Lò ủ. sự quan trọng của ủ trong luyện kim.

Lò ủ. sự quan trọng của ủ trong luyện kim.

Lò nung, lò ủ phòng thí nghiệm Nabertherm
Lò nung, lò ủ phòng thí nghiệm Nabertherm

Ủ có thể chia làm 3 loại ủ khí quyển, ủ khí trơ, ủ chân không…

Ủ là một quá trình xử lý nhiệt làm thay đổi các tính chất vật lý của kim loại để tăng độ dẻo và làm cho nó dễ gia công hơn.

Các kim loại được nung nóng trên nhiệt độ kết tinh lại của chúng và được giữ ở nhiệt độ ổn định trong một khoảng thời gian cần thiết, trước khi để nguội. Phương pháp này thay đổi cấu trúc vi mô bên trong của kim loại khi các nguyên tử khuếch tán qua vật liệu rắn, giảm số lượng chỗ lệch (khuyết tật tuyến tính trong cấu trúc tinh thể của kim loại), tăng kích thước của các hạt bên trong cấu trúc và giảm ứng suất, dẫn đến vật liệu khả thi hơn.

Quá trình này có ba giai đoạn: phục hồi, kết tinh lại và tăng trưởng hạt.

GIAI ĐOẠN 1: PHỤC HỒI

Giai đoạn phục hồi liên quan đến việc nung nóng kim loại để làm mềm nó và loại bỏ sự trật khớp và ứng suất bên trong. Quá trình gia nhiệt cung cấp năng lượng cần thiết để phá vỡ các liên kết và tăng tốc độ khuếch tán các nguyên tử qua vật liệu rắn.

GIAI ĐOẠN 2: KẾT TINH LẠI

Trong giai đoạn kết tinh lại các hạt mới “không bị biến dạng” sẽ tạo mầm (hình thành) và thay thế những hạt bị biến dạng do lệch vị trí và ứng suất bên trong. Nếu quy trình được cho phép chuyển sang giai đoạn “tăng trưởng hạt”, các hạt sẽ tiếp tục tăng kích thước.

GIAI ĐOẠN 3: TĂNG TRƯỞNG HẠT

Nếu quá trình ủ tiếp tục vượt quá giai đoạn kết tinh lại, giai đoạn tăng trưởng của hạt sẽ xảy ra. Một miếng kim loại có hạt lớn có độ dẻo và khả năng gia công cao hơn, nhưng độ bền chảy thấp hơn một miếng cùng loại vật liệu có hạt nhỏ hơn. Kích thước của hạt thu được phụ thuộc vào cả nhiệt độ và thời gian chế biến. Một khi kim loại được ủ đã được gia công, có thể tăng độ bền của nó bằng cách cho nó vào các quá trình khác như làm cứng và tôi luyện.

Các giai đoạn ủ trong luyện kim
Các giai đoạn ủ trong luyện kim

Loại bỏ lệch vị trí thông qua quá trình ủ

Khi ứng suất được tác động lên kim loại, biến dạng dẻo có thể xảy ra, tạo ra các khuyết tật trong cấu trúc tinh thể, được gọi là “sự lệch vị trí”. Số lượng chỗ lệch trong cấu trúc vật liệu càng cao và chúng càng di chuyển ngược chiều nhau, vật liệu càng trở nên cứng hơn. Vì vậy, mục đích của quá trình ủ là để ngăn chặn điều này bằng cách giảm số lượng lệch vị trí.

Các ngành sử dụng lò ủ.

Quá trình ủ được sử dụng trong các ngành công nghiệp gia công kim loại khác nhau, chẳng hạn như sản xuất thép, sản xuất kim loại tấm và chế tạo đồ trang sức. Quá trình tổng thể là giống nhau, nhưng quy mô mà nó được thực hiện phụ thuộc vào ngành.

Các cơ sở sản xuất sẽ sử dụng các đơn vị lớn để ủ các lô nguyên liệu, trong khi các thợ kim hoàn có thể sử dụng một lò ủ nhỏ hơn hoặc thậm chí là đèn hàn chạy bằng khí gas để ủ các món đồ trang sức đặt làm riêng.

