Что такое термическая обработка продуктов: Способы термической обработки продуктов в кулинарии

alexxlab | 25.02.1971 | 0 | Разное

Способы термической обработки продуктов в кулинарии

Способы термической обработки продуктов в кулинарии

 Искусство приготовления пищи включает в себя умение выбирать вкусные и качественные продукты, комбинировать их и, разумеется, готовить из них вкусные и разнообразные блюда. Многие продукты нуждаются в термической обработке. Современным кулинарам известно множество способов термической обработки пищи. Давайте разберёмся в этом многообразии и научимся выбирать оптимальный способ для каждого продукта.

Бланширование
Бланширование можно считать минимальной термической обработкой. При бланшировании продукты ошпариваются кипятком или опускаются в кипящую воду на короткое время. Бланширование используется тогда, когда необходимо сохранить свойства и вкусовые качества сырых продуктов, но требуется провести антибактериальную термическую обработку. Например, для приготовления кальмаров рекомендуется именно этот способ термической обработки. Длительная варка или жарение могут ухудшить вкус продукта, но правила безопасности требуют ошпарить тушки кипятком или поварить их в течение минуты, чтобы убить возможные бактерии.

Бланширование используется также для лёгкого снятия кожицы с фруктов и овощей. Например, для приготовления томатных соусов и супов необходимо снять с помидоров кожицу, а проще всего это сделать после ошпаривания овощей кипятком.

Варение
Варение, или варку, можно считать самым популярным способом термической обработки. При варении продукты опускаются в жидкость, чаще всего в воду, и кипят некоторое время. Варение считается одним из самых полезных способов термической обработки. Пища становится безопасной, так как погибают все возможные микробы, а полезные вещества сохраняются. При варке не образуются вредные вещества, как, например, при жарении. Людям, имеющим проблемы с органами пищеварения, рекомендуют кушать вареную пищу. Варка применяется для приготовления супов, компотов, варений и других блюд, а также для доведения до готовности различных мясных продуктов и овощей.

Жарение
Ещё одним способом термической обработки является жарение. Жарение заключается в сильном нагреве продукта на масле или жире, когда продукт плотно прилегает к раскалённой посуде. Многие люди любят жареную пищу за насыщенный вкус, аромат и аппетитную корочку. Жарить можно мясо, рыбу, различные овощи и морепродукты.
К сожалению, жарение нельзя назвать полезным. В процессе жарки разрушается большинство полезных веществ. К тому же, при жарке многих масел образуются канцерогены, то есть вещества, вызывающие развитие рака. Диетологи рекомендуют жарить пищу с минимальным количеством масла или жира на посуде с антипригарным покрытием.

Тушение
Тушение состоит в варке продуктов в небольшом количестве жидкости под крышкой после их предварительного обжаривания. Тушение применяется для приготовления мясных и рыбных блюд, овощей, гарниров. Тушение полезнее жарения, так как позволяет убрать излишки жира.

Запекание
Запеканием называют приготовление пищи в духовом шкафу. Запекание является основным способом приготовления пирогов, тортов, булочек и прочей выпечки. Запекают также мясные и рыбные блюда, овощи, фрукты. Запекание обеспечивает равномерное распределение температуры, поэтому уменьшается вероятность подгорания пищи. В наше время существуют различные способы запекания, в том числе, запекание в золе, в фольге или в рукаве.

Приготовление на пару
Самым полезным способом обработки пищи диетологи считают приготовление на пару. На продукты воздействует горячий пар, он обеспечивает готовность блюда при сохранении большей части полезных веществ. Пища получается не жирной и безопасной. Готовить на пару можно рыбу, мясо, морепродукты, овощи и другие продукты. Некоторые люди не любят приготовленную на пару пищу, считая её пресной и безвкусной. Её вкус действительно мягче жареных и тушёных блюд, однако исправить этот недостаток можно использованием специй и соусов. Пища, приготовленная на пору, отлично подходит для маленьких детей и людей с проблемами пищеварения.

 Разнообразие способов термической обработки пищи, а так же их комбинации, позволяет создавать различные блюда из продуктов, делая их вкусными, аппетитными и разнообразными.

(Просмотрено 1 раз, 1 визитов сегодня)

Способы термической обработки пищи, их применение для приготовления продуктов питания

Вот их – действительно бесчисленное множество. Использование огня, солнечного тепла, холода, да и просто обычной температуры позволяет изменять разные свойства продуктов и добиваться получения новых вкусов и ароматов. И из всего этого разнообразия наиболее употребимыми являются следующие способы приготовления пищи.

Часто используемые приемы термической обработки

• Варение – погружение продукта на больший или меньший срок в кипящую воду.
• Бланширование – крайняя разновидность варения, при котором продукт помещается в кипяток на очень короткий срок.
• Жарение – обработка пищи высокой температурой на разогретой посуде с использованием животных или растительных жиров.
• Печение – один из способов жарения, при котором жир не используется. Кстати, печение следует отличать от следующего способа.
• Запекание – самый, пожалуй, древний способ, при котором со всех сторон продукта поддерживается одинаково высокая температура.
• Обжигание – приготовление продукта при воздействии открытого огня. Самый известный пример – шашлык.
• Тушение – приготовление продукта при помещении его в небольшое количество воды и жира.
• Копчение – обработка продуктов дымом. В зависимости от температуры самого дыма различают горячее и холодное копчение.
• Вяление и сушение. Производятся при обычной температуре воздуха с той только разницей, что при вялении продукт обрабатывается специями и пряностями, а при сушении – сушится без ничего.
• Фламбирование, или попросту поджигание блюда – очень эффектный трюк, применяемый в ресторанах для придания красоты блюду и удивления публики.
• Охлаждение – применяется при приготовлении желеобразных блюд, приостановления процессов брожения, а также для временного хранения.
• Замораживание – охлаждение, доведенное до температуры ниже замерзания воды. Например, способ используется для доведения до удобоваримого вида многих ягод (калина и рябина, например) или для сохранности различных продуктов.

