Perbezaan Utama - Pengerasan Kes vs Pengerasan Permukaan

Rawatan haba adalah penggunaan haba untuk mengubah sifat bahan, terutama dalam metalurgi. Ini adalah sejenis proses industri yang terlibat dalam mengubah sifat kimia dan fizikal logam dan aloi logam. Terdapat empat jenis kaedah rawatan haba utama seperti penyepuhlindapan, pembajaan, pengerasan, dan penormalan. Pengerasan adalah proses meningkatkan kekerasan logam. Terdapat dua jenis proses pengerasan utama seperti pengerasan kes dan pengerasan permukaan. Perbezaan utama antara pengerasan kes dan pengerasan permukaan adalah pengerasan kes meningkatkan kekerasan permukaan logam dengan memasukkan unsur ke permukaan bahan, membentuk lapisan nipis aloi yang lebih keras sedangkan pengerasan permukaan meningkatkan kekerasan permukaan sementara inti tetap lembut.

Kawasan Utama Dilindungi

1. Apakah Kes Pengerasan - Definisi, Langkah Kaedah 2. Apa itu Pengerasan Permukaan - Definisi, Pengerasan Permukaan Berbeza, Pengerasan Permukaan Struktur Logam Berbeza 3. Apakah Perbezaan Antara Pengerasan Kes dan Pengerasan Permukaan - Perbandingan Perbezaan Utama

Syarat-syarat Utama: Suhu Austenitizing, Karburisasi, Pengerasan Kes, Perlakuan Panas Berbeza, Pengerasan Permukaan Berbeza, Pengerasan Api, Pengerasan, Pengerasan Induksi, Nitriding, Pengerasan Permukaan

Apakah Kes Pengerasan

Case hardening adalah proses pengerasan permukaan logam dengan memasukkan unsur ke permukaan logam, membentuk lapisan nipis dari aloi yang lebih keras. Lapisan luar ini disebut "case", yang membawa untuk menamakan proses ini sebagai case hardening.

Mari kita anggap pengerasan case dari baja ringan sebagai contoh untuk memahami pengerasan case dari aloi logam. Kaedah pengerasan case biasanya digunakan untuk aloi logam yang mempunyai kandungan karbon rendah seperti baja ringan. Unsur yang diselitkan di permukaan adalah karbon. Karbon digunakan pada kedalaman sekitar 0.03 mm. Ini menjadikan inti keluli tidak tersentuh; dengan demikian sifatnya tidak berubah.

Proses Pengerasan Kes

Gambar 1: Keluli dipanaskan merah sebelum memasukkan karbon ke permukaan

Terdapat tiga langkah proses pengerasan kes:

1. Keluli dipanaskan sehingga menjadi merah dipanaskan.
2. Keluli dikeluarkan dari perapian dan dimasukkan ke dalam sampel elemen yang akan dimasukkan ke permukaan (mis: karbon) dan dibiarkan sejuk sedikit.
3. Baja dipanaskan semula sehingga menjadi merah dipanaskan dan disejukkan menggunakan air sejuk.

Setelah mengikuti langkah-langkah ini, keluli mendapat permukaan yang mengeras dan inti lembut. Proses ini dapat diulang beberapa kali untuk meningkatkan kedalaman “case”. Salah satu sumber karbon yang paling biasa untuk dimasukkan adalah habuk arang.

Apa itu Pengerasan Permukaan

Pengerasan permukaan adalah proses meningkatkan kekerasan permukaan luar sementara inti tetap lembut.

Proses Pengerasan Permukaan

Terdapat dua kaedah pengerasan permukaan:

1. Pengerasan permukaan berbeza
2. Struktur logam yang berbeza

Pengerasan Permukaan Berbeza

Perlakuan haba yang berbeza hanya membawa permukaan aloi logam hingga suhu pengukuhannya sambil mengekalkan inti di bawah suhu tersebut. Segera setelah permukaan mencapai suhu itu, ia dipadamkan. Terdapat dua proses pengerasan permukaan pembezaan utama: pengerasan api dan pengerasan induksi.

