kioltás a keményedés olyan mechanikai folyamat, amelynek során az acél és az öntöttvas ötvözetek megerősödnek és megkeményednek. Ezek a fémek vasfémekből és ötvözetekből állnak. Ezt úgy végezzük, hogy az anyagot az anyagtól függően egy bizonyos hőmérsékletre melegítjük. Ez termel egy keményebb anyag akár felületi keményedés vagy keresztül-keményedés változó sebességgel, amellyel az anyag lehűtjük. Az anyagot ezután gyakran megkeményedik, hogy csökkentse a törékenységet, amely növekedhet a kioltási keményedési folyamatból. A kioltható tárgyak közé tartoznak a fogaskerekek, tengelyek és a kopótömbök.

keményedés előtt az öntött acélok és a vas egyenletes és lamellás (vagy réteges) pearlit szemcseszerkezetű. Ez az acél vagy öntöttvas gyártásakor és lassú hűtésekor keletkező ferrit és cementit keveréke. A Pearlite nem ideális anyag az acélötvözetek sok közös alkalmazásához, mivel meglehetősen puha. A pearlite 727 °C-os eutektoid átmeneti hőmérséklete mellett történő hevítésével, majd gyorsan lehűlve az anyag kristályszerkezetének egy része sokkal keményebb szerkezetté alakítható, martenzit néven. Az ilyen martensitikus szerkezetű acélokat gyakran használják olyan alkalmazásokban, amikor a munkadarabnak nagyon ellenállónak kell lennie a deformációnak, például a pengék vágóélének. Ez nagyon hatékony.

ProcessEdit

a kioltás folyamata egy progresszió, kezdve a minta melegítésével. A legtöbb anyagot 815-900 °C-ra (1500-1650 °F) melegítik, gondosan ügyelve arra, hogy a munkadarab teljes hőmérséklete egyenletes legyen. Az egyenetlen fűtés és a túlmelegedés minimalizálása kulcsfontosságú a kívánt anyagtulajdonságok biztosításához.

a kioltási folyamat második lépése az áztatás. A munkadarabokat levegőn (légkemence), folyékony fürdőben vagy vákuumban lehet áztatni. Az ajánlott időelosztás sóban vagy ólomfürdőben legfeljebb 6 perc. Az áztatási idő egy vákuumon belül kissé magasabb lehet. Mint a fűtési lépésben, fontos, hogy az áztatás során a minta hőmérséklete a lehető legegyenletesebb maradjon.

miután a munkadarab befejezte az áztatást, továbbhalad a hűtési lépéshez. Ebben a lépésben az alkatrészt valamilyen kioltó folyadékba merítik; a különböző kioltó folyadékok jelentős hatással lehetnek a kioltott rész végső jellemzőire. A víz az egyik leghatékonyabb kioltó közeg, ahol maximális keménységet kívánunk, de kicsi az esélye annak, hogy torzulást és apró repedéseket okozhat. Amikor a keménységet fel lehet áldozni, gyakran használnak ásványi olajokat. Ezek az olaj alapú folyadékok gyakran oxidálódnak, iszapot képeznek a kioltás során, ami következésképpen csökkenti a folyamat hatékonyságát. Az olaj hűtési sebessége sokkal kisebb, mint a víz. A víz és az olaj közötti Intermediate ráták a kioltó anyaggal, egy inverz oldhatóságú anyaggal állíthatók elő, amely ezért lerakódik a tárgyra, hogy lelassítsa a hűtési sebességet.

a kioltás inert gázokkal, például nitrogénnel és nemesgázokkal is elvégezhető. A nitrogént általában 20 bar abszolút értékig terjedő légköri nyomásnál nagyobb mennyiségben használják. A héliumot azért is használják, mert termikus kapacitása nagyobb, mint a nitrogén. Alternatív megoldásként argon is használható; sűrűsége azonban lényegesen több energiát igényel a mozgáshoz, hőteljesítménye pedig kisebb, mint az alternatívák. A munkadarab torzulásának minimalizálása érdekében a hosszú hengeres munkadarabokat függőlegesen leállítják; a lapos munkadarabokat a szélén leállítják; a vastag szakaszoknak először be kell lépniük a fürdőbe. A gőzbuborékok elkerülése érdekében a fürdő izgatott.

gyakran a kioltás után a vas vagy acél ötvözet túlságosan kemény és törékeny lesz a martenzit túlcsordulása miatt. Ezekben az esetekben egy másik hőkezelési technikát, az úgynevezett temperálást a kioltott anyagon végezzük a vas alapú ötvözetek szívósságának növelése érdekében. A temperálást általában keményedés után végezzük, hogy csökkentsük a felesleges keménység egy részét, és úgy végezzük, hogy a fémet egy bizonyos ideig a kritikus pont alatt bizonyos hőmérsékletre melegítjük, majd hagyjuk lehűlni a csendes levegőben.