Mặc dù đối với một số người, lò thổi gió có thể thuận tiện, nhưng lò nung hoặc lò sấy được điều khiển kỹ thuật số sẽ luôn cung cấp độ chính xác cao hơn, đồng nhất nhiệt độ và khả năng lặp lại.

Nhiệt độ nung và ủ cần thiết cho các kim loại khác nhau.

Các kim loại khác nhau có nhiệt độ ủ khác nhau. Bảng dưới đây cho thấy các ví dụ về kim loại thường được sử dụng trong sản xuất và chế tạo đồ trang sức, cùng với cả phạm vi ủ và nung chảy của chúng.

Kim loại Nhiệt độ ủ * Nhiệt độ nóng chảy*
Nhôm 300 – 410 ° C 660 ° C
Thau 500 – 550 ° C > 930 ° C
Đồng 371 – 649 ° C 1084 ° C
Vàng (24k) 200 ° C 1064 ° C
Bạch kim 700 ° C 1768 ° C
Thép không gỉ > 1000 ° C 1400 – 1510 ° C
Bạc Sterling 649 ° C 894 ° C

* Xin lưu ý rằng các giá trị được hiển thị là gần đúng và các giá trị chính xác hoàn toàn phụ thuộc vào thành phần riêng lẻ của hợp kim.

Lò Ủ và Lò Nung FAQ

LỢI ÍCH CỦA VIỆC Ủ KIM LOẠI TRONG LÒ Ủ HOẶC LÒ NUNG LÀ GÌ?

Trong lò ủ hoặc lò nung, quá trình xử lý nhiệt làm cho kim loại cứng, giòn trở nên mềm hơn và dễ uốn hơn, do đó làm cho chúng dễ gia công và hình thành hơn. Điều này đặc biệt có lợi cho các nhà sản xuất vì ít có nguy cơ bị gãy hơn khi vật liệu bị uốn cong hoặc ép.

VÀO THỜI ĐIỂM NÀO TRONG QUÁ TRÌNH GIA CÔNG KIM LOẠI NÊN SỬ DỤNG LÒ Ủ HOẶC LÒ NUNG?

Tùy thuộc vào kim loại và kết quả mong muốn, các quá trình xử lý nhiệt có thể khác nhau, tuy nhiên, ủ thường là một trong những bước sớm nhất vì nó chuẩn bị cho kim loại được gia công bằng cách tăng độ dẻo. Khi nó đã được tạo thành hình dạng mong muốn, sau đó nó có thể được “làm cứng” sau đó được “tôi luyện” để tăng sức mạnh và tính linh hoạt của nó. Kim loại gia công nguội có thể được ủ nhiều lần để giảm căng thẳng và giảm nguy cơ hỏng hóc của vật liệu.

NHỮNG NGÀNH CÔNG NGHIỆP NÀO SỬ DỤNG NHIỆT LUYỆN THÔNG QUA Ủ?

Các nhà sản xuất thép, thợ gia công kim loại và thợ kim hoàn đều sử dụng phương pháp xử lý nhiệt ủ để làm cho kim loại mà họ gia công dễ chế tác hơn, do giảm độ lệch và ứng suất bên trong. Việc ủ thường làm giảm độ bền chảy của kim loại, do đó vật liệu thường phải trải qua quá trình làm nguội và / hoặc tôi để phục hồi bất kỳ độ bền nào đã mất.

Ở NHIỆT ĐỘ NÀO THÌ NÊN DÙNG LÒ Ủ HOẶC LÒ SẤY?

Nhiệt độ ủ chính xác phụ thuộc vào kim loại. Vật liệu sẽ có các đặc tính khác nhau tùy thuộc vào nhiệt độ mà nó được ủ, do đó nhiệt độ ủ chính xác được xác định bởi các đặc tính mong muốn. Cả kim loại đen và kim loại màu đều có thể được ủ ở nhiều nhiệt độ khác nhau, miễn là chúng ở dưới điểm nóng chảy tương ứng của chúng và phải được để nguội từ từ trong không khí.

Xem thêm: Dịch vụ phòng Lab.

 

Liên hệ tư vấn
Liên hệ tư vấn

Nhắn Messenger
Nhắn tin Messenger

Chat Zalo
Chat Zalo