Читайте также: Гратинирование и колерование

Оцените статью: 

Поделитесь с друзьями:

Термическая обработка продуктов | Testosteron.pro

Пищевую пирамида  создана департаментом сельского хозяйства США в 1992 году как руководство по подбору продуктов для школьников. Пирамида – наглядный перечень продуктов, показывающий как правильно составлять меню для обеспечения крепкого здоровья. Это прекрасное сбалансированное соответствие продуктов питания для массового потребителя, подтвержденное и российскими институтами питания. В нем естественным приоритетом должны пользоваться продукты, находящиеся в основании пирамиды – это хлеб, мучные изделия и крупы. Чуть меньшего внимания заслуживает следующий этаж пирамиды – овощи и фрукты. Еще меньше по объему нужно употреблять продукты следующего уровня – молочные продукты, мясо, яйца, орехи и бобовые. Жиры, масла и сладости находятся на вершине пирамиды, они нужны от случая к случаю. Это образец здорового питания, но он не очень стыкуется с идеей строительства мышц в Бодибилдинге или низко-углеводной системой похудания. Эта система скорее для тех, кто не нуждается в повышенных нагрузках или по определенным показателям просто не может их себе позволить.

 

Эта система для них будет в любом случаи лучше всех остальных.

 

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПРОДУКТОВ

 

При тепловой обработке, как и при любом другом виде дополнительной обработки продуктов, например, при очистке, резке, происходят изменения в самих продуктах, в частности, теряются многие полезные вещества. Эти вещества могут переходить в греющую среду (например при варке – в воду) или просто распадаться под воздействием высокой температуры. Например – денатурация белков.

Денатурация белков проявляется в понижении растворимости белков, изменении их электрохимических, химических и биологических свойств. Денатурация белков может быть рекомендована людям с проблемами ЖКТ.

Например, при разваривании мясных продуктов, белок мяса распадается на аминокислоты, легкие для усвоения. Именно поэтому куриный бульон прописывают ослабленным или больным людям. При любой тепловой обработке наиболее быстро разрушается витамин С. Много теряется витамина В6 (пиридоксин, его потери составляют 20-35%), фолиевой кислоты (фолат, витамин В9), тиамина (витамин В1), витамина А (ретинол).

Из минеральных веществ в отвар хорошо переходят калий, натрий, железо, фосфор, медь, цинк. Так, при отваривании в большом количестве воды содержание калия снижается у моркови почти на 70%, лука, репы, картофеля, кабачков, на 60% – у цветной и кочанной капусты, стручковой фасоли, гороха, на 50% – у свеклы, помидоров, кукурузы.

Подходить к термической обработке исходных продуктов надо разумно, уменьшая потери питательных веществ. Так, например, при варке величина потерь полезных веществ зависит от соотношения продукта и жидкости: чем меньше жидкости, тем меньше потери. Поэтому следует отдать предпочтение припусканию (варке в малом количестве воды) или варке на пару, в последнем случае продукты вообще не соприкасаются с жидкостью, а прогреваются образующимся при кипении паром. Припускать продукты (не все, а только сочные) можно также без добавления воды – в собственном соку, который выделяется при их нагревании. Например, при обычной варке в воду переходит

20-25% минеральных веществ, а при припускании и варке на пару – 1-3%.

Если варка необходима, то овощи, фрукты и крупы можно варить, но отвар после варки не сливать, а использовать для приготовления других блюд. Также хорошо варить овощи неочищенными, в кожуре. Так, если при обычной варке картофеля в нем теряется более 25% витамина С, то при варке в “мундире” – только 10%. При тушении пищевые вещества, выделяющиеся из продуктов, остаются в жидкости, в которой эти продукты тушились. При этом виде тепловой обработки следует помнить, что посуда, в которой происходит тушение, должна быть плотно закрыта крышкой. Также здесь важно “не перетушить”: чем больше время тушения, тем больше потери.

А больше всего ценных веществ продукты теряют при жарке: в 2-5 раз больше, чем при правильной варке (например потери витамина С при жарке картофеля составляют 50%). В данном случае жидкости, в которую могут перейти ценные вещества из продукта, нет, но при этом используются более высокие температуры

(150-180 градусов против 75-100). Потери питательных веществ при жарке можно уменьшить с помощью специального температурного режима: сначала при высокой температуре жарить продукт до образования корочки, а затем довести его до готовности при более низкой температуре.

Запекание, как и жарка, происходит при очень высоких температурах (200-300 градусов), к тому же полезные вещества могут потеряться с выделившимся собственным соком продукта. Поэтому запекать продукты лучше всего, плотно завернув их в фольгу.

