Hehkutusuunin prosessivirtaus
1. Hehkutuksen tarkoitus
Hehkutus on lämpökäsittelyprosessi, jota käytetään metallien, kuten teräksen, ruostumattoman teräksen ja nikkeliseosten, fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien parantamiseen.
Päätarkoituksia ovat:
Sisäisen stressin lievityskylmätyöstön tai hitsauksen aiheuttamia
Parantaa sitkeyttä ja sitkeyttähelpottamaan muotoilua tai koneistusta
Jalostaa raerakennettaja materiaalien yhtenäisyyden varmistaminen
Fyysisten ominaisuuksien palauttaminenkuten johtavuus tai magnetismi
Parantaa pinnan laatuamuodonmuutoksen tai kylmäkäsittelyn jälkeen
2. Hehkutusuunin prosessin vaiheet
Vaihe 1 – Lataus
Metallimateriaalit (putket, levyt tai käämit) asetetaan varovasti uunin sisään telineille tai tarjottimille tasaisen lämmön jakautumisen varmistamiseksi.
Vaihe 2 – Lämmitys
Materiaalit kuumennetaan asteittain määritettyyn hehkutuslämpötilaan.
Tyypilliset hehkutuslämpötilat vaihtelevat materiaalityypin mukaan:
Hiiliteräs:650–750 astetta (1200–1380 astetta F)
Ruostumaton teräs (esim. 304 / 316):1050–1100 astetta (1920–2010 astetta F)
Nikkeliseokset (esim. Inconel, Hastelloy):1100–1175 astetta (2010–2150 astetta F)
Tasainen lämpötilan jakautuminen on välttämätöntä paikallisen ylikuumenemisen estämiseksi.
Vaihe 3 – Liotus (pito)
Materiaalit pidetään hehkutuslämpötilassa tietyn ajan, jotta ne mahdollistavat täydellisen rakenteen homogenisoinnin.
Liotusaika riippuu tyypillisesti paksuudesta - yleensä30-120 minuuttia.
Vaihe 4 – Jäähdytys
Liottamisen jälkeen materiaalit jäähdytetään kontrolloidulla nopeudella.
Erilaisia jäähdytysmenetelmiä valitaan seoksesta riippuen:
Uunin jäähdytys:Hidas jäähdytys uunin sisällä - sopii hiiliteräkselle.
Ilmajäähdytys:Luonnollinen jäähdytys ympäröivässä ilmassa.
Nopea jäähdytys (sammutus):Kaasu- tai vesisammutus austeniittisille ruostumattomille teräksille ja nikkeliseoksille karbidin saostumisen tai rakeiden kasvun estämiseksi.
Ruostumattomille teräksille ja nikkeliseoksille,nopea jäähdytyskäytetään yleisesti korroosionkestävyyden säilyttämiseen.
Vaihe 5 – Purkaminen ja tarkastus
Kun materiaalit on jäähtynyt turvalliseen käsittelylämpötilaan, ne poistetaan uunista.
Tarkastuksilla varmistetaan pinnan viimeistely, kovuus ja mikrorakenteen laatu.
3. Yleiset hehkutusuunien tyypit
| Uunin tyyppi | Ominaisuudet | Sovellukset |
|---|---|---|
| Laatikko-tyyppi uuni | Yksinkertainen rakenne, alhaiset kustannukset | Patukat, lautaset, pienet erät |
| Jatkuva kirkas hehkutusuuni | Jatkuva käyttö, suojailma (H2 tai N2+H2) | Ruostumattomat teräsputket, kelat |
| Bell{0}}tyyppinen uuni | Erinomainen lämpötilan tasaisuus ja ilmakehän hallinta | Laadukkaat-kylmävalssatut kelat- |
| Tyhjiöhehkutusuuni | Ei hapettumista, kirkas pintakäsittely | Korkealaatuiset{0}}lejeeringit, ilmailumateriaalit |
4. Esimerkki: Ruostumattoman teräksen kirkashehkutusprosessi
Lataus → Tyhjiöevakuointi → Suojakaasu (H₂) → Lämmitys 1050 asteeseen → Pito 60 minuuttia → Nopea jäähdytys → Purku
Lopputuotteessa on akirkas, oksiditon-pinta, yhtenäinen rakenne ja parannettu taipuisuus.
