Slukkehærdning er en mekanisk proces, hvor stål-og støbejernslegeringer styrkes og hærdes. Disse metaller består af jernholdige metaller og legeringer. Dette gøres ved at opvarme materialet til en bestemt temperatur afhængigt af materialet. Dette producerer et hårdere materiale ved enten overfladehærdning eller gennemhærdning, der varierer afhængigt af den hastighed, hvormed materialet afkøles. Materialet hærdes derefter ofte for at reducere den skørhed, der kan øges fra dæmpningshærdningsprocessen. Genstande, der kan slukkes, inkluderer gear, aksler og slidblokke.

Formålredit

før hærdning har støbestål og jern en ensartet og lamellær (eller lagdelt) pearlitisk kornstruktur. Dette er en blanding af ferrit og cementit dannet, når stål eller støbejern fremstilles og afkøles med en langsom hastighed. Pearlite er ikke et ideelt materiale til mange almindelige anvendelser af stållegeringer, da det er ret blødt. Ved opvarmning pearlite forbi sin eutectoid overgang temperatur på 727 liter C og derefter hurtigt afkøling, kan nogle af materialets krystalstruktur omdannes til en meget hårdere struktur kendt som martensit. Stål med denne martensitiske struktur bruges ofte i applikationer, når emnet skal være meget modstandsdygtigt over for deformation, såsom knivens forkant. Dette er meget effektivt.

ProcessEdit

processen med slukning er en progression, der begynder med opvarmning af prøven. De fleste materialer opvarmes til mellem 815 og 900 liter C (1.500 til 1.650 liter F) med omhyggelig opmærksomhed på at holde temperaturen i hele emnet ensartet. Minimering af ujævn opvarmning og overophedning er nøglen til at bibringe ønskede materialeegenskaber.

det andet trin i slukningsprocessen er blødning. Arbejdsemner kan gennemblødes i luft (luftovn), et flydende bad eller et vakuum. Den anbefalede tidstildeling i salt-eller blybad er op til 6 minutter. Blødgøringstider kan variere lidt højere inden for et vakuum. Som i opvarmningstrinnet er det vigtigt, at temperaturen i hele prøven forbliver så ensartet som muligt under blødgøring.

Når emnet er blødt, går det videre til køletrinnet. Under dette trin nedsænkes delen i en slags slukningsvæske; forskellige slukningsvæsker kan have en signifikant effekt på de endelige egenskaber ved en slukket del. Vand er et af de mest effektive slukningsmedier, hvor maksimal hårdhed ønskes, men der er en lille chance for, at det kan forårsage forvrængning og lille revner. Når hårdhed kan ofres, anvendes mineralolier ofte. Disse oliebaserede væsker iltes ofte og danner et slam under slukning, hvilket følgelig sænker effektiviteten af processen. Kølehastigheden af olie er meget mindre end vand. Mellemhastigheder mellem vand og olie kan opnås med et formålsformuleret slukningsmiddel, et stof med en invers opløselighed, som derfor aflejres på genstanden for at bremse kølehastigheden.

slukning kan også udføres ved hjælp af inerte gasser, såsom nitrogen og ædle gasser. Kvælstof anvendes almindeligvis ved større end atmosfærisk tryk på op til 20 bar absolut. Helium bruges også, fordi dets termiske kapacitet er større end nitrogen. Alternativt kan argon anvendes; imidlertid kræver dens densitet betydeligt mere energi for at bevæge sig, og dens termiske kapacitet er mindre end alternativerne. For at minimere forvrængning i emnet slukkes lange cylindriske emner lodret; flade arbejdsstykker slukkes på kanten; og tykke sektioner skal først komme ind i badet. For at forhindre dampbobler omrøres badet.

ofte, efter slukning, vil en jern-eller stållegering være for hård og sprød på grund af en overvægt af martensit. I disse tilfælde udføres en anden varmebehandlingsteknik kendt som temperering på det slukkede materiale for at øge sejheden af jernbaserede legeringer. Temperering udføres normalt efter hærdning for at reducere noget af den overskydende hårdhed og udføres ved at opvarme metallet til en temperatur under det kritiske punkt i en bestemt periode og derefter lade det køle af i stille luft.