Фрукты тепловой обработке подвергать вообще нецелесообразно: они и так достаточно мягкие, чтобы их съесть. Для варки компота фрукты лучше залить горячей водой, довести до кипения (что не обязательно), сразу же снять с огня и настоять. Итак, наиболее подходящими, с точки зрения сохранения максимального количества ценных пищевых веществ, способами тепловой обработки продуктов являются варка в кожуре, варка без сливания отвара, варка на пару и запекание в фольге.

зачем она нужна, и как выполнить

Праздники заканчиваются, но вопрос безопасного приготовления блюд актуален всегда. Эпидемиологи ТОГБУЗ «ГКБ №3 г.Тамбова» напоминают о том, что правильная обработка продуктов поможет избежать инфекционных заболеваний.  

 «Термическая обработка пищи при приготовлении обеспечивает гибель возбудителей таких инфекционных заболеваний, как сальмонеллез, брюшной тиф, кишечные инфекции. Кроме того, при термообработке разрушаются токсины», – говорит помощник врача-эпидемиолога больницы Е.В. Моисеева.

При недостаточной температуре и времени обработки в пищевых продуктах возможно размножение бактерий. Уязвимы в этом отношении вторые блюда — мясные, рыбные, творожные, рубленые изделия (из фарша, овощные салаты). В целях профилактики пищевых отравлений при кулинарной обработке продуктов необходимо обеспечить выполнение технологии приготовления блюд, а также соблюдать санитарно-эпидемиологические требования к технологическим процессам их приготовления.

Правила следующие.

Котлеты, биточки из мясного или рыбного фарша, рыбу кусками запекают при температуре 250–280 °C в течение 20–25 мин.

Суфле и запеканки готовятся из варёного мяса. Формованные изделия из сырого мясного или рыбного фарша готовятся на пару или запечёнными в соусе. Рыба-филе кусками отваривается, припускается, тушится или запекается.

Омлеты и запеканки, в рецептуру которых входит яйцо, готовятся в жарочном шкафу. Омлеты — в течение 8–10 минут при температуре 180–200 °C и слоем не более 2,5–3 см; запеканки — 20–30 минут при температуре 220–280 °C и слоем не более 3–4 см. Хранить яичную массу можно не более 30 минут при температуре 4 +/- 2 °C.

Оладьи и сырники выпекаются в духовом или жарочном шкафу при температуре 180–200 °C в течение 8–10 мин.

Яйцо варят после закипания воды 10 мин.

Масло сливочное, используемое для заправки гарниров и других блюд, должно предварительно подвергаться термической обработке – растапливаться и доводиться до кипения.

Гарниры из риса и макаронных изделий варятся в большом объёме воды в соотношении не менее 1:6 без последующей промывки.

Колбасные изделия – сосиски, варёные колбасы, сардельки – отвариваются: их опускают в кипящую воду и заканчивают термическую обработку после пятиминутной варки с момента начала кипения.

Первые и вторые блюда с момента приготовления до их использования могут находиться на горячей плите не более двух часов.

Овощи, предназначенные для приготовления винегретов и салатов, варят в неочищенном виде. Варка овощей накануне дня приготовления блюд не допускается. Изготовление салатов и их заправка растительным маслом осуществляется непосредственно перед раздачей. Хранение заправленных салатов может осуществляться не более 30 минут при температуре 4 +/- 2 °C.

При перемешивании ингредиентов, входящих в состав блюд, необходимо пользоваться кухонным инвентарём, не касаясь продукта руками.

Любые фрукты, включая цитрусовые, перед употреблением обязательно тщательно моют водой.

Соблюдайте эти правила! И вы обезопасите себя от пищевых отравлений!

 

Как термическая обработка влияет на пользу продуктов? | Fresh.ru домашние рецепты

Несмотря на модное сыроедение, большинство людей каждый день варят и жарят продукты. Однако споры по поводу пользы и вреда термической обработки не утихают. С одной стороны, некоторые витамины практически полностью исчезают из продукта после варки, а с другой — токсичные вещества под нагревом разрушаются и продукт становится полезнее. В статье разбираемся, почему к термической обработке нужно подходить разумно и не отказывать себе в любимых блюдах.

Источник: www.depositphotos.com

Источник: www.depositphotos.com

Хозяйки каждый день готовят что-то на своей кухне. В процессе приготовления завтрака, обеда или ужина продукты подвергаются тепловой обработке. В этот момент полезные вещества, которые содержатся в них, видоизменяются. Благодаря этому пища приобретает особенный вкус, консистенцию и аромат. Но если термическая обработка определённых продуктов проведена неправильно, они могут потерять свои полезные свойства и иногда даже навредить организму.

Кроме улучшения вкуса и запаха еды, продукты подвергаются термической обработке и по другим причинам.

• Некоторые питательные вещества лучше усваиваются, если их нагреть;

Продукты при тепловой обработке становятся мягче. Хорошо пережёванная пища лучше смачивается пищеварительными ферментами и быстрее усваивается. Если мясо (рыба) приготовлено с соблюдением температурных норм и не сильно зажарено, белок усвоится лучше.

• Для частичного уничтожения болезнетворных бактерий, который находятся в сырой говядине, например;

Термическая обработка частично убивает микроорганизмы, которые могут вызвать различные заболевания. Но если сроки или условия хранения продуктов нарушаются, они появляются снова.

