Tempereren is een warmtebehandelingsproces dat vaak wordt gebruikt om de hardheid, sterkte en taaiheid te verbeteren en om de brosheid in volledig gehard staal te verminderen.
Een martensitische kristalfase wordt gevormd in staal wanneer overtollige koolstof wordt opgesloten in de austenitische lat en snel wordt afgekoeld (meestal door blussen met water) met een geschikte snelheid. Deze ongedempte martensiet moet worden verwarmd tot onder de lagere kritische temperatuur van de staalkwaliteit om koolstof uit de lichaamsgerichte tetragonale structuur te laten diffunderen, waardoor een meer ontstaat ductiel en stabiele lichaamsgerichte structuur.
Het doel van ontlaten is om de beste combinatie van mechanische eigenschappen in ferro-materialen naar voren te brengen. Het is een veel voorkomende stap in het hedendaagse staalproductie. Echter, zacht staal en koolstofstaal hebben onvoldoende koolstof om hun kristallijne samenstelling te veranderen, zodat ze niet gehard en getemperd kunnen worden.
Tempereren buiten de metallurgie
Tijdens het koken beschrijft de term "temperen" het stabiliseren van een stof. Als chocolade niet getemperd is, heeft het de neiging zacht en plakkerig te zijn bij kamertemperatuur en daardoor moeilijk om mee te werken. Als u het concept van niet begrijpt ontlaten van metalen, kan het gebruik van de term in de culinaire kunsten uw begrip verbeteren.
Het is in wezen hetzelfde proces dat wordt gebruikt in de metallurgie. Wanneer chocolade wordt getemperd, wordt het eenvoudig gekoeld en verwarmd om het te dippen en de cacaoboter erin te laten kristalliseren.
Voordelen van temperen
In neerslag-verharding legeringen, zoals aluminium superlegeringen, ontlaten veroorzaakt gelijkmatig verdeelde legeringselementen uit de oplossing onthardt het product om intern te reageren, waardoor intermetallische fasen ontstaan die bekend staan als slaat neer. Deze neerslagen versterken de legering en in bepaalde materiaalsystemen kunnen meerdere temperaturen meerdere verschillende neerslagen opleveren, waardoor de legering een hoge temperatuursterkte krijgt.
Veroudering tijdens het ontlaten
Wanneer het ontlaten van een metaalachtig materiaal gedurende langere tijd wordt uitgevoerd om het aantal neerslagen te grof te maken en te verhogen, wordt dit veroudering genoemd. Bij sommige metalen kan veroudering bij kamertemperatuur optreden.
Waarom temperen belangrijk is
Aangezien sterkte en taaiheid ten koste gaan van elkaar in een bepaald materiaal, is temperen een kritische warmte behandelingsproces dat de balans van de twee eigenschappen kan bepalen met zorgvuldige temperatuur- en tijdcontrole.
Nadat staal is gehard, kan het gemakkelijk worden gevormd, gesneden en gevijld, wat belangrijk is in het productieproces. Buiten de fabricage wordt de warmtebehandeling van staal uitgevoerd in metalen werkplaatsen voor studenten.
Wanneer metaal wordt getemperd, verandert het verschillende kleuren op basis van de hoeveelheid warmte waaraan het wordt blootgesteld. Metaalbewerkers kunnen de opdracht krijgen staal te temperen totdat het een bepaalde kleur krijgt.
Terwijl staal dat wordt gebruikt voor bijlen, wordt getemperd totdat het paars wordt, is het staal dat wordt gebruikt voor houtdraaigereedschappen dat wel gehard totdat het bruin wordt, en staal dat wordt gebruikt voor draaibankgereedschap voor messing wordt gehard totdat het bleek wordt geel. Meestal geldt: hoe dieper de kleur, hoe hoger de temperatuur waarbij deze werd getemperd.