proces hartowania jest bardzo ważnym krokiem w procesie kowalstwa podczas pracy z rozgrzanymi metalami. Hartowanie jest formą szybkiego chłodzenia równomiernie podgrzanego metalu, aby ograniczyć i kontrolować wpływ powolnego chłodzenia na mikrostrukturę metalu, a tym samym jego właściwości metalurgiczne.
jednym z powszechnych mediów, w których można hartować Kowalstwo, jest olej. Istnieje wiele rodzajów olejów hartowniczych dostępnych do wykonania tego zadania, ale niektóre mogą być lepsze niż inne w niektórych zastosowaniach.
powszechne oleje hartownicze, które omówimy, to oleje silnikowe, oleje spożywcze, oleje mineralne i płyny do automatycznych skrzyń biegów oraz komercyjne oleje hartownicze. Chociaż właściwości tych olejów mogą się znacznie różnić, ważne jest również, aby wziąć pod uwagę ich koszt, dostępność i kompatybilność z gatunkiem i typem stali, którą zamierzasz hartować.
- wygląd: lekki olej bursztynowy, lepkość @ 100°f: 14,0 – 19,3 cst
- czas kulki niklowej: 9-11 sekund, temperatura zapłonu: > 340°f
- Wiele razy olej hartujący jest opisywany w sekundach…
jak działają oleje do hartowania metali?
proces hartowania składa się z różnych etapów. Gdy podgrzany przedmiot po raz pierwszy zetknie się z olejem hartowniczym, warstwa pary tworzy się wokół metalu, gdy jest całkowicie zanurzony. Ta warstwa pary jest stabilizowana w różnych warunkach.
właściwości metalu i oleju hartowniczego mogą znacznie wpłynąć na stabilność koca oparowego otaczającego obrabiany przedmiot. Po zdestabilizowaniu koca parowego następuje wrzenie nukleinowe. Ten etap procesu charakteryzuje się najszybszą szybkością wymiany ciepła. Skład cząsteczkowy pojedynczego oleju hartowniczego odgrywa dużą rolę w określaniu, kiedy ten etap ma miejsce i jak szybko jest.
gdy temperatura procesu spadnie poniżej temperatury wrzenia oleju, proces przechodzi do etapu chłodzenia konwekcyjnego. Szybkość chłodzenia na tym etapie zależy w dużym stopniu od lepkości oleju hartowniczego, który z kolei zależy od jego czystości. Poniżej znajduje się świetny film przedstawiający proces hartowania w dwóch różnych mediach, zarówno w oleju, jak i wodzie:
jak wcześniej wspomniano, właściwości olejów hartujących mogą się znacznie różnić w zależności od rodzaju używanego oleju. Zmiana ta wpływa na sposób, w jaki olej hartuje metal. Niektóre z efektów, które może powodować, przejawiają się jako zmiany strukturalne w metalu roboczym, które są bardziej korzystne w niższych temperaturach, takie jak przemiany fazowe.
transformacje fazowe mogą zwiększyć gęstość sieci krystalicznej metalu, powodując jej stwardnienie. Twardość metalu może określić, jak giętki lub kruchy jest, co jest ważną cechą, aby móc kontrolować.
czy rzeczywiście jest najlepszy olej hartowniczy?
chociaż nie ma ogólnie najlepszego rodzaju oleju hartowniczego, istnieją oleje hartownicze, które mogą być lepiej dostosowane do hartowania niektórych typów lub gatunków stali w określonym zastosowaniu niż inne. Czynnik ten jest bardzo ważny do rozważenia, gdy zrozumiesz cechy metalu, który zamierzasz ugasić.
ponieważ warunki procesu hartowania nie są uniwersalne dla wszystkich rodzajów metali, ma sens, że oleje używane do hartowania są wybierane na podstawie właściwości unikalnych dla danej hartowanej stali lub stopu stali.
stale i stopy poddawane są hartowaniu w różnych temperaturach początkowych i szybkościach chłodzenia, aby promować jednolitość i jakość gotowego produktu. Jedną z powszechnych kombinacji metali i olejów są oleje mineralne i stale utwardzane olejem, ponieważ działa jako środek hartujący o średniej szybkości.
uwagi przy zakupie olejów hartowniczych
1) koszty hartowania oleju
czynnikiem na czele umysłów wielu kowali przy wyborze oleju hartowniczego, jest jego koszt. Jest to bardzo ważny i ważny czynnik, który należy wziąć pod uwagę, ponieważ na koszty może mieć wpływ skuteczność danej oliwy w danym zastosowaniu lub po prostu jej dostępność.
