Karastus on metallide kuumtöötlemisel oluline meetod, mis muudab materjalide füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi läbi kiire jahutamise. Karastusprotsessi käigus läbib toorik selliseid etappe nagu kõrgel temperatuuril kuumutamine, isolatsioon ja kiire jahutamine. Kui toorik jahutatakse kiiresti kõrgest temperatuurist, muutub tahkefaasilise muundamise piirangu tõttu tooriku mikrostruktuur, moodustades sees uued terastruktuurid ja pingejaotus.
Pärast kustutamist on toorik tavaliselt kõrge temperatuuriga olekus ega ole veel täielikult toatemperatuurini jahtunud. Sel hetkel jätkab tooriku pinna ja keskkonna vahelise olulise temperatuurierinevuse tõttu toorik soojuse ülekandmist pinnalt sisemusse. See soojusülekandeprotsess võib tooriku sees põhjustada lokaalseid temperatuurigradiente, mis tähendab, et temperatuur tooriku sees erinevates kohtades ei ole sama.
Karastusprotsessi käigus tekkiva jääkpinge ja struktuurimuutuste tõttu paraneb oluliselt tooriku tugevus ja kõvadus. Kuid need muutused võivad samuti suurendada tooriku haprust ja põhjustada mõningaid sisemisi defekte, nagu praod või deformatsioon. Seetõttu on jääkpinge kõrvaldamiseks ja nõutava jõudluse saavutamiseks vaja töödeldavat detaili karastada.
Karastamine on töödeldava detaili teatud temperatuurini kuumutamise ja seejärel jahutamise protsess, mille eesmärk on parandada pärast karastamist tekkivat mikrostruktuuri ja omadusi. Karastustemperatuur on üldiselt madalam kui karastustemperatuur ning sobiva karastustemperatuuri saab valida materjali omaduste ja nõuete alusel. Tavaliselt, mida kõrgem on karastamistemperatuur, seda madalam on tooriku kõvadus ja tugevus, samas kui sitkus ja plastilisus suurenevad.
Kui aga toorik ei ole jahtunud toatemperatuurini, st on endiselt kõrgel temperatuuril, ei ole karastamine teostatav. Seda seetõttu, et karastamine eeldab soovitud efekti saavutamiseks tooriku kuumutamist teatud temperatuurini ja selle teatud aja hoidmist. Kui toorik on juba kõrgel temperatuuril, ei ole kütte- ja isolatsiooniprotsess võimalik, mistõttu karastusefekt ei vasta ootustele.
Seetõttu tuleb enne karastustöötlemist veenduda, et toorik on täielikult toatemperatuurini või toatemperatuuri lähedale jahutatud. Ainult sel viisil saab läbi viia tõhusa karastamise, et reguleerida tooriku jõudlust ning kõrvaldada karastamise käigus tekkinud defektid ja pinged.
Lühidalt, kui karastatud töödeldavat detaili ei jahutata toatemperatuurini, ei saa seda karastada. Karastamiseks on vaja töödeldavat detaili kuumutada teatud temperatuurini ja hoida seda teatud aja jooksul ning kui toorik on juba kõrgemal temperatuuril, ei saa karastamisprotsessi efektiivselt ellu viia. Seetõttu on väga oluline tagada, et toorik jahutatakse täielikult toatemperatuurini enne kuumtöötlemise ajal karastamist, et toorik saavutaks vajaliku jõudluse ja kvaliteedi.
Postitusaeg: 29. detsember 2023
