Der Abschreckprozess ist ein sehr wichtiger Schritt im Schmiedeprozess beim Arbeiten mit erhitzten Metallen. Das Abschrecken ist eine Form des schnellen Abkühlens eines gleichmäßig erhitzten Metalls, um den Effekt des langsamen Abkühlens auf die Mikrostruktur eines Metalls und damit auf seine metallurgischen Eigenschaften zu begrenzen und zu kontrollieren.
Eines der gängigen Medien, in denen ein Schmiedewerkstück abgeschreckt werden kann, ist Öl. Es gibt viele Arten von Abschreckölen, die für diese Aufgabe verfügbar sind, aber einige können für bestimmte Anwendungen besser sein als andere.
Die gängigen Abschrecköle, die wir diskutieren werden, sind Motorenöle, Lebensmittelöle, Mineralöle und Automatikgetriebeöle sowie handelsübliche Abschrecköle. Obwohl die Eigenschaften dieser Öle stark variieren können, ist es auch wichtig, ihre Kosten, Verfügbarkeit und Kompatibilität mit der Sorte und dem Stahltyp zu berücksichtigen, den Sie abschrecken möchten.
- Aussehen: Helles bernsteinfarbenes Öl, Viskosität bei 100 ° F: 14,0–19,3 cSt
- Nickel Ball Zeit: 9-11 sekunden, Flammpunkt: > 340°F
- Das AAA gilt als mittel- bis mittelschnelles Öl. Oft wird ein Quenchöl in Sekunden beschrieben…
Wie wirken Öle zum Abschrecken von Metallen?
Der Abschreckprozess besteht aus verschiedenen Schritten. Wenn ein erhitztes Werkstück zum ersten Mal mit dem Abschrecköl in Kontakt kommt, bildet sich eine Dampfschicht um das Metall, da es vollständig eingetaucht ist. Diese Dampfschicht wird durch unterschiedliche Bedingungen stabilisiert.
Die Eigenschaften des Metalls und des Abschrecköls können die Stabilität des das Werkstück umgebenden Dampfmantels stark beeinflussen. Sobald die Dampfdecke destabilisiert ist, findet das Kochen des Kerns statt. Dieser Schritt im Prozess zeichnet sich durch die schnellste Wärmeübertragungsrate aus. Die molekulare Zusammensetzung des einzelnen Abschrecköls spielt eine große Rolle bei der Bestimmung, wann dieser Schritt stattfindet und wie schnell er ist.
Sobald die Prozesstemperatur unter den Siedepunkt des Öls sinkt, geht der Prozess in den konvektiven Kühlschritt über. Die Abkühlgeschwindigkeit in diesem Schritt hängt stark von der Viskosität des Quenchöls ab, die wiederum von seiner Reinheit abhängt. Nachfolgend finden Sie ein großartiges Video, das den Abschreckprozess in zwei verschiedenen Medien, Öl und Wasser, zeigt:
Wie bereits erwähnt, können die Eigenschaften von Abschreckölen je nach Art des verwendeten Öls stark variieren. Diese Variation beeinflusst die Art und Weise, wie das Öl ein Metall löscht. Einige der Effekte, die es verursachen kann, manifestieren sich als strukturelle Veränderungen des Arbeitsmetalls, die bei niedrigeren Temperaturen günstiger sind, wie Phasenumwandlungen.
Phasenumwandlungen könnten die Dichte des Kristallgitters eines Metalls erhöhen, wodurch es aushärtet. Die Härte eines Metalls kann bestimmen, wie biegsam oder spröde es ist, was dies zu einer wichtigen Eigenschaft macht, die kontrolliert werden muss.
Gibt es eigentlich das beste Abschrecköl?
Obwohl es möglicherweise keinen insgesamt besten Abschrecköltyp gibt, gibt es Abschrecköle, die möglicherweise besser zum Abschrecken bestimmter Arten oder Qualitäten geeignet sind von Stählen in einer bestimmten Anwendung als andere. Dieser Faktor ist sehr wichtig zu berücksichtigen, wenn Sie die Eigenschaften des Metalls verstehen, das Sie löschen möchten.
Da die Bedingungen des Abschreckprozesses nicht für alle Metallarten universell sind, ist es sinnvoll, dass die zum Abschrecken verwendeten Öle auf der Grundlage der Eigenschaften ausgewählt werden, die für den jeweiligen Stahl oder die Stahllegierung, die abgeschreckt wird, einzigartig sind.
Stähle und Legierungen werden bei unterschiedlichen Ausgangstemperaturen und Abkühlraten abgeschreckt, um die Gleichmäßigkeit und Qualität des Endprodukts zu fördern. Eine der gebräuchlichsten Metall- und Ölkombinationen sind Mineralöle und ölgehärtete Stähle, da sie als Zwischenquenchant wirken.