• Для разрушения некоторых токсических веществ.

В сырой фасоли, согласно обзору экспертов Роскачества, содержится естественный яд — фитогемагглютинин, который разрушается под действием высокой температуры. Также при нагревании из продуктов уходят некоторые аллергены.

Температура разных типов термической обработки продуктов

Термическая обработка не всегда и не для всех продуктов полезна. Иногда под действием высокой температуры продукты теряют полезные свойства, а в процессе их готовки образуются вредные канцерогены.

О том, что жареные блюда повышают холестерин, слышали многие. Но то, что польза продукта зависит также от высоты температуры, при которой он готовится, слышал не каждый.

Источник: www.depositphotos.com

Источник: www.depositphotos.com

Поэтому, если продукт поддаётся термической обработке важно, под действием какой температуры он находится.

• При варке продукт полностью погружается в кипящую воду температурой 70-100 градусов Цельсия. В воду уходит 20-25% полезных веществ.
• При тушении продукт варится в небольшом количестве воды, иногда предварительно обжаривается. Температура такого процесса — около 120 градусов. Продукты во время тушения теряют около 30-40% полезных веществ;
• При варке на пару тепловая обработка происходит при помощи пара, температура — 115-120 градусов. В этом случае в воду уходит 1-3% полезных веществ.
• При жарке на сковороде продукт обжаривается на разогретом жире, без добавления воды, при температуре около 180 градусов. В процессе жарки продукты теряют в 3 раза больше полезных веществ, чем при варке.
• Запекание в духовке происходит в интервале 150-220 градусов. Если продукт запекается в фольге или рукаве, то он теряет около 40% полезных веществ.

Какие продукты устойчивы к термической обработке

В большинстве случаев, когда тот или иной продукт подвергается воздействию температуры, витамины из него уходят. Так происходит не всегда, есть некоторые продукты, которые наоборот, становятся полезнее, но об этом расскажу в конце статьи. Для начала нужно разобраться как себя ведут разные витамины в продуктах в процессе нагревания.

Продукты, которые сохраняют до 70% витаминов А, B1, D, E при температуре до 120 градусов

К продуктам, богатым витамином А относятся в основном овощи: брокколи, морковь, кабачок, томаты. К В1— овсянка, свинина, печень, гречка. Витамин D содержится в морском окуне, сливочном масле, а витамин Е — в облепихе, брюссельской капусте, лососе.

Источник: www.depositphotos.com

Источник: www.depositphotos.com

Американские в своём исследовании рекомендуют варить овощи, в которых содержится витамин A, D и E, так как при таком типе обработки в них сохраняется каротиноиды (антиоксиданты, повышающие иммунитет, улучшающие цвет кожи). Но в приготовлении овощей всё относительно. Например, с одной стороны, при варке у моркови выше уровень каротиноидов, а с другой — в сырой моркови больше полифенолов, которые улучшают здоровье сердца и мозга.

Продукты, содержащие витамин В6 и РР, сохраняют от 60 до 95% полезных свойств, а некоторые даже становятся полезнее

Бобы, куриное мясо, тунец богаты витамином В6, а витамин РР содержится в мясе птицы, в рыбе, говядине, сыре.

Оба витамина устойчивы к температурным воздействиям.

Источник: www.depositphotos.com

Источник: www.depositphotos.com

Продукты, в которых содержится витамин B2, B9, C при термической обработке теряют от 43 до 90% полезных свойств

Грибы, куриные яйца и гусятина богаты витамином В2, витамином В9 — шпинат, ячневая крупа. В таких продуктах, как шиповник, капуста, апельсин, чеснок, томаты, содержится большое количество витамина С. Все эти продукты, содержащие витамины B2, B9, C считаются самыми неустойчивыми к термической обработке.

Ещё один продукт, на который противоречиво влияет термическая обработка — капуста. Этот овощ богат витамином С, но при варке его остаётся всего лишь 10%. При этом варёная капуста особенно полезна людям, испытывающим проблемы с желудком. А тушёную капусту, богатую железом, рекомендуют есть больным анемией.

Самым вредным типом термообработки считается жарка, так как при ней блюда готовятся на высокой температуре и с использованием раскалённого масла. Поэтому, чтобы уменьшить влияние термической обработки на пользу продуктов, нужно следовать нескольким полезным и простым правилам:

• чаще запекайте продукты в фольге или рукаве;
• старайтесь готовить при температуре не выше 100 градусов;
• полюбите блюда, которые можно приготовить на пару — это самый безопасный способ термической обработки;
• немного недоваривайте овощи — они дойдут сами, если крышка будет закрыта;
• готовьте на один раз, чтобы каждый раз не разогревать блюдо и не подвергать его дополнительной термообработке.

Мифы о пользе и вреде термической обработки для некоторых продуктов

Возможно, каждый из читателей хотя бы раз в жизни слышал, что мёд нельзя класть в горячую чашку чая, иначе сладость превратится в яд. Много говорят и о зелёной гречке, заверяя, что такая крупа намного полезнее, привычной нам коричневой, потому что не подвергается термической обработки. Дальше приведу несколько фактов, которые поставят под сомнения принятые в обществе убеждения.

