardheten til et metall. Tempering er prosessen med å oppvarme et stoff til en temperatur under sitt kritiske område, holder og deretter avkjøling. Hovedforskjellen mellom annealing herding og temperering er det annealing er gjort for å myke et metall eller en legering og herding er gjort for å øke hardheten til et metall eller en legering mens temperering er gjort for å redusere brølhet av slukket metall eller legering.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er Annealing
     - Definisjon, Prosess, Formål med Annealing
2. Hva er herding
     - Definisjon, prosess, typer herdingsprosesser
3. Hva er Tempering
     - Definisjon, Prosess, Austempering
4. Hva er forskjellen mellom Annealing Hardening og Tempering
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelvilkår: Legering, Annealing, Austempering, Karburering, Flammeherding, Herding, Induksjonsherding, Metall, Metallurgi, Nitrering, Normalisering, Slokking, Overflateherding, Tempering

Hva er Annealing

Annealing er prosessen med mykning av et materiale for å oppnå ønskede kjemiske og fysiske egenskaper. Noen av disse ønskelige egenskapene inkluderer bearbeidbarhet, sveisbarhet, dimensjonal stabilitet, etc. Det er en type varmebehandling.

Annealing prosessen innebærer oppvarming av et metall til eller nær kritisk temperatur (kritisk temperatur er temperaturen ved hvilken krystallinsk fase av metall endres). Oppvarming til en slik høy temperatur gjør den egnet til å fabrikere. Etter oppvarming skal metallet avkjøles til romtemperatur. Dette kan gjøres i en ovn.

Figur 1: Annealing en sølv stripe

Den langsomme kjølingen av metall produserer en raffinert mikrostruktur. Dette kan delvis eller helt separate bestanddeler. Annealing behandlingsprosessen kan også brukes til rene metaller og legeringer. Ifølge prosessen er jernholdige metaller kategorisert som nedenfor.

• Fullglødet jernholdige legeringer (bruk svært langsom kjøleprosess)
• Behandle annealed jernholdige legeringer (kjølehastighet kan være raskere)

Andre metaller som messing, sølv, kobber kan bli helt annealed, men blir raskt avkjølt. Dette kan gjøres ved å slukke i vann.

Hva er herding

Herding er prosessen med å øke hardheten til et materiale. Herding øker materialets styrke. Herding gjøres ofte av quenching. Ved slukning av et metall blir metallet oppvarmet til austenitisk krystallfase og deretter raskt avkjølt. Kjøling kan gjøres med enten tvungen luft, andre gasser som nitrogen, olje, saltlake, etc. (valgt avhengig av legeringstypen og dens bestanddeler).

Herdingsprosessen øker styrken og slitasjeegenskapene til metallet. Men tilstedeværelsen av tilstrekkelig karbon og legeringsinnhold er en forutsetning for herding. Herding kan gjøres for metalllegeringer som stål. Herdingen på denne måten gjør at metallet blir sprøtt. Derfor blir tempereringsprosessen vanligvis gjort etterfulgt av herdingsprosessen.

Det er to hovedtyper av herdingsprosesser; overflateherding og sagherding.

Overflateherding

Overflateherding øker hardheten på ytre overflaten mens kjernen forblir myk. Overflateherding kan gjøres i flere metoder som for eksempel karburering, nitrering og flammeherding / induksjonsherding.

• I carburizing, Metalllegeringen er plassert ved høy temperatur i flere timer i et karbonholdig miljø.
• nitriding bruker nitrogen og varme. Dette brukes vanligvis til drivstoffinnsprøytningspumper.
• I flammeherding / induksjonsherding, varme påføres i en kort tidsperiode i form av en flamme, og metallet stoppes umiddelbart.

Figur 2: En drivstoffinjeksjonspumpe

Case Hardening

Case herding øker overflatenes hardhet ved å infisere elementer i overflaten av materialet, og danner et tynt lag med vanskeligere legering. Case herding øker slitestyrken til utstyret uten å endre de indre delene.

Hva er Tempering

Tempering er prosessen med å oppvarme et stoff til en temperatur under sitt kritiske område, holder og deretter avkjøling. Dette er gjort for å oppnå ønskelige egenskaper. Tempering utføres ofte for tidligere slukket eller normalisert stål. Tempererende prosess er nyttig for å redusere brittleness av slukket stål. Temperaturen som tempereringen er gjort direkte påvirker materialets hardhet. Høyere temperaturer senker hardheten.

Figur 3: Tempererende farger av stål

Tempering gjøres ved å gjenoppvarme metalllegeringen til en temperatur lavere enn kritisk temperatur (kritisk temperatur er temperaturen ved hvilken krystallinsk fase av metall endres). Deretter holdes materialet ved denne temperaturen i noen tid, etterfulgt av avkjøling. Kjølingen kan enten være en slokking eller en luftkjøling.

En underkategori av temperering er austempering. Det brukes hovedsakelig til jernholdige metaller som stål og duktilt jern. Det brukes til å forbedre mekaniske egenskaper av metalllegeringer ved å redusere eller eliminere forvrengning.

Forskjell mellom Annealing Herding og Tempering

Definisjon

avspenning: Annealing er prosessen med mykning av et materiale for å oppnå ønskede kjemiske og fysiske egenskaper.

herding: Harding eller quenching er prosessen med å øke hardheten til et materiale.

tempe~~POS=TRUNC: Tempering er prosessen med å oppvarme et stoff til en temperatur under sitt kritiske område, holder og deretter avkjøling.

Prosess

avspenning: Annealingprosessen innebærer oppvarming av et metall til eller nær kritisk temperatur etterfulgt av avkjøling til romtemperatur meget langsomt i en ovn.

herding: Ved herdingsprosessen oppvarmes metallet i austenitisk krystallfase og avkjøles deretter raskt.

tempe~~POS=TRUNC:  Tempering gjøres ved å gjenoppvarme metalllegeringen til en temperatur lavere enn kritisk temperatur, holdes for en stund og avkjøling.

Hensikt

avspenning: Annealing mykner materialer.

herding: Herding øker hardheten og styrken av materialer som metalllegeringer.

tempe~~POS=TRUNC: Tempering reduserer bretleness av metaller.

applikasjoner

avspenning: Annealing brukes til metaller og metall legeringer.

herding: Herding brukes til metalllegeringer som inneholder tilstrekkelig innhold av karbon og legering.

tempe~~POS=TRUNC: Tempering brukes hovedsakelig for stål.

Konklusjon

Annealing, herding og temperering er varmebehandlingsprosesser. Den største forskjellen mellom annealing herding og temperering er at glødemiddel er gjort for å myke et metall eller en legering og herding er gjort for å øke hardheten til et metall eller legering mens temperering er gjort for å redusere brølhet av slokket metall eller legering.

Henvisning:

1. Himanshu Verma. "Varmebehandlingsprosesser." LinkedIn SlideShare, 4. mai 2017, Tilgjengelig her.
2. "Metal Hardening / Metal Quenching / Metal Tempering." Herding, quenching, Tempering at Metlab of Wyndmoor PA., Tilgjengelig her.
3. Gulfam Hussain, Material Engineer Følg. "Harding (Heat Treatment) Quenching." LinkedIn SlideShare, 28. mars 2016, Tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Annealing a sølv stripe" Av Mauro Cateb - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Simms drivstoffinnsprøytingspumpe, Fordson traktor, Cophill Farm vintage rally 2012" Av Andy Dingley - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "Tempering standards used in blacksmithing" Av Zaereth - Eget arbeid (CC0) via Commons Wikimedia