Überlegungen beim Kauf von Abschreckölen
1) Ölabschreckkosten
Der Faktor, der bei der Auswahl eines Abschrecköls für viele Schmiede im Vordergrund steht, sind die Kosten. Dies ist ein sehr wichtiger und gültiger Faktor, da die Kosten durch die Wirksamkeit eines bestimmten Öls in einer Anwendung oder einfach durch die Verfügbarkeit des Öls beeinflusst werden können.
Wenn Sie ein Anfänger Schmied sind, der nur mit einigen Projekten beginnen möchte, die den Abschreckprozess in Öl beinhalten, ist es vielleicht klüger für Sie, billigere Öle zu verwenden, um Ihre Technik zu üben und zu verfeinern.
Wenn Sie ein fortgeschrittener Schmied sind und unabhängig von den Kosten nach dem perfekten Abschrecköl für Ihre Anwendung suchen, ist es sinnvoller, den idealen Öltyp für Ihr Projekt auszuwählen – häufig in Form von handelsüblichen Abschreckölen.
2) Ölabschreckrate und -geschwindigkeit
Die anderen physikalischen Eigenschaften von Abschrecköl können ebenfalls einen signifikanten Einfluss darauf haben, wie effizient es beim Abschrecken eines bestimmten Stahltyps ist. Einige Metalle erfordern bestimmte Abschreckgeschwindigkeiten, um Risse oder Verzerrungen in ihrer Struktur zu verhindern.
Wie kurz diskutiert, kann die Viskosität des Öls konvektive Wärmeübertragungsschritt in dem Abschreckprozess beschleunigen oder verlangsamen, auch als die Abschreckrate bezeichnet. Je niedriger die Viskosität eines bestimmten Öls ist, desto schneller ist die Wärmeübertragungsrate. Es ist auch wichtig zu beachten, dass die Viskosität auch durch den Abbau des Öls beeinflusst werden kann, der stattfindet, wenn es im Abschreckprozess verwendet wird. Dieser Abbau ist durch das Vorhandensein von Oxidationsnebenprodukten im Öl gekennzeichnet, die auch zu einer Erhöhung der Viskosität der Gesamtflüssigkeit und einer Verringerung der Wärmeübertragungsrate führen können.
Eine weitere physikalische Eigenschaft, die die Abschreckrate beeinflussen kann, ist der Wassergehalt des Öls. Diese Eigenschaft beeinflusst auch das Aussehen und die Qualität des fertigen Werkstücks, wenn es in Kombination mit dem Öl keinen Brand verursacht. Da Wasser ganz andere Eigenschaften als Öl hat, können mehr als zwei Prozent des Wassergehalts in einem Abschrecköl Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des Werkstücks und eine gefährliche Kombination verursachen. Dies ist eine Form der Kontamination, die die Wärmeübertragungsrate auf verschiedenen Teilen der Metalloberfläche aufgrund von thermischen Gradienten stark verändern kann.
3) Umweltauswirkungen von Ölen
Die Umweltauswirkungen eines Abschrecköls sind ein sehr wichtiger Faktor bei der Auswahl eines Abschrecköls. Dieser Faktor beeinflusst nicht nur die Art und Weise, wie Sie das Öl entsorgen, sondern auch die Häufigkeit, mit der Sie ein Abschrecköl wiederverwenden und Ihre Vorräte optimal nutzen können.
Zum Beispiel können Premium-Abschrecköle Jahre halten, bevor sie entsorgt werden müssen. In großen Umgebungen werden derzeit Ölfiltrations- und Zirkulationssysteme eingesetzt, um die Verwendung von Quenchöl aufgrund der steigenden Ölkosten und seiner ordnungsgemäßen Entsorgung zu optimieren. Die Recyclingfähigkeit von Quenchölen kann Ihren Kohlenstoff-Fußabdruck verringern. Einige Öle können sogar als Biokraftstoffe zurückgewonnen werden, wodurch ihre Verwendung weiter optimiert wird.
Verschiedene Arten von Schmied-Abschreckölen (Vergleich)
1) Motorenöle
- Innovative Verschleißschutzadditive bieten 50% mehr Verschleißschutz als Industriestandards, wie in getestet…
- Vollsynthetische Formel für außergewöhnlichen Schutz vor hohen und niedrigen Temperaturen
- Zusätzliche Reinigungsmittel helfen bei der Bekämpfung von Schlamm und Ablagerungen
Motorenöle sind eine gängige Art von Abschrecköl, das sowohl in Schmiede- als auch in Schaufelschmiedeanwendungen verwendet wird. Neue und gebrauchte Motorenöle können zum Abschrecken verwendet werden und sind beide weit verbreitet. Neues Motorenöl ist in der Regel billiger zu verwenden als handelsübliche Abschrecköle.