Jeśli jesteś początkującym kowalem, który chciałby rozpocząć niektóre projekty związane z procesem hartowania w oleju, może być bardziej rozsądne, aby zacząć używać tańszych olejów, aby ćwiczyć i udoskonalić swoją technikę.
Jeśli jesteś zaawansowanym kowalem próbującym znaleźć idealny olej hartowniczy do swojego zastosowania, niezależnie od kosztów, bardziej sensowne byłoby wybranie idealnego rodzaju oleju do twojego projektu – często w postaci komercyjnych olejów hartowniczych.
2) Szybkość i prędkość hartowania oleju
inne właściwości fizyczne oleju hartowniczego mogą również mieć znaczący wpływ na skuteczność hartowania określonego typu stali. Niektóre metale wymagają pewnych prędkości hartowania, aby zapobiec pękaniu lub zniekształceniu jego struktury.
jak krótko omówiono, lepkość oleju może przyspieszyć lub spowolnić konwekcyjny etap wymiany ciepła w procesie hartowania, zwany również szybkością hartowania. Im niższa lepkość danego oleju, tym szybsze jest tempo wymiany ciepła. Ważne jest również, aby pamiętać, że na lepkość może mieć również wpływ degradacja oleju, która ma miejsce w procesie hartowania. Degradacja ta charakteryzuje się obecnością produktów ubocznych utleniania w oleju, które mogą również powodować wzrost ogólnej lepkości płynu i obniżać szybkość wymiany ciepła.
inną właściwością fizyczną, która może wpływać na szybkość gaszenia, jest zawartość wody w oleju. Ta właściwość wpływa również na wygląd i jakość gotowego przedmiotu obrabianego, jeśli nie powoduje pożaru w połączeniu z olejem. Ponieważ woda ma bardzo różne właściwości od oleju, ponad dwa procent zawartości wody w oleju hartowniczym może powodować nierówności na powierzchni obrabianego przedmiotu i niebezpieczne połączenie. Jest to forma zanieczyszczenia, która może znacznie zmienić szybkość wymiany ciepła na różnych częściach powierzchni metalu z powodu gradientów termicznych.
3) Wpływ olejów na środowisko
wpływ oleju hartowniczego na środowisko jest bardzo ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze oleju hartowniczego. Ten czynnik wpływa nie tylko na sposób utylizacji oleju, ale także na ilość razy, w których można ponownie użyć oleju hartowniczego i uzyskać jak najwięcej z zapasów.
na przykład oleje hartownicze premium mogą przetrwać lata, zanim będą musiały się ich pozbyć. W dużych ustawieniach stosowane są obecnie systemy filtracji i cyrkulacji oleju w celu optymalizacji wykorzystania oleju hartowniczego ze względu na rosnące koszty oleju i jego właściwą utylizację. Recykling olejów hartowniczych może zmniejszyć ślad węglowy. Niektóre oleje mogą być nawet odzyskiwane jako biopaliwa, co jeszcze bardziej optymalizuje ich wykorzystanie.
różne rodzaje olejów hartowniczych (porównanie)
1) Oleje silnikowe
- innowacyjne dodatki przeciwzużyciowe zapewniają o 50% większą ochronę przed zużyciem niż normy branżowe, w jakich zostały przetestowane…
- Pełna syntetyczna formuła zapewniająca wyjątkową ochronę w wysokich i niskich temperaturach
- dodatkowe detergenty pomagają zwalczać szlam i osady
oleje silnikowe są powszechnym rodzajem oleju hartowniczego stosowanego zarówno w kowalstwie, jak i w bladesmithing. Nowe i używane oleje silnikowe mogą być używane do hartowania i są powszechnie dostępne. Nowy olej silnikowy jest zazwyczaj tańszy w użyciu niż komercyjne oleje hartownicze.
zużyty olej silnikowy jest często darmowy lub łatwy do uzyskania, ale może zawierać kilka zanieczyszczeń pochodzących z użytkowania w pojeździe. Niestety, zarówno nowy, jak i używany olej silnikowy mają dodatki, które mogą uwalniać toksyny, gdy gorący metalowy przedmiot wejdzie w kontakt z olejem podczas procesu hartowania. Toksyny te zazwyczaj wydzielają niepożądany zapach podczas gaszenia. Zawsze mądrze jest unikać wdychania tych toksyn i nosić odpowiedni sprzęt bezpieczeństwa do danego zastosowania.
