Medan den kemiska sammansättningen av en metall bestämmer mycket av de mekaniska egenskaperna kan många metaller få sina mekaniska egenskaper förändrade genom värmebehandling. Det finns många olika typer av värmebehandling som används idag, och en av de mest populära metoderna är glödgning.
Vad är glödgning?
Glödgning är en värmebehandlingsprocess som främst används för att öka duktiliteten och minska hårdheten hos ett material. Denna förändring i hårdhet och duktilitet är ett resultat av minskningen av dislokationer i kristallstrukturen hos materialet som glödgas. Glödgning utförs ofta efter att ett material har genomgått en härdnings- eller kallbearbetningsprocess för att förhindra att det går sönder eller för att göra det mer formbart för efterföljande operationer.
Varför glödgas metall?
Som nämnts ovan används glödgning för att minska hårdheten och öka duktiliteten. Att ändra dessa mekaniska egenskaper genom glödgning är viktigt av många anledningar:
Glödgning förbättrar formbarheten hos ett material. Hårda, spröda material kan vara svåra att böja eller pressa utan att skapa ett materialbrott. Glödgning hjälper till att eliminera denna risk.
Glödgning kan också förbättra bearbetbarheten. Ett material som är extremt sprött kan orsaka överdrivet verktygsslitage. Att reducera hårdheten hos ett material via glödgning kan minska slitaget på det verktyg som används.
Glödgning tar bort restspänningar. Kvarvarande spänningar kan skapa sprickor och andra mekaniska komplikationer, och det är ofta bäst att eliminera dem när det är möjligt.
Vilka metaller kan glödgas?
För att utföra en glödgningsprocess måste ett material som kan förändras genom värmebehandling användas. Exempel inkluderar många typer av stål och gjutjärn. Vissa typer av aluminium, koppar, mässing och andra material kan också svara på en glödgningsprocess.
Glödgningsprocessen
Det finns tre huvudsteg i en glödgningsprocess.
- Återhämtningsstadiet.
- Omkristallisationssteg
- Korntillväxtstadiet
Återhämtningsstadiet
Under återvinningssteget används en ugn eller annan typ av uppvärmningsanordning för att höja materialet till en temperatur där dess inre spänningar avlastas.
Omkristallisationsstadiet
Under omkristallisationssteget värms materialet över dess omkristallisationstemperatur, men under dess smälttemperatur. Detta orsakar nya korn utan att redan existerande spänningar bildas.
Korntillväxtstadiet
Under korntillväxten utvecklas de nya kornen fullt ut. Denna tillväxt kontrolleras genom att låta materialet svalna med en specificerad hastighet. Resultatet av att slutföra dessa tre steg är ett material med mer duktilitet och minskad hårdhet. Efterföljande operationer som ytterligare kan förändra de mekaniska egenskaperna utförs ibland efter glödgningsprocessen.
När används glödgade metaller?
Vanliga applikationer för glödgade metaller inkluderar:
- Arbetshärdade material såsom plåt som har genomgått en stansningsprocess eller kalldragen stångstock.
- Metalltråd som har dragits från en storlek till en mindre storlek kan också genomgå en glödgningsprocess.
- Bearbetningsoperationer som skapar stora mängder värme eller materialförskjutning kan också motivera en glödgningsprocess efteråt.
- Svetsade komponenter kan skapa kvarvarande spänningar i det område av materialet som utsätts för förhöjda temperaturer; för att återskapa enhetliga fysikaliska egenskaper används ofta glödgning.
