Diese Wärmebehandlung wird bei der Stahlherstellung und beim Kochen verwendet
Eine martensitische Kristallphase wird in Stahl gebildet, wenn überschüssiger Kohlenstoff in der austenitischen Latte eingeschlossen und schnell abgekühlt wird (üblicherweise durch Abschrecken mit Wasser) mit einer geeigneten Rate. Dieser ungehärtete Martensit muss unter die untere kritische Temperatur der Stahlsorte erhitzt werden, damit Kohlenstoff aus der raumzentrierten tetragonalen Struktur diffundieren kann, wodurch eine duktilere und stabilere raumzentrierte Struktur geschaffen wird.
Das Ziel des Temperns besteht darin, die beste Kombination von mechanischen Eigenschaften in Eisenwerkstoffen zu erzielen. Es ist ein üblicher Schritt in der heutigen Stahlerzeugung. Weichstahl und Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt haben jedoch nicht genug Kohlenstoff, um ihre kristalline Zusammensetzung zu verändern, so dass sie nicht vorgespannt und gehärtet werden können.
Temperieren außerhalb der Metallurgie
Beim Kochen bezeichnet der Begriff "Temperieren" das Stabilisieren einer Substanz. Wenn Schokolade nicht temperiert wird, neigt sie bei Raumtemperatur dazu, weich und klebrig zu sein, und es ist schwierig, damit zu arbeiten. Wenn Sie Schwierigkeiten haben, das Konzept der Metallhärtung zu verstehen, kann die Verwendung dieses Begriffes in der Kochkunst Ihr Verständnis verbessern.
Es ist im Wesentlichen der gleiche Prozess wie in der Metallurgie. Wenn Schokolade getempert wird, wird sie einfach gekühlt und erhitzt, damit sie eingetaucht werden kann und die Kakaobutter darin kristallisiert wird.
Vorteile der Temperierung
Bei ausscheidungshärtenden Legierungen, wie Aluminium-Superlegierungen, bewirkt das Tempern, dass gleichmäßig verteilte Legierungselemente aus dem lösungsgeglühten Produkt intern reagieren, wodurch intermetallische Phasen erzeugt werden, die als Präzipitate bekannt sind.
Diese Niederschläge sind, was die Legierung stärkt, und in bestimmten Materialsystemen können mehrere Härtegrade mehrere unterschiedliche Niederschläge ergeben, was der Legierung eine Hochtemperaturfestigkeit verleiht.
Altern im Temperprozess
Wenn das Tempern eines metallischen Materials über längere Zeiträume durchgeführt wird, um die Anzahl der Ausscheidungen zu vergröbern und zu erhöhen, wird dies Altern genannt.
Altern kann tatsächlich bei Raumtemperatur in einigen Metallen auftreten.
Warum ist das Tempern wichtig?
Da Festigkeit und Zähigkeit in einem gegebenen Material auf Kosten voneinander gehen, ist das Tempern ein kritischer Wärmebehandlungsvorgang, der das Gleichgewicht der beiden Eigenschaften mit sorgfältiger Temperatur- und Zeitkontrolle bestimmen kann.
Nachdem der Stahl temperiert wurde, kann er leicht geformt, geschnitten und gefeilt werden, was für den Herstellungsprozess wichtig ist. Außerhalb der Produktion wird die Wärmebehandlung von Stahl in Metallwerkstätten für Studenten durchgeführt.
Wenn Metall temperiert wird, werden abhängig von der Wärmemenge, der es ausgesetzt ist, unterschiedliche Farben angezeigt. Metallarbeiter können angewiesen werden, Stahl zu temperieren, bis er eine bestimmte Farbe annimmt.
Während der für Achsen verwendete Stahl temperiert wird, bis er purpurn wird, wird Stahl, der für Holzdrehwerkzeuge verwendet wird, gehärtet, bis er braun wird, und Stahl, der für Drehwerkzeuge für Messing verwendet wird, wird gehärtet, bis er blassgelb wird. Je tiefer die Farbe ist, desto höher ist normalerweise die Temperatur, bei der sie getempert wurde.