Sans traitement thermique de l'acier, le monde de l'architecture serait plat, et l'industrie se tiendrait toujours. La résistance de l'acier - un alliage de fer, de carbone et d'autres métaux - est ce qui permet des gratte-ciel à la tour au-dessus de bâtiments en maçonnerie et charpente en bois. L'acier est le principal composant des machines qui fabriquent des produits qui rendent notre vie confortable. L'acier ne présente pas toujours les bonnes propriétés de résistance nécessaires pour la construction et la fabrication. Le traitement thermique finesses les atomes à l'intérieur de l'acier pour remédier à ce problème.
Caractéristiques
Sous forme solide, les molécules de fer pur se assemblent dans une structure de réseau cristallin. Chaque cristal contient neuf atomes de fer. Huit sont disposées en forme de cube, et l'autre au centre du cube. Cet arrangement d'atomes prête ductilité au fer, mais elle rend aussi le fer relativement mou. Lorsque le carbone est allié avec le fer pour fabriquer de l'acier, les atomes de carbone se situent dans le cristal de fer afin de l'alliage est plus dur que le fer pur. Dans le même temps cependant, le carbone rend l'acier cassant et moins ductile.
Potentiel
Dans le traitement thermique, la disposition des atomes de carbone et de fer dans l'acier est modifié par chauffage et le refroidissement en alternance. Temps de chauffage et de refroidissement, et la teneur en carbone affectent la dureté finale et la ductilité de l'acier. La chaleur la plus courante traitement méthode, trempe et revenu, illustre les principes de traitement thermique.
Considérations
Lorsque l'acier est trempé, il est chauffé à une certaine température calculée spécifiquement pour la composition chimique de l'acier appelé "température normalisant ensuite refroidie rapidement dans un bain d'eau ou d'huile. Le chauffage provoque des atomes de carbone à migrer vers le centre de la forme cubique des cristaux de fer dans l'acier. refroidissement rapide provoque des atomes de carbone devant être pris au piège dans cet agencement, résultant en acier qui est dur, mais fragile.
Prévention / Solution
La trempe de l'acier libère une partie de la contrainte interne en acier trempé qui est responsable de friabilité. L'acier est tempérée par réchauffage à une température soigneusement calculée inférieure à la température de normalisation. Ceci amène les molécules de carbone de se déplacer à nouveau dans la structure cristalline du métal de telle sorte que l'acier recouvre une partie de sa ductilité.
Les types
Lorsque l'acier est manipulé tandis que le froid, comme dans le martelage ou le pliage, la structure cristalline de l'acier est modifiée, mais pas de façon uniforme. La répartition inégale des atomes de carbone et de fer se traduit par des points faibles dans l'acier. Pour résoudre ce problème, un autre procédé de traitement thermique appelé recuit est utilisé. Dans le recuit, l'acier est chauffé puis refroidi lentement. Chauffage provoque le fer et de carbone à se répartir uniformément. refroidissement lent permet aux atomes de carbone à migrer hors du centre du cristal, la restauration de la ductilité à l'acier.