Источник: www.depositphotos.com

Источник: www.depositphotos.com

Имбирь

При кипячении имбирь теряет некоторые витамины, но при этом и выделяет полезные ферменты, фитонциды и другие полезные вещества. Корень имбиря кипятят или заливают кипячёной водой, чтобы волокна корня размягчились и эти вещества из него выделились в отвар. В незаваренном виде имбирь очень горький и может пагубно сказаться на здоровье желудка.

Зелень

Частичная термическая обработка облегчает процесс переваривания зелени и некоторых овощей, согласное исследованию проведённому в Германии. У этих продуктов толстые клеточные стенки, которые под действием температуры разрушаются, а питательные вещества высвобождаются. Чтобы расщепить плотные оболочки зелени, человеческой соляной кислоты не хватает. Поэтому перед употреблением её можно обдать кипятком.

Гречка

В процессе производства обычной гречневой крупы действительно применяется термообработка. Но она забирает совсем незначительное количество полезных веществ у продукта. Витамины группы В, железо, кальций, марганец и фосфор, которые содержатся в ней, практически не разрушаются при нагревании. Из чего следует, что зелёная гречка не на много полезнее обычной.

Фасоль

А вот фасоль в сыром виде, как я уже писала выше, даже опасна для здоровья и с ней лучше не экспериментировать. Гликозиды и лектины, которые содержатся в ней, в необработанном виде могут оказать негативное воздействие на всю пищеварительную систему, вызвать вздутие живота и привести к интоксикации организма.

Мёд

Байки про этот продукт особенно известны. Многие считают так: если мёд нагреть до 40 градусов Цельсия, то он автоматически превратится в яд. Это не правда. Из него действительно уйдут некоторые полезные вещества и выделится «оксиметилфурфурол», опасный именно в больших количествах. Но в мёде он не превышает допустимую норму, а значит продукт полностью безвреден. Белый сахар оказывает на организм более нежелательное воздействие. Если вы хотите получить максимальную пользу от мёда, то не растворяйте его в чае, а просто ешьте вприкуску, как конфетку.

Источник: www.depositphotos.com

Источник: www.depositphotos.com

Сбалансированное питание — основной источник витаминов для человеческого организма. С детства мамы и бабушки приучали нас есть свежие овощи, фрукты и ягоды, говоря, что продукты «с грядки» самые полезные. Не так давно вошло в моду сыроедение — система питания, в которой пища не подвергается тепловой обработке. В меню сыроеда входят всё те же овощи, фрукты, злаки, орехи, бобы, зелень. Те, кто следует этой системе питания, утверждают, что термическая обработка забирает из продуктов все полезные вещества. Также они заверяют, что сырая пища улучшает пищеварение и очищает организм.

Но, как я говорила выше, в некоторых варёных овощах содержатся такие витамины и минералы, которые из сырых не получить. Кроме того, сбалансированное питание трудно представить без мяса, а его сырым есть опасно. Безусловно, выбор системы питания — личное дело каждого. Но прежде чем отказаться от термической обработки нужно взвесить все «за» и «против», изучить исследования и проконсультироваться со специалистом.

После того, как сыроедение стало популярным, интернет наполнился множеством слухов и мифов о вреде термической обработки. Сейчас специалисты продолжают изучать плюсы и минусы разных систем питания и влияние термообработки. На данный момент ясно: из сырых овощей и продуктов невозможно получить весь комплекс витаминов необходимый для здорового функционирования организма, а некоторые продукты в сыром виде могут быть опасны для человека. Также многое зависит от самого продукта, свойств полезных веществ, которые в нём содержатся, а так же от типа термической обработки.

Помните, всё хорошо в меру. И будьте здоровы!

Способы термической обработки продуктов питания

Читайте также

Оценка продуктов питания

Оценка продуктов питания Оценка пищевого белкаБиологическая ценность пищевого продукта отражает его способность удовлетворять потребность организма в незаменимых аминокислотах. Для ее определения используют методы оценки качества белка пищевых продуктов.Среди

Экспертиза продуктов питания

Экспертиза продуктов питания Общие положенияПорядок проведения экспертизы некачественных и опасных продовольственного сырья и пищевых продуктов, их утилизации или уничтожения распространяется на юридические лица независимо от форм собственности и индивидуальных

26 Остерегайтесь продуктов интенсивной обработки!

26 Остерегайтесь продуктов интенсивной обработки! Чтобы избавиться от последствий промывания мозгов, необходимо понять, к чему ведет потребление продуктов, подвергшихся интенсивной обработке.Неважно, варите вы продукт, рафинируете его, замораживаете, коптите,

Классификация продуктов питания

Классификация продуктов питания Привычная нам манера питаться нарушает все правила раздельного питания. Складывается впечатление, что большинство людей вполне согласны годами терпеливо переносить боли, несчастья и частые приступы болезни, и только очень немногие

Совместимость продуктов питания

Совместимость продуктов питания Современные диетологи рекомендуют беременным женщинам и кормящим матерям составлять меню, включая в него продукты, которые имеют минимальные различия по своему составу. При этом фрукты лучше всего есть за 1–2 часа до еды. Их также нельзя

Калорийность продуктов питания

Калорийность продуктов питания В период беременности все женщины неизменно набирают вес. На определенном этапе вынашивания ребенка доктор советует чрезмерно располневшей будущей маме ограничить употребление тех или иных продуктов. Как известно, для того чтобы

