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火焰硬化

火焰硬化

金属零件制造商今天利用各种热处理来改变金属的一些物理或化学性质。一种热处理涉及仅硬化表面的指定部分(与整个件相对)。火焰硬化代表了这些专业形式的选择性应用热处理之一。

火焰硬化的简要历史

在古代世界,金属工人和铁匠可能发现了火焰硬化的好处,并广泛利用了这个过程。作为热处理,它不需要大量技术实现,只需火焰源和淬火能力。单个铁匠可能已经开发了实施该热处理的技术,以使物品表面的表面硬化,例如叶片,屏蔽和金属铠装。

在焊接设备的发明之后,制造商对火焰硬化过程的控制变得更大,因为它们可以调节更准确的温度。这种热处理辅助批量生产品。今天,一些公司设计和销售火焰硬化机械到工业制造设施。

火焰硬化过程

在火焰硬化期间,制造商将热源施加到金属工件中或通过静止热源通过部分。淬火跟随这一步。它有助于突然停止表面变换。

由热源产生的高温导致暴露的表面非常短暂地开始熔化,在这种受冲击材料的浅表晶粒结构内产生可见变化(通常限制深度)。淬火防止金属缓慢冷却并恢复其先前的表面晶粒结构,有助于确保激烈的短暂热量的影响仍然是永久性的。火焰硬化过程有助于选择性地更均匀,更稠密(更脆的)金属和金属合金表面。

由于火焰硬化不涉及高温暴露,因此工件的内部保持不变。然而,这种热处理将在表面的部分上产生薄,硬壳直接暴露于火焰。该过程有助于产生更难的更耐磨损和耐刮擦外部。

火焰硬化的类型

制造商已经设计了几种类型的火焰硬化技术。有些消息来源使用两种广泛类别区分这些过程:

线硬化

在该热处理期间,制造商同时加热和淬火铸造金属材料,在引导在加热的金属区的冷却喷射射流之前立即接收热量的选定部分。此过程在自动化环境中运行良好。流行类型的线硬化包括:

  • 渐进式火焰硬化:制造商通过采用复杂的火焰头进行线硬化,该火焰头还包括决斗淬火喷射能力。
  • 组合火焰硬化:又称“渐进式旋转火焰硬化”,该方法将渐进式火焰硬化与壳硬化期间使用的旋转硬化方法相结合。基本上,随着工件旋转而发生线路硬化。

壳硬化

在壳体硬化期间,制造商首先加热工件的指定部分(通常是铸造),然后随后淬灭整个火焰硬化区域。许多“低科技”生产环境利用这种简单的火焰硬化形式。一些广泛使用的外壳硬化包括:

  • 固定火焰硬化:制造商加热工件的选定部分,同时将其保持在静止位置,然后随后淬火该部件。
  • 旋转火焰硬化:制造商在静止火焰上旋转工件,使其暴露于热量。之后,制造商淬火部分。

火焰硬化:材料和应用

火焰硬化期间使用的材料以及今天在制造商的一部分中引起利息的应用。虽然没有设计用于使极端环境压力或重型磨损的硬化部件,但这种热处理已成为创造更耐用的消费品的高度成本效益。

材料

各种金属和金属合金容忍火焰硬化。例如,使用铁匠和珠宝商使用的许多金属通过使用这种热处理来开发较硬的表面。在制造环境中,铸铁和低中碳或金属钢一切有时经过火焰硬化。它可能用于在没有关于工件的形状或尺寸的情况下选择性地增强金属表面。

如今,火焰硬化中使用的材料通常包括氧气和乙炔气体焊接炬以及潜在的淬火介质选择(例如水,油和专有产品)。此外,设计人员开发了各种机器,可在生产环境中进行火焰硬化。其中一些设备通过定向水喷射或喷雾自动淬火。

应用程序

虽然公司通常使用其他类型的热处理来硬化在高批量生产过程中产生的零件,但它们仍然可以采用火焰硬化来处理在较低体积中产生的金属部件并硬化一些不规则形状的表面。有限的硬化深度为某些目的限制了这种热处理的使用。

火焰硬化的热门应用发生在消费者家庭件的制造中。一些制造商还采用了特定工业部件的火焰硬化,例如滚轮滑轮和电缆滑轮。

使用这种治疗的一些关键优势

这种热处理提供了许多好处。首先,它在许多尺寸和形状的组件中选择性地造成更难,更耐磨的表面。其次,它有助于最小化尺寸失真。第三,该过程提供了一种高度成本效益的方法,可以在低批量生产运行中硬化部件。第四,今天制造商对使用该热处理的低耐受范围内产生均匀选择性表面硬化所需的参数进行更大控制。


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