Pengerasan Api

Proses pengerasan api menggunakan O₂ obor gas untuk membawa permukaan dengan cepat ke suhu austenitizing diikuti dengan pelindapkejutan.

Pengerasan Induksi

Proses ini serupa dengan proses pengerasan api tetapi menggunakan gegelung yang diinduksi secara elektrik dan bukannya api. Gegelung ini membuat medan magnet di sekitar gegelung, mendorong arus elektrik untuk melaluinya. Kerana ketahanan elektrik keluli, keluli menjadi panas. Apabila dipanaskan ke suhu yang diinginkan, ia cepat dipadamkan.

Gambar 2: Sprocket yang dikeraskan dengan api

Struktur Logam Pembezaan

Proses pengerasan permukaan struktur logam yang berbeza menjadikan permukaan lebih keras daripada bahagian dalam logam. Ini dapat dilakukan dengan dua cara yang berbeza: karburisasi dan nitrida

Karburisasi

Dalam karburisasi, aloi logam diletakkan pada suhu tinggi selama beberapa jam di persekitaran berkarbon. Suhu harus lebih tinggi daripada suhu transformasi logam atas (suhu kritikal). Kemudian, karbon diserap ke dalam baja dari persekitaran berkarbon dan perlahan-lahan meresap ke lapisan permukaan.

Nitriding

Proses Nitriding menggunakan nitrogen dan haba. Ini biasanya digunakan untuk pam suntikan bahan bakar. Dalam kaedah ini, nitrogen disebarkan ke permukaan keluli dan bukannya karbon. Nitriding dapat dilakukan pada suhu yang lebih rendah daripada karburisasi.

Perbezaan Antara Pengerasan Kes dan Pengerasan Permukaan

Definisi

Pengerasan Kes: Case hardening adalah proses pengerasan permukaan logam dengan memasukkan unsur ke permukaan logam, membentuk lapisan nipis dari aloi yang lebih keras.

Pengerasan Permukaan: Pengerasan permukaan adalah proses meningkatkan kekerasan permukaan luar sementara inti tetap lembut.

Kaedah

Pengerasan Kes: Pengerasan kes dilakukan dengan memanaskan keluli merah, memasukkan karbon ke permukaan dan memadamkan dengan cepat.

Pengerasan Permukaan: Pengerasan permukaan dilakukan dengan memanaskan keluli hingga suhu pemurnian sambil mengekalkan inti di bawah suhu tersebut dan kemudian segera membasmi permukaan.

Penggunaan Utama

Pengerasan Kes: Pengerasan case biasanya digunakan untuk aloi logam karbon rendah seperti baja ringan.

Pengerasan Permukaan: Pengerasan permukaan digunakan untuk banyak peralatan yang terbuat dari keluli.

Pelindapkejutan

Pengerasan Kes: Pengerasan kes tidak memerlukan pendinginan segera.

Pengerasan Permukaan: Pengerasan permukaan memerlukan pelindapkejutan segera.

Kesimpulannya

Pengerasan adalah sejenis rawatan haba dalam metalurgi. Terdapat dua jenis proses pengerasan seperti pengerasan kes dan pengerasan permukaan. Perbezaan utama antara pengerasan case dan pengerasan permukaan adalah bahawa pengerasan case meningkatkan kekerasan permukaan logam dengan memasukkan unsur ke permukaan bahan, membentuk lapisan nipis aloi yang lebih keras sedangkan pengerasan permukaan meningkatkan kekerasan permukaan sementara inti tetap agak lembut.

Rujukan:

1. "Pengerasan permukaan." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 1 November 2016, Terdapat di sini.2. Himanshu Verma, "Proses Rawatan Panas." LinkedIn SlideShare, 4 Mei 2017, Terdapat di sini.3. "Case Hardening of Mild Steel", TechnologyStudent, Terdapat di sini.

Gambar Kesopanan:

1. "Blacksmith working" Oleh Jeff Kubina dari Columbia, Maryland - [1] (CC BY-SA 2.0) melalui Wikimedia Commons2. "Flocket hardened sprocket" Oleh Zaereth - Karya sendiri (CC BY-SA 4.0) melalui Wikimedia Commons