Obróbka cieplno-chemiczna metali. Charakterystyka

Metale to rodzaj materiału, bez którego nie sposób sobie wyobrazić jakąkolwiek produkcję przemysłową. To z tworzyw takich jak stal czy żelazo powstają solidne konstrukcje wykorzystywane w budownictwie, przemyśle maszynowym, spożywczym, papierniczym i wielu innych. Aby było to możliwe, metal trzeba poddać obróbce cieplno-chemicznej. Zobacz, na czym ona polega i jak się ją wykonuje.

Metale, mimo dużej stabilności i wytrzymałości mechanicznej, dość łatwo można poddać obróbce. Chodzi nie tylko o tę fizyczną – a więc np. o obróbkę skrawaniem – ale również taką nakierowaną na zmianę właściwości fizycznych i chemicznych materiału. Jest ona niezbędna m.in., aby nadać metalom pożądany kształt oraz cechy – np. odporność na działanie wysokich temperatur, korozję czy działanie żrących substancji chemicznych. W takich sytuacjach wykonywana jest obróbka cieplno-chemiczna.

Obróbka cieplno-chemiczna, czyli co?

Obróbką cieplno-chemiczną nazywa się ogólnie grupę procesów obrabiania metali, które następują w wyniku zastosowania podwyższonej temperatury oraz specjalnie dobranych czynników chemicznych. Jest wykorzystywana m.in. przy produkcji wytrzymałych zbiorników ciśnieniowych ze stali.

Samą metodę obróbki cieplno-chemicznej dostosowuje się do wymagań wobec parametrów technicznych gotowej konstrukcji. Jej najpopularniejsze rodzaje to:

• nakrzemowanie – określane również jako krzemowanie dyfuzyjne. Polega na nasycaniu wierzchniej warstwy metalu krzemem w wyniku wygrzewania go w ekstremalnie wysokich temperaturach (od 950 do 1250^oC) w ośrodku stałym lub gazowym zawierającym związki krzemu. Proces ten prowadzi do uodpornienia materiału na żar oraz działanie kwasów;
• nasiarczanie (siarkowanie) – przeprowadzane w temperaturze od 200 do 900^oC w środowisku, do którego dostarczany jest siarkowodór. Proces ten zwiększa własności ślizgowe materiału oraz jego odporność na korodowanie;
• kaloryzowanie – jest procesem nasycania metalu glinem, który przeprowadza się w ośrodku gazowym w temperaturze 900-1000^oC lub w kąpieli aluminiowej (750-800^oC). To efektywne zabezpieczenie przed korozją;
• naborowywanie – to nasycanie metalu borem w temperaturze ok. 1000^oC. W efekcie metal staje się bardziej odporny na działanie kwasu solnego.

Dobór metody obróbki jest uzależniony od oczekiwanych parametrów opracowywanego metalu.