hartowanie olejem silnikowym powinno odbywać się w pomieszczeniu o wystarczającej wentylacji. Ze względu na zanieczyszczenia występujące w olejach silnikowych, wielu kowali, którzy go używają, stwierdza, że po hartowaniu na gotowym przedmiocie znajduje się cienka ciemna folia.
| zalety | wady |
|
/li> |
2) Oleje spożywcze
- świetnie sprawdza się we wszystkich rodzajach gotowania – nazywa się Chef Select, ponieważ zapewnia prawdziwą wszechstronność…
- wysoka tolerancja na ciepło-mieszany olej kuchenny Botticelli ’ s Chef Select ma wysoką temperaturę dymu, co sprawia, że…
- czysty i łagodny smak-każda puszka zawiera 80% organicznego oleju rzepakowego i 20% organicznej oliwy z oliwek extra…
istnieje wiele opcji oleju hartowniczego do zastosowań w kowalstwie. Wśród tych opcji są warzywa, orzeszki ziemne i olej z awokado. Niektóre powszechnie stosowane oleje roślinne to olej rzepakowy, oliwkowy i olej z ziaren palmowych. Olej roślinny jest bardzo tani i pochodzi ze źródeł odnawialnych. Są biodegradowalne, a nawet mogą być odzyskiwane jako biopaliwa. Oleje roślinne mają lepsze wartości energetyczne uderzenia, gdy są stosowane jako olej hartujący. Ta cecha pozwala im zwiększyć wytrzymałość obrabianego przedmiotu.
kompromisem z tymi rodzajami oleju jest zmniejszona twardość. Olej arachidowy i oliwa z oliwek mogą być również używane do podobnych zastosowań, ale są zwykle droższe niż zwykłe oleje neutralne.
| zalety | wady |
|
|
3) Mineral Oils & Automatic Transmission Fluids
- PURE INGREDIENTS Mineral Oil Conditions Wood & Polishes Stainless Steel.
- BEST VALUE: 1 gal wiadro 7 LBS Więcej Niż Inne Bestsellery. (Poważnie, sprawdź ich etykiety.)
- 100% czysty, spożywczy, farmaceutyczny.
oleje mineralne i płyny do automatycznych skrzyń biegów są odpowiednią alternatywą dla olejów silnikowych. Te rodzaje olejów w rzeczywistości nie zawierają dodatków, które oleje silnikowe są niesławnie znane w kowalstwie. Jeśli nie masz dostępu do olejów mineralnych, Olejek dla niemowląt jest dla nich kolejną świetną alternatywą, po prostu zawiera dodatkowy zapach.
hartownicze oleje mineralne świetnie sprawdzają się w stalach, które wymagają szybkiego hartowania i stali utwardzanych olejem. Oleje mineralne mają zazwyczaj większą wydajność chłodzenia stopów stali. Ich wydajność w procesie hartowania zwiększa ich całkowity koszt.
wpływ olejów mineralnych na środowisko nie jest zbyt dobry, ponieważ nie ulegają one biodegradacji. Jeśli oleje te są podgrzewane do bardzo wysokich temperatur, istnieje możliwość, że niebezpieczne substancje aromatyczne zaczną się gromadzić i uwalniać toksyny do powietrza.
| Advantages | Disadvantages |
|
|
4) komercyjne oleje hartownicze
- wygląd: lekki olej bursztynowy, lepkość @ 100°f: 14,0 – 19,3 cst
- czas kulki niklowej: 9-11 sekund, temperatura zapłonu: > 340°f
- parki AAA jest uważany za średni do średnio szybkiego oleju. Wiele razy olej hartujący jest opisywany w sekundach…
komercyjne oleje hartownicze są specjalnie przeznaczone do stosowania w procesie hartowania, jak sama nazwa wskazuje. Dostępna jest szeroka gama komercyjnych olejów hartowniczych dostosowanych do różnych rodzajów stali i stopów stali, które mają być hartowane. Są one skomponowane w taki sposób, że różne komercyjne oleje hartownicze mają właściwości, które mogą powodować powolne lub szybkie hartowanie.
ponieważ komercyjne oleje hartownicze są produkowane w celu hartowania, są zazwyczaj najdroższym dostępnym rodzajem oleju hartowniczego. Nie są łatwo dostępne w ogólnych sklepach i mają wyższe koszty niż zwykłe oleje.
| Advantages | Disadvantages |
|
|