Τι είναι το Austmpering;

Το Austempering είναι μια μορφή θερμικής επεξεργασίας που χρησιμοποιείται σε σιδηρούχα μέταλλα, όπως ο σίδηρος και ο χάλυβας, για τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων του μετάλλου. Το μέταλλο θερμαίνεται μέχρι να φτάσει σε ωστενιτική κατάσταση και στη συνέχεια ψύχεται ή σβήνει γρήγορα, αλλά διατηρείται σε θερμοκρασία αρκετά υψηλή ώστε να αποτρέπεται ο σχηματισμός μαρτενσίτη για παρατεταμένη περίοδο. Τα ωχρά μέταλλα έχουν βελτιωμένη αντοχή, σκληρότητα και αντοχή σε παραμόρφωση, φθορά και ευθραυστότητα υδρογόνου και χρησιμοποιούνται συχνά σε εξαρτήματα μηχανών.

Στο πρώτο μέρος της διαδικασίας λιπάνσεως, το μέταλλο θερμαίνεται σε θερμοκρασία μεταξύ 1,350 ° F (περίπου 732 ° C) και 2,462 ° F (περίπου 1,394 ° C). Αυτό το αναγκάζει να υποστεί μια μετάβαση φάσης που αλλάζει την κρυσταλλική δομή όπου είναι διατεταγμένα τα άτομα σιδήρου, μετατρέποντάς το σε ωστενίτη. Ο ωστενίτης στη συνέχεια σβήνεται, συνήθως σε ένα λουτρό τετηγμένου νιτρικού άλατος, και ψύχεται σε θερμοκρασία μεταξύ 459 ° F και 750 ° F (περίπου 232 ° C και 399 ° C). Στη συνέχεια διατηρείται σε αυτή τη θερμοκρασία για μια χρονική περίοδο που κυμαίνεται από αρκετά λεπτά έως αρκετές ώρες. Ο χρόνος που το μέταλλο διατηρείται στο λουτρό αλατιού και οι ακριβείς θερμοκρασίες που χρησιμοποιούνται και στις δύο φάσεις ποικίλλουν ανάλογα με τη σύνθεση του σιδηρούχου μετάλλου και τις μηχανικές ιδιότητες που επιθυμούνται στο τελικό προϊόν.

Η διαδικασία λιπάνσεως διαφέρει από τη συμβατική θερμική επεξεργασία, η οποία σβήνει γρήγορα τον ωστενίτη σε νερό ή λάδι, συνήθως σε θερμοκρασία δωματίου. Αυτό παράγει μια μορφή χάλυβα που ονομάζεται μαρτενσίτης. Ο μαρτενσίτης είναι αρκετά σκληρός αλλά πολύ εύθραυστος και απαιτεί περαιτέρω θερμική επεξεργασία, μια διαδικασία που ονομάζεται σκλήρυνση, για να γίνει αρκετά όλκιμο για χρήση.

Γενικά, το αποτέλεσμα του λιπαντικού εξαρτάται από το υλικό που χρησιμοποιείται. Ο σκληρυμένος χάλυβας γίνεται μια μορφή χάλυβα που ονομάζεται μπαινίτης, ο οποίος είναι πιο όλκιμος από τον μαρτενσίτη και δεν απαιτεί πρόσθετο σκλήρυνση. Είναι επίσης ισχυρότερο, πιο σκληρό και πιο ανθεκτικό στη φθορά για δεδομένη σκληρότητα από τους μαρτενσιτικούς χάλυβες. Ο ελαττωμένος όλκιμος σίδηρος έχει ως αποτέλεσμα μια δομή που ονομάζεται αυσφερρίτης, ο οποίος έχει μεγαλύτερη αντοχή σε σχέση με την ολκιμότητα του από τα προϊόντα της τυπικής θερμικής επεξεργασίας.

Η διαδικασία λίπανσης κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την EC Bain και την ES Davenport το 1933. Παρήγαγε χάλυβα υψηλής ποιότητας, αλλά η διαδικασία ήταν αρχικά αρκετά δαπανηρή και όχι οικονομικά αποδοτική για τις περισσότερες χρήσεις. Αυτό περιόρισε τη χρήση του στην παραγωγή εξαρτημάτων υψηλής απόδοσης που απαιτούσαν εξαιρετική σκληρότητα και αντοχή στην παραμόρφωση, όπως εξαρτήματα όπλου. Μόλις τη δεκαετία του 1960, όταν η τεχνολογική πρόοδος στην επεξεργασία χάλυβα μείωσε σημαντικά το κόστος παραγωγής, η λιτότητα έγινε ένα οικονομικά βιώσιμο μέσο παραγωγής χάλυβα για μεγάλης κλίμακας εμπορική χρήση.