Калорийность продуктов питания

Калорийность продуктов питания Как уже было сказано выше, выбирая ту или иную диету и продукты питания для приготовления блюд, важно учитывать их калорийность. Известно, что все продукты различаются не только входящими в их состав веществами, но также и количеством

Совместимость продуктов питания

Совместимость продуктов питания В последнее время особую популярность приобрели диеты, в основу которых легла теория о совместимости продуктов питания. По мнению специалистов, разовое меню должно быть составлено таким образом, чтобы в него были включены продукты,

Правила термической обработки пищи

Правила термической обработки пищи В продуктах содержатся определенные витамины и минеральные вещества. Однако получить мы можем далеко не все эти полезные элементы, так как термическая обработка, которой подвергаются фрукты, овощи, мясо и другая пища, разрушает все

Правила термической обработки пищи

Правила термической обработки пищи В продуктах содержатся определенные витамины и минеральные вещества. Однако получить мы можем далеко не все эти полезные элементы, так как термическая обработка, которой подвергаются фрукты, овощи, мясо и другая пища, разрушает все эти

Качество продуктов питания

Качество продуктов питания Пища определяет состав крови, качество «строительного материала» для образования новых клеток.Натуральная грубоволокнистая пища обеспечивает как биомеханическое, так и биохимическое очищение благодаря щелочным радикалам в сырой пище. Она

Какие безопасные способы продления срока хранения продуктов существуют

Какие безопасные способы продления срока хранения продуктов существуют Что же делать, если хочется есть «живую» пищу и быть здоровым, а времени для походов по магазинам и ежедневной трехразовой готовки катастрофически не хватает? Ну, в первую очередь узнать, кто и что

Способы кулинарной обработки

Способы кулинарной обработки Способов кулинарной обработки пищи великое множество, надо только вспомнить их. Это позволит разнообразить меню, готовить изысканные блюда и сохранить полезные свойства

Способы кулинарной обработки

Способы кулинарной обработки Способов кулинарной обработки пищи великое множество, надо только вспомнить их. Это позволит разнообразить меню, готовить изысканные блюда и сохранить полезные свойства

Сочетаемость продуктов питания

Сочетаемость продуктов питания Нетрудно заметить, что Ниши уделил мало внимания проблеме сочетаемости различных продуктов питания с точки зрения их наилучшей усваиваемости. Эта теория была разработана впоследствии Гербертом Шелтоном, чьи работы получили широкую

Человеческой кухне оказалось 1,9 миллиона лет: Наука и техника: Lenta.ru

Палеонтологи установили, что люди стали обрабатывать пищу на огне примерно 1,9 миллиона лет назад. Это много раньше, чем считалось до сих пор. Статья ученых появилась в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, а ее краткое изложение приводится на сайте Гарвардского университета, сотрудники которого принимали участие в работе.

Главным индикатором возникновения привычки готовить пищу на огне ученые считали изменение размера моляров, в частности, их уменьшения, поскольку готовая пища требовала меньше первичной механической обработки (главное предназначение моляров) при потреблении.

Статистический анализ позволил установить, что у самых первых представителей рода Homo – Homo habilis и Homo rudolfensis – размеры зубов колебались вместе с размером тела. В свою очередь, начиная с Homo erectus, строение зубов начинает меняться независимо от этих размеров, что, по мнению ученых, является признаком возникновения привычки готовить пищу.

Кроме этого ученым удалось установить, что термическая обработка еды предоставляла предкам современного человека преимущество в сравнении с дикими обезьянами. Так, например, согласно собранным данным, обезьяны тратят порядка 48 процентов времени бодрствования именно на потребление пищи – то есть непосредственно на пережевывание и глотание. В свою очередь современный человек тратит на эти же задачи на порядок меньше времени – примерно 4,7 процента.

Одна из авторов работы, Зарин Миханда, полагает, что выигрыш во времени, который получили древние люди от приготовления пищи, не распределялся среди них равномерно. Так, у мужской части населения появилось дополнительное время для охоты и развлечений, в то время как древние женщины, с учетом дополнительных обязанностей по приготовлению пищи, свободного времени так и не получили.

Совсем недавно в журнале Journal of Archaeological Science появилась статья, в которой ученые предположили, что двигателем эволюции рода Homo было изменение климата около 5 миллионов лет назад. В это время средняя температура по планете резко менялась. Исследователи полагают, что именно благодаря этому человек научился приспосабливаться к меняющейся окружающей среде.

Что такое термообработка? – Общество термообработки

Сердце индустрии
Практически ничто не может быть произведено без термической обработки, процесса, при котором металл нагревается и охлаждается под строгим контролем для улучшения его свойств, производительности и долговечности.

Термическая обработка может смягчить металл для улучшения формуемости. Это может сделать детали более твердыми, что повысит их прочность. Он может нанести твердую поверхность на относительно мягкие детали, чтобы увеличить сопротивление истиранию.Он может создать коррозионно-стойкую пленку для защиты деталей, которые в противном случае могли бы подвергнуться коррозии. И это может сделать хрупкие изделия более жесткими.

Термообработанные детали необходимы для эксплуатации автомобилей, самолетов, космических кораблей, компьютеров и тяжелого оборудования любого типа. Пилы, оси, режущие инструменты, подшипники, шестерни, оси, крепежные детали, распределительные и коленчатые валы – все зависит от термической обработки.

