Co to jest przetwarzanie na gorąco?

Termin „obróbka na gorąco” w obróbce metali odnosi się do procesu metalurgii proszków, który łączy naprzemienne działanie ciepła i ciśnienia mechanicznego lub próżniowego w celu wytworzenia twardych i kruchych metali z proszków metali o wysokiej czystości. Jest szeroko stosowany w przemyśle metalowym w celu poprawy właściwości fizycznych metali, takich jak stal, tytan i aluminium. Obróbka na gorąco jest również nazywana prasowaniem na gorąco lub obróbką izostatyczną na gorąco. W procesie wykorzystywane są trzy rodzaje nagrzewania: indukcyjne, pośrednie oporowe oraz bezpośrednie prasowanie na gorąco.

W wyniku obróbki na gorąco obrobiony metal nabiera cech fizycznych metali przerobionych plastycznie, rozwijając zarówno twardość, jak i kruchość. Ta dodatkowa twardość sprawia, że ​​metal obrabiany na gorąco jest przydatny do różnych zastosowań, w których wymagana jest ekstremalna trwałość. Powstałe w ten sposób metale i stopy są powszechnie stosowane w ciężkim sprzęcie do cięcia, takim jak wiertła z końcówkami z węglików spiekanych i brzeszczoty do pił.

Obróbka na gorąco odbywa się poprzez spiekanie, czyli ogrzewanie sproszkowanego materiału do stanu tuż poniżej temperatury topnienia, w którym staje się on elastyczny jak plastik. To powoduje, że sproszkowany metal łączy się ze sobą, tworząc silne wiązania molekularne. Technika obróbki na gorąco zapewnia również wyższy poziom czystości, ponieważ proszek metalowy używany do obróbki na gorąco jest na ogół materiałem o wysokiej czystości na początku operacji.

Podczas procesu obróbki na gorąco struktura metalu jest zagęszczana i stabilizowana. Stosując prasowanie próżniowe na gorąco, gaz obojętny, zwykle argon, jest używany do wywierania stałego nacisku na wszystkie strony formowanego metalu. To ciśnienie, w połączeniu z ciepłem i spiekaniem, tworzy wysoce zagęszczony i gęsty produkt końcowy, który jest wielokrotnie twardszy niż nieobrobiony metal. Ponadto proces ten usuwa puste przestrzenie i niedoskonałości w metalu, gdy ciśnienie naciska na formujący się metal, aby jeszcze bardziej poprawić naturalne właściwości metalu i jeszcze bardziej udoskonalić zanieczyszczenia metalu.

Proces spiekania stosowany w obróbce metali na gorąco jest niezbędny do wytwarzania różnorodnych wyrobów metalowych. Spiekanie w płynie służy do wytwarzania węglika wolframu lub węglika spiekanego do narzędzi skrawających. Brąz jest spiekany do stosowania w łożyskach kół ze względu na jego właściwości fizyczne i porowatość. Stal nierdzewna jest spiekana i wykorzystywana do produkcji filtrów w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym. Obróbka na gorąco i spiekanie mogą być nawet wykorzystywane do uszlachetniania i kondycjonowania metali szlachetnych, z których wytwarza się biżuterię, części lotnicze i sprzęt chirurgiczny.