Aro (metalurgia)

Aroa emandako piezek kolore desberdina hartzen dute, erabilitako tenperaturaren arabera.

Aroa,^[1] tenplaketa edo galda^[2] tratamendu termikoa da, berotze/hozte prozesu txandakatua, metal aleazioei ematen zaiena. Aroaren bitartez gogortasun, erresistentzia eta tenazitate handiagoa ematen zaio metalari, baina hauskorragoa ere bihurtzen da; horregatik gero iragotu behar izaten da.^[3] Beiraren gogortasuna handitzeko ere erabil daiteke.

Altzairuen tratamendu termikoak

Burdinaz eta karbonoz osatutako altzairuak era geldoan hoztuz gero sortzen diren egitura kristalinoak, eta altzairu horien tratamendu termikoak, tenplaketak barne, prestatzerakoan kontuan izan beharreko A₀, A₁, A₂ eta A₃ tenperatura kritikoak.

Altzairu bat hoztean sortzen diren egitura kristalinoak zeintzuk diren azaltzeko balio duen *TTT diagrama* (ingelesezko time-temperature-transformation diagram-etik)

Altzairuen ezaugarri ezberdinak berotze eta hozte prozesuren bidez haien egitura kristalinoa aldatuz lortzen dira. Berotze eta hozte abiaduren arabera altzairua osatzen duten atomoek egitura kristalino batzuetara edo beste batzuetara egokitzeko aukera gehiago edo gutxiago dute eta, horren ondorioz, altzairua giro-tenperaturara helduta egitura kristalino batzuk osatuta egongo da, eta egitura horiei dagozkien ezaugarriak izango ditu.

Azkenean lortzen diren egitura eta ezaugarriak, berotze eta hozte abiadurez gain, altzairuan agertzen diren elementu kimikoez ere, baldintzatuta daude jakina, eta horregatik altzairu guztiei ematen zaizkien tratamenduak ez zaizkie era berdin berdinean ematen.

Tenplaketaren bidez altzairuetan lortzen diren ezaugarriak giro-tenperaturan haien egitura gehien bat martensitaz osatuta egoteagatik lortzen dira; beste egitura guztietatik berriro austenita sortzeko altzairuak A_c3 tenperatua kritikoraino baino gorago berotuz eta gero austenita hori arin hoztuz lortzen dena gehienetan. (Kontuan izan Fe-C fase-diagraman agertzen diren tenperatura kritikoak berotze eta hozte guztiz geldoei dagozkien tenperatura teorikoak direla baina berotze normalei dagozkienak apur bat altuagoak diren A_c0, A_c1, A_c2 eta A_c3 tenperaturak direla eta hozte normalei dagozkienak apur bat baxuagoak diren A_r0, A_r1, A_r2 eta A_r3 tenperaturak; ikur horiek frantsesezko chaufage (berotze) eta refroidissement (hozte) hitzengatik sortuak direla)

Ondoan dagoen altzairu hipoeutektoide baten TTT diagraman ikus daiteke hozte abiadura ezberdinekin altzairu horretan lortzen diren egiturak. Adibidez, ia martensita bakarrik lortzeko bizpahiru segundo baino lehenago hoztu behar da giro-tenperaturaraino eta martensita kopuru handia lortzeko hogei segundo baino lehenago.

Aurrerago esan den bezala, berotzean eta hoztean jazotzen diren eraldaketak altzairuen konposaketek eta berotze eta hozteek baldintzatuta daude eta horregatik hemen aurkeztutako diagrama bakarrik balio du zehaztutako altzairuarentzat, eta birmoldatu gura den altzairua beste osagai batzuez edo osagai berberez baina ehuneko ezberdinetan osatuta badago, hipoeutektoide bada ere, beste diagrama bat izan behar da kontuan eman gura zaion tratamendua (tenplaketa barne) zehazteko.

Bestalde irudian bertan ikusten da diagrama aldatzen dela hozteko moduarekin ere; bertan eraldatzeen hasierak eta amaierak marra ezberdinekin markatzen dira hozte isotermiko (altzairua arin hoztuz tenperatuta bateraino eta gero tenperatura horretan mantenduz eraldaketa guztia bete arte) edo abiadura konstanteko hozteentzat (denbora berean gradu kopuru bera jaitsiz egindakoak, diagraman lerro makurrez irudikatuta daudenak)- Beraz altzairu bat tenplatzeko zein tenperaturaraino berotu behar den eta zelan hoztu behar den zehazteko haren hozte diagrama kontuan izan behar da edo, hobeto esanda, haren diagrama izan ezean ere, diagramak azalduko zuen altzairuaren portaera.