HTS с гордостью признает роль специалистов по обработке тепла в улучшении повседневной жизни всех нас.

Основы термообработки
Хотя железо и сталь составляют подавляющее большинство термообработанных материалов, сплавы алюминия, меди, магния, никеля и титана также могут подвергаться термообработке.

Процессы термообработки требуют трех основных этапов:

1. Нагрев до заданной температуры

2. Выдержка при этой температуре в течение соответствующего времени

3. Охлаждение в соответствии с предписанными методами

Температуры могут варьироваться до высокая температура составляет 2400 ° F, а время выдержки при температуре может варьироваться от нескольких секунд до 60 часов и более.

Некоторые материалы охлаждаются в печи медленно, а другие необходимо быстро охлаждать или закаливать.Некоторые криогенные процессы требуют обработки при температуре -120 ° F или ниже. Охлаждающая среда включает воду, рассол, масла, растворы полимеров, расплавленные соли, расплавленные металлы и газы. Каждый из них имеет определенные характеристики, которые делают его идеальным для определенных приложений. Однако 90 процентов деталей закаливают в воде, масле, газах или полимерах.

Значение термообработки
Термическая обработка увеличивает стоимость металлических изделий примерно на 15 миллиардов долларов в год за счет придания специфических свойств, необходимых для успешного функционирования деталей.

Он очень тесно связан с производством стальных изделий: около 80 процентов термообработанных деталей изготавливаются из стали. К ним относятся продукция сталеплавильного производства, такая как пруток и трубы, а также детали, которые были отлиты, кованы, сварены, обработаны, прокатаны, штампованы, вытянуты или экструдированы.

Это также важный этап в производстве изделий из цветных металлов. Например, автомобильные отливки из алюминиевого сплава подвергаются термообработке для повышения твердости и прочности; изделия из латуни и бронзы подвергаются термообработке для повышения прочности и предотвращения растрескивания; Конструкции из титанового сплава подвергаются термообработке для повышения прочности при высоких температурах.

Потребительские товары – Услуги и решения по термообработке

Термическая обработка часто не приходит в голову при рассмотрении предметов домашнего обихода. Однако для удовлетворения эксплуатационных требований многих потребительских товаров термическая обработка играет ключевую роль.

Часы

Нержавеющая сталь – универсальный и функциональный материал для качественных часов, обеспечивающий коррозионную стойкость, долговечность и желаемые немагнитные характеристики. Поскольку потребители все чаще требуют улучшения внешнего вида часов на протяжении всего срока службы, запатентованные Bodycote процессы поверхностного упрочнения S3P предлагают решение, которое значительно улучшает устойчивость к царапинам и износу, обеспечивая высококачественные часы на весь срок службы.

Дом

Термическая обработка часто не приходит в голову при рассмотрении предметов домашнего обихода. Однако термическая обработка играет ключевую роль в удовлетворении эксплуатационных требований многих потребительских товаров. От компонентов холодильника до отверток и деталей кондиционера; все полагаются на термическую обработку для достижения оптимальной производительности.

Например, лезвия льдогенератора должны быть износостойкими, ударопрочными, прочными и иметь хорошую отделку. Все эти требования могут быть выполнены при использовании вакуумной печи для процесса закалки.Другие потребительские товары для дома обрабатываются, например, нейтральной закалкой, нитроцементацией, ленточной пайкой и вакуумной пайкой. Типичные обрабатываемые детали включают:

• Лопасти ледогенератора
• Отвертки
• Пластины компрессора кондиционера
• Коленчатые валы
• Детали ручного инструмента

Спорт и отдых

Спорт и отдых включает в себя широкий спектр мероприятий, включая процессы термообработки, используемые при производстве удивительного количества сопутствующих товаров, начиная от клюшек для гольфа и заканчивая запчастями для квадроциклов.

Типичная велосипедная звездочка, например, может быть обработана индукционной закалкой для уменьшения деформации. В отличие от других процессов закалки, индукция просто нагревает участок, требующий модификации. Таким образом, периферийные зубья могут быть упрочнены, а тело звездочки останется неизменным.

Диски сцепления трансмиссии

ATV термически обработаны с использованием ферритной нитроцементации для повышения износостойкости, увеличения усталостной долговечности и снижения деформации.

• Коленчатые валы и диски сцепления трансмиссии квадроциклов
• Шестерни
• Крепеж
• Велосипедные детали

Газон и сад

Газонная и садовая техника подлежит строгому контролю производственных затрат при сохранении безопасности и надежности.

Процессы термообработки часто могут помочь производителю, сохраняя конструктивные характеристики при переходе на менее дорогой материал или производственный процесс. Например, механически обработанные детали могут быть заменены формованными или вытянутыми компонентами, а термическая обработка используется для обеспечения соблюдения проектных требований.

Для перечисленных компонентов типичными являются такие процессы, как науглероживание, закалка и отпуск, индукционная закалка и нитроцементация.

• Детали сцепления
• Ножи косилки
• Роликовые валы

3 этапа термической обработки

Обзор термической обработки

Все типичные процессы, выполняемые с металлами, выделяют тепло, будь то сварка или резка, и каждый раз, когда вы нагреваете металл, вы меняете его металлургическую структуру и свойства.И наоборот, вы также можете использовать термическую обработку для восстановления металлов до их первоначальной формы.

