Kako ovaj metod čvrsti čelik
Gašenje je brz način dovodjenja metala nazad na sobnu temperaturu nakon toplotne obrade (kao što je žarenje, normalizacija ili rasterećenje stresa) kako bi se sprečilo proces hlađenja da dramatično promijeni mikrostrukturu metala. Kaljenje rezultira u otvrdnjavanju čelika na istoj temperaturi koja puni žarenje.
Kako se izvršava gušenje?
Polimeri posebne namene, prisilna vazdušna konvekcija, slatka voda, slana voda i ulje mogu se koristiti za izvođenje kaljenog procesa.
Voda je efikasan medij kada je cilj da čelik dostigne maksimalnu tvrdoću. Međutim, korišćenje vode može dovesti do pucanja ili izobličenja metala. Ako ekstremna tvrdoća nije potrebna, onda se u procesu kaljenja mogu koristiti drugi mediji kao što su mineralno ulje, ulje od kitova ili ulje od pamuka.
Uticaj brzine gašenja
Sa sporijim brzinom gašenja, termodinamičke sile imaju više mogućnosti za promjenu mikrostrukture. Ponekad je ovaj ishod poželjan, zbog čega se različiti mediji koriste za gašenje. Ulje, na primer, ima stopu gašenja koja je mnogo niža od vode. Kaljenje u tečnom mediju zahteva mešanje tečnosti oko komada metala kako bi se smanjila para sa površine. Džepovi parne vode suzbijaju gašenje vazduhom vazduha dok se ne isparavaju.
Zašto se vrši čišćenje?
Često se koriste za čvrstoće čelika, gašenje vode sa temperature iznad austenitske temperature rezultiraće da se ugljenik zaglavi u avstenitnoj letvi.
To dovodi do teške i krhke martenzitske faze. Austetit se odnosi na legure gvožđa sa gama gvozdenom bazom, a martenzit je čvrsta vrsta čelične kristalne strukture. Urezani čelični martenzit je veoma krhak i naglašen. Kao rezultat, ugašeni čelik obično prolazi kroz proces kaljenja.
Tipično, čelik će se kasnije temperirati u uljima, soli, olovnim kupatima ili pećima sa vazduhom koji cirkulišu ventilatori kako bi se obnovila neka od duktilnosti (sposobnost izdržavanja zateznih stresova) i žilavosti izgubljene pretvaranjem u martenzit. Nakon što je metal temperiran, ubrzano se hladi, polako ili uopšte, u zavisnosti od okolnosti, posebno da li je metal u pitanju podložan posleratnoj krhkosti.
Osim temperature martenzita i austenita, toplotna obrada metala uključuje temperaturu ferita, perlita, cementita i bainita. Transformacija delta ferita se javlja kada se gvožđe zagreje do visoke temperature gvožđa. Prema Institutu za zavarivanje u Velikoj Britaniji, on se formira "na hlađenju koncentracija niskih ugljenika u legurama gvožđa i ugljenika iz tečnog stanja pre nego što se transformiše u austenit".
Pearlite se stvara tokom procesa sporo hlađenja legura gvožđa. Bainite dolazi u dva oblika: gornji i donji bainit. Proizveden je pri sporijim brzinama hlađenja sporije od formiranja martenzita, ali sa bržom brzinom hlađenja od feritne i perlitne forme.
Kaljenje sprečava da se čelik razbije od austetita u ferit i cementit. Cilj je da čelik dostigne martenzitnu fazu.