Què és l'extinció?

En metal·lúrgia, l'extinció es defineix com "extracció controlada de calor". La paraula més important en aquesta definició és "controlat". L'extinció és un mètode ràpid per tornar els metalls a temperatura ambient després del tractament tèrmic per evitar que el procés de refredament alteri significativament la microestructura del metall. En submergir un objecte metàl·lic en oli o aigua, l'elecció d'aire líquid o forçat s'anomena medi, després del qual el metall es refreda ràpidament a partir de les altes temperatures quan es forma. Sovint s'utilitza per preservar les propietats mecàniques relacionades amb l'estructura cristal·lina o la distribució de fases, que es perden amb un refredament lent. Aquesta tècnica s'aplica generalment a objectes d'acer que confereixen duresa. D'altra banda, els objectes de coure endurits per martell o altres deformacions a temperatura normal es poden restaurar a un estat mal·leable mitjançant l'escalfament i l'extinció.

Com apagar

Els mitjans d'extinció que s'utilitzen habitualment inclouen polímers especials, convecció d'aire forçat, aigua dolça, salmorra i oli. L'aigua és un mitjà eficaç quan l'objectiu és aconseguir la màxima duresa de l'acer. Tanmateix, l'ús d'aigua pot provocar que el metall s'esquerde o es deformi.

Si no es requereix una duresa extrema, es pot utilitzar oli mineral, oli de balena o oli de llavor de cotó en el procés d'extinció. Per als no iniciats, el procés d'extinció pot semblar dramàtic. A mesura que el treballador del metall transfereix el metall calent al medi seleccionat, una gran quantitat de vapor puja del metall.

Mitjà d'extinció

Hi ha una varietat de mitjans d'extinció disponibles per dur a terme el procés d'extinció. Cada mitjà té les seves pròpies característiques d'extinció úniques. Les consideracions per al tipus de suport utilitzat inclouen la velocitat d'extinció, les preocupacions mediambientals del medi d'extinció, la substitució del medi d'extinció i el cost del medi d'extinció. Els següents són els principals tipus de mitjans d'extinció:

Aire

Oli

aigua

salmorra

Aire

L'aire és un mitjà d'extinció popular que s'utilitza per refredar metalls per a l'extinció. L'assequibilitat és un dels principals avantatges de l'aire. La seva assequibilitat és el resultat de la seva abundància a la terra. De fet, qualsevol material que s'escalfa i després es refreda a temperatura ambient simplement posant-se sol es considera apagat per aire. L'extinció de l'aire també és més intencionada quan es comprimeix i es força al voltant del metall que s'estén. Això refreda les peces més ràpidament que l'aire quiet, encara que fins i tot l'aire comprimit encara pot refredar molts metalls massa lentament per canviar les propietats mecàniques.

Oli

L'oli pot apagar el metall escalfat més ràpidament que l'aire comprimit. Per apagar amb oli, col·loqueu la part escalfada en un dipòsit ple d'algun tipus d'oli. L'oli també es pot rentar a través de les peces. A causa de les diferents velocitats de refrigeració i punts d'inflamació, normalment s'utilitzen diferents tipus d'olis segons l'aplicació. Tanmateix, la velocitat d'extinció de l'oli és molt menor que la de l'aigua. La ferrita i la troostita es poden formar fins i tot en petites porcions. Es poden aconseguir taxes intermèdies entre l'aigua i l'oli amb aigua que conté un 10-30 per cent d'Ucon, una substància amb solubilitat inversa i, per tant, es diposita sobre els objectes per frenar la velocitat de refredament. Per minimitzar la deformació, els objectes cilíndrics llargs s'han d'apagar verticalment, amb les vores de les parts planes i les parts gruixudes que entren primer a la piscina fosa. Per evitar que les bombolles de vapor formin punts suaus, s'ha d'agitar el bany d'aigua.

Aigua

L'aigua també és capaç d'apagar ràpidament els metalls escalfats. Refreda el metall més ràpid que l'oli. De manera similar a l'extinció de l'oli, el dipòsit s'omple d'aigua i el metall escalfat s'hi submergeix. També es pot rentar a través de peces. Un dels avantatges de l'aigua és que la inflamabilitat del medi no és un problema. A més, l'aigua és un dels mitjans d'extinció més efectius que requereix la màxima duresa, però és propens a la deformació i l'esquerdament del producte. Quan es pugui sacrificar la fermesa, utilitzeu olis de balena, llavors de cotó i minerals. Aquests tendeixen a oxidar-se i formar fangs, reduint l'eficiència.

Salmorra

La salmorra és una barreja d'aigua i sal. L'aigua salada es refreda més ràpidament que l'aire, l'aigua i l'oli. La raó d'això és que la barreja de sal i aigua evita que es formin bombolles quan entra en contacte amb el metall escalfat. Això significa que més de la superfície del metall estarà coberta per líquid, en lloc de bombolles.

Acer endurit

Quan es parla del procés de trempat, l'acer mereix una menció especial perquè les seves propietats mecàniques són molt sensibles a la trempada. Mitjançant un procés d'extinció anomenat enduriment, l'acer s'eleva a una temperatura superior a la seva temperatura de recristal·lització i es refreda ràpidament mitjançant el procés d'extinció. En comparació amb el refredament lent, l'extinció ràpida canvia l'estructura de cristall de l'acer. Depenent del contingut de carboni i dels elements d'aliatge de l'acer, pot deixar enrere una microestructura més dura i més trencadissa, com la martensita o la bainita, a mesura que se sotmet al procés d'enduriment per enduriment. Aquestes microestructures condueixen a un augment de la resistència i duresa de l'acer. No obstant això, fan que l'acer sigui susceptible de trencar-se i redueix molt la ductilitat. Per aquest motiu, alguns acers es recoixen o es normalitzen després del procés d'enduriment.

Procés d'extinció

El procés d'extinció està dissenyat per canviar la microestructura del metall juntament amb processos tèrmics. Si es fa correctament, això produirà la màxima resistència i un bon allargament a la fosa.

L'extinció de l'acer s'aconsegueix normalment per immersió en aigua, oli, solució de polímer o sal, encara que de vegades s'utilitza aire forçat. Com a resultat de l'extinció, el maquinari de producció ha de desenvolupar una microestructura d'extinció acceptable i, a les àrees crítiques, les propietats mecàniques han de complir les especificacions mínimes després de temperar la peça. L'eficàcia de l'enduriment depèn de les propietats de refrigeració del medi de trempat en relació amb la capacitat d'enduriment de l'acer. Per tant, els resultats poden variar canviant la composició de l'acer o l'agitació, la temperatura i el tipus de mitjà d'extinció.

El disseny del sistema quench i la minuciositat del manteniment del sistema contribueixen a l'èxit del procés. El disseny de la peça també contribueix a les propietats mecàniques i a la distorsió deguda a l'extinció.