Термическая обработка – это процесс нагрева металла, не позволяя ему достичь стадии расплавления, или стадии плавления, а затем контролируемое охлаждение металла для выбора желаемых механических свойств. Термическая обработка используется для того, чтобы сделать металл более прочным или более пластичным, более устойчивым к истиранию или более пластичным.

Позвольте нам удовлетворить ваши потребности в термообработке

Kloeckner работает с рядом партнеров по термообработке стали, чтобы предоставить нашим клиентам качественные детали, соответствующие их спецификациям.Мы предлагаем термически обработанные изделия под ключ из нашего общенационального склада листового, пруткового и листового проката.

Какими бы ни были ваши желаемые свойства, очевидно, что вы никогда не сможете получить все, что хотите. Если вы закалите металл, вы также сделаете его хрупким. Если вы смягчите металл, вы уменьшите его прочность. Улучшая одни свойства, вы ухудшаете другие и можете принимать решения, исходя из конечного использования металла.

Теория термообработки

Все термообработки включают нагрев и охлаждение металлов, но есть три основных различия в процессе: температура нагрева, скорость охлаждения и типы закалки, которые используются для достижения желаемых свойств.В одной из следующих статей блога мы расскажем о различных типах термической обработки черных металлов или металла с железом, которые включают отжиг, нормализацию, закалку и / или отпуск.

Для термообработки металла вам понадобится соответствующее оборудование, чтобы вы могли тщательно контролировать все факторы, связанные с нагревом, охлаждением и закалкой. Например, печь должна быть подходящего размера и типа для контроля температуры, включая газовую смесь в камере нагрева, и вам нужны соответствующие закалочные среды для правильного охлаждения металла.

Этапы термообработки

Есть три этапа термообработки:

• Медленно нагрейте металл, чтобы обеспечить равномерную температуру металла

• Замочите или удерживайте металл при определенной температуре в течение заданного времени. период времени

• Охладите металл до комнатной температуры

Стадия нагрева

Во время стадии нагрева первоочередной задачей является обеспечение равномерного нагрева металла.Вы получаете равномерный нагрев при медленном нагревании. Если нагреть металл неравномерно, одна часть может расшириться быстрее, чем другая, что приведет к деформации или трещинам на части металла. Скорость нагрева выбирается в соответствии со следующими факторами:

• Теплопроводность металла. Металлы с высокой теплопроводностью нагреваются быстрее, чем металлы с низкой теплопроводностью.

• Состояние металла. Инструменты и детали, которые ранее были закалены или подвергались нагрузкам, должны нагреваться медленнее, чем инструменты и детали, которые не нагревались.

• Размер и сечение металла. Более крупные детали или детали с неравномерным поперечным сечением необходимо нагревать медленнее, чем мелкие детали, чтобы внутренняя температура была близка к температуре поверхности. В противном случае существует риск появления трещин или чрезмерного коробления.

Стадия замачивания

Целью стадии замачивания является поддержание металла при соответствующей температуре до тех пор, пока желаемая внутренняя структура не обретет форму. «Период выдержки» – это то, как долго вы держите металл при соответствующей температуре.Чтобы определить правильную продолжительность времени, вам понадобится химический анализ и масса металла. Для неравномерных сечений время замачивания можно определить по самому большому сечению.

Как правило, не следует переводить температуру металла от комнатной до температуры выдержки за один прием. Скорее, вам нужно будет медленно нагреть металл до температуры чуть ниже температуры, при которой структура изменится, а затем удерживать ее до тех пор, пока температура не станет постоянной по всему металлу.После этого шага «предварительного нагрева» вы быстрее нагреете до конечной температуры, которая вам понадобится. Детали с более сложной конструкцией могут потребовать нескольких слоев предварительного нагрева для предотвращения деформации.

Стадия охлаждения

На стадии охлаждения вам нужно охладить металл до комнатной температуры, но есть разные способы сделать это в зависимости от типа металла. Может потребоваться охлаждающая среда, газ, жидкость, твердое тело или их комбинация. Скорость охлаждения зависит от самого металла и охлаждающей среды.Отсюда следует, что выбор, который вы делаете при охлаждении, является важным фактором в желаемых свойствах металла.

Закалка – это быстрое охлаждение металла на воздухе, в масле, воде, рассоле или другой среде. Обычно закалка связана с закалкой, потому что большинство закаленных металлов быстро охлаждается при закалке, но не всегда верно, что закалка или иное быстрое охлаждение приводит к закалке. Например, закалка в воде используется для отжига меди, а другие металлы закаливают при медленном охлаждении.

Не все металлы следует закалывать – закалка может привести к растрескиванию или деформации некоторых металлов. Обычно рассол или вода могут быстро охладить металл, тогда как масляные смеси лучше подходят для более медленного охлаждения. Общие правила заключаются в том, что вы можете использовать воду для закалки углеродистой стали, масло для закалки легированных сталей и воду для закалки цветных металлов. Однако, как и в случае со всеми видами обработки, скорость и среда охлаждения, которую вы выбираете, должны соответствовать металлу.

Kloeckner работает с различными партнерами по термообработке, чтобы предоставить нашим клиентам качественные детали, соответствующие их спецификациям.Мы предлагаем термически обработанные изделия под ключ из нашего общенационального склада листового, пруткового