Tenplatzeko hozte denbora oso txikia duten altzairuen pieza handien erdiguneak ezin dira tenplatu, ezinezkoa delako erdigune horiek behar den bezain arin hoztu; hori dela eta horrelako altzairuetan tenplatzea pieza handien kanpo azalen inguru hurbileraino bakarrik hedatu ahal da eta tenplagarritasun txikikoak direla esaten da. Zenbat eta tenplatzeko hozte denbora kritikoa handiagoa izan tenplatzea piezen barrurago hedatu ahal da eta tenplatze denbora kritiko handiak dituzten altzairuak tenplagarritasun handikoak direla esaten da.

Prozesua

Aroa emateko prozesuak fase bi ditu:

Berotzea: altzairuarekin 700-1000 °C artean erabiltzen dira.
Hoztea: pieza goria uretan, oliotan, airean edo beste likidoetan hozten da;^[4] abiadura handiagoa edo txikiagoa izan daiteke.

Metalean operazio hau pieza gogortu edo mekanizatu eta gero egiten da, ekoizte prozesuan baino tenperatura baxuagoan berotuz. Tenperaturak agintzen du lortuko den gogortasuna, eta aleazioaren ezaugarrien eta lortu nahi den produktuaren arabera zehazten da. Adibidez: tresna gogorrenei tenperatura baxuan ematen zaie aroa; malgukiak, berriz, askoz ere tenperatura handiagoan galdatzen dira.^[5]

Aroa pieza osoan eman daiteke, edo azalean bakarrik (barrualdea malguago utziz).^[6]

Gaur egunean, altzairuaren erabilpen klasikoaz gain, aroa beste materialei ere ematen zaio, ekoizpen prozesuan galdutako propietate mekanikoak berreskuratzeko, hala nola duraluminioaren bihurritzeko ahalmena.

Historia

Teknika hori Burdin Arotik erabiltzen zela gauza jakina bada ere,^[7] lehen olagizonen prozedurei buruzko aztarna gutxi dago.^[8] Aroari buruzko lehen erreferentzia idatzia izan litekeena Homeroren Odisean agertzen da.^[9]

"Borontze-langilleak, burdiñearen indarra dan otz-beroa emoteko, ur otzetan sartu oi dau aiotz edo aizkora aundi bat, kurriskada polita dagiana; erabat egoan kurrixka Kiklopearen begia be, olibondo aga-buruaren inguru" (Odisea 9:389-94).^[10]

Era berean, Mahabharatan agertzen den aipu bat gezi-puntei oliotan aroa emateaz izan liteke.^[11] Halaber, Plinio Zaharrak ibai desberdinetako uretan eginiko tenplatzeen aldeari buruz idatzi zuen.^[12]

Bestalde, XV. mendera arte ez ziren aro eta iraotze prozesuak bereizi.^[13] XVII. mendetik aurrera aroaren ikuspegi zientifikoa nagusitu zen.^[14]

Labeak

Antzinan aroa emateko prozesua sutan metala gori-argi mailaraino berotuz (900-950 °C inguru) egiten zen; orain, berriz, labeetan: kutxa metalikoak dira, barruan berorik ez galtzeko material errefraktarioz estaliak. Kaxa hpriek erresistentzia elektrikoen bitartez berotzen dira, termostato eta kronometro bidez kontrolaturik.