Gebrauchtes Motoröl ist oft frei oder leicht zu beschaffen, kann jedoch einige Verunreinigungen aus der Verwendung in einem Fahrzeug enthalten. Leider enthalten sowohl neues als auch gebrauchtes Motoröl Additive, die Giftstoffe freisetzen können, wenn das heiße Metallwerkstück während des Abschreckvorgangs mit dem Öl in Kontakt kommt. Diese Toxine geben typischerweise beim Abschrecken einen unerwünschten Geruch ab. Es ist immer ratsam, das Einatmen dieser Giftstoffe zu vermeiden und die richtige Sicherheitsausrüstung für Ihre Anwendung zu tragen.
Das Abschrecken mit Motoröl sollte in einem Raum mit ausreichender Belüftung erfolgen. Aufgrund der Verunreinigungen in Motorölen stellen viele Schmiede, die es verwenden, fest, dass sich nach dem Abschrecken ein dünner dunkler Film auf ihrem fertigen Werkstück befindet.
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2) Öle in Lebensmittelqualität
- EIGNET SICH HERVORRAGEND FÜR ALLE ARTEN DES KOCHENS – Es heißt Chef Select, da es echte Vielseitigkeit bietet…
- HOHE WÄRMETOLERANZ – Botticelli’s Chef Select Blended Cooking Oil hat einen hohen Rauchpunkt, der macht…
- SAUBERER UND MILDER GESCHMACK – Jede Dose enthält 80% Rapsöl Bio und 20% Bio-Olivenöl extra…
Für die Schmiedekunst stehen viele Abschrecköloptionen in Lebensmittelqualität zur Verfügung. Zu diesen Optionen gehören Gemüse-, Erdnuss- und Avocadoöl. Einige häufig verwendete Pflanzenöle sind Raps-, Oliven- und Palmkernöl. Pflanzenöl ist sehr billig und stammt aus erneuerbaren Quellen. Sie sind biologisch abbaubar und können sogar als Biokraftstoffe zurückgewonnen werden. Pflanzenöle haben bessere Schlagenergiewerte, wenn sie als Abschrecköl verwendet werden. Diese Eigenschaft ermöglicht es ihnen, die Zähigkeit des Werkstücks zu erhöhen.
Der Kompromiss mit diesen Ölsorten ist die verringerte Härte. Erdnussöl und Olivenöl könnten auch für ähnliche Anwendungen verwendet werden, sind jedoch in der Regel teurer als herkömmliche Neutralöle.
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3) Mineral Oils & Automatic Transmission Fluids
- PURE INGREDIENTS Mineral Oil Conditions Wood & Polishes Stainless Steel.
- BEST VALUE: 1 GAL EIMER 7 LBS mehr als andere Top-Seller. (Im Ernst, schauen Sie sich ihre Etiketten an.)
- 100% REIN, LEBENSMITTELQUALITÄT, PHARMAQUALITÄT.
Mineralöle und Automatikgetriebeöle sind eine geeignete Alternative für Motorenöle. Diese Arten von Ölen enthalten tatsächlich nicht die Additive, für die Motorabschrecköle in der Schmiedekunst bekannt sind. Wenn Sie keinen Zugang zu Mineralölen haben, ist Babyöl eine weitere großartige Alternative für sie, es enthält einfach einen zusätzlichen Duft.
Mineralölabschreckmittel eignen sich hervorragend für Stähle, die eine schnelle Abschreckrate erfordern, und ölgehärtete Stähle. Mineralöle haben im Allgemeinen größere Kühlleistungen für Stahllegierungen. Ihre Effizienz im Abschreckprozess erhöht ihre Gesamtkosten.
Die Umweltauswirkungen von Mineralölen sind nicht sehr gut, da sie nicht biologisch abbaubar sind. Wenn diese Öle auf sehr hohe Temperaturen erhitzt werden, besteht die Möglichkeit, dass sich gefährliche Aromaten ansammeln und Giftstoffe in die Luft abgeben.
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4) Handelsübliche Abschrecköle
- Bernstein Öl, Viskosität @ 100 °F: 14,0–19,3 cSt
- Nickel Ball Zeit: 9-11 sekunden, Flammpunkt: > 340 °F
- Nickel AAA ist als ein medium zu medium schnelle öl. Oft wird ein Quenchöl in Sekunden beschrieben…
Handelsübliche Abschrecköle wurden speziell für den Einsatz im Abschreckprozess entwickelt, wie der Name schon sagt. Es gibt eine große Auswahl an handelsüblichen Abschreckölen, um die verschiedenen Arten von Stählen und Stahllegierungen aufzunehmen, die abgeschreckt werden sollen. Sie sind so zusammengesetzt, dass verschiedene handelsübliche Abschrecköle Eigenschaften aufweisen, die langsame oder schnelle Abschreckraten verursachen können.Da handelsübliche Abschrecköle zum Abschrecken hergestellt werden, sind sie typischerweise die teuerste verfügbare Abschreckölart. Sie sind in Gemischtwarenläden nicht leicht zugänglich und haben höhere Kosten als herkömmliche Öle.
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