Erreferentziak

↑ «aro | Eibarko euskara» www.eibarko-euskara.eus (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ Larrañaga, Ramiro.. ([1981]). Síntesis histórica de la armería vasca. Caja de Ahorros Provincial de Guipúzcoa ISBN 8472316297. PMC 9412144. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ «arua emon | Eibarko euskara» www.eibarko-euskara.eus (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ Anderson, G. W.. (1974-5). «Salt Bath Furnaces» IEEE Transactions on Industry Applications IA-10 (3): 340–346. doi:10.1109/TIA.1974.349159. ISSN 0093-9994. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ Andrews, Jack, 1931-2013.. (1994). New edge of the anvil : a resource book for the blacksmith. SkipJack Press ISBN 1879535092. PMC 31676840. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ (Gaztelaniaz) «Tratamientos térmicos» VTN (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ Mackenzie, D. S.. (2008-06-01). «History of quenching» International Heat Treatment and Surface Engineering 2 (2): 68–73. doi:10.1179/174951508X358437. ISSN 1749-5148. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ The Oxford companion to archaeology. (2nd ed. argitaraldia) Oxford University Press 2012 ISBN 9780199739219. PMC 819762187. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ Forbes, R. J. (Robert James), 1900-1973.. (1971-). Studies in ancient technology,. (2d rev. ed. argitaraldia) E.J. Brill ISBN 9004034870. PMC 1022929. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ HOMERO, (Aita Onaindiaren itzulpena). (1985). Odisea. Euzkerazaintza.
↑ Dube, R. K.. (2008-05). «Ferrous arrowheads and their oil quench hardening: Some early Indian evidence» JOM 60 (5): 25–31. doi:10.1007/s11837-008-0056-5. ISSN 1047-4838. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ Verhoeven, John D., 1934-. (2007). Steel metallurgy for the non-metallurgist. ASM International ISBN 9780871708588. PMC 171130881. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ Williams, Alan (Alan R.). (2012). The sword and the crucible : a history of the metallurgy of European swords up to the 16th century. BRILL ISBN 9789004229334. PMC 794328540. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).
↑ Vanpaemel, J.. (1982). «HISTORY OF THE HARDENING OF STEEL : SCIENCE AND TECHNOLOGY» Journal de Physique Colloques 43 (C4): C4–847–C4-854. doi:10.1051/jphyscol:19824139. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

Kanpo estekak

Datuak: Q871335
Multimedia: Quenching / Q871335

[1] «aro | Eibarko euskara» www.eibarko-euskara.eus (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[2] Larrañaga, Ramiro.. ([1981]). Síntesis histórica de la armería vasca. Caja de Ahorros Provincial de Guipúzcoa ISBN 8472316297. PMC 9412144. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[3] «arua emon | Eibarko euskara» www.eibarko-euskara.eus (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[4] Anderson, G. W.. (1974-5). «Salt Bath Furnaces» IEEE Transactions on Industry Applications IA-10 (3): 340–346. doi:10.1109/TIA.1974.349159. ISSN 0093-9994. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[5] Andrews, Jack, 1931-2013.. (1994). New edge of the anvil : a resource book for the blacksmith. SkipJack Press ISBN 1879535092. PMC 31676840. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[6] (Gaztelaniaz) «Tratamientos térmicos» VTN (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[7] Mackenzie, D. S.. (2008-06-01). «History of quenching» International Heat Treatment and Surface Engineering 2 (2): 68–73. doi:10.1179/174951508X358437. ISSN 1749-5148. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[8] The Oxford companion to archaeology. (2nd ed. argitaraldia) Oxford University Press 2012 ISBN 9780199739219. PMC 819762187. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[9] Forbes, R. J. (Robert James), 1900-1973.. (1971-). Studies in ancient technology,. (2d rev. ed. argitaraldia) E.J. Brill ISBN 9004034870. PMC 1022929. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[10] HOMERO, (Aita Onaindiaren itzulpena). (1985). Odisea. Euzkerazaintza.

[11] Dube, R. K.. (2008-05). «Ferrous arrowheads and their oil quench hardening: Some early Indian evidence» JOM 60 (5): 25–31. doi:10.1007/s11837-008-0056-5. ISSN 1047-4838. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[12] Verhoeven, John D., 1934-. (2007). Steel metallurgy for the non-metallurgist. ASM International ISBN 9780871708588. PMC 171130881. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[13] Williams, Alan (Alan R.). (2012). The sword and the crucible : a history of the metallurgy of European swords up to the 16th century. BRILL ISBN 9789004229334. PMC 794328540. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[14] Vanpaemel, J.. (1982). «HISTORY OF THE HARDENING OF STEEL : SCIENCE AND TECHNOLOGY» Journal de Physique Colloques 43 (C4): C4–847–C4-854. doi:10.1051/jphyscol:19824139. (Noiz kontsultatua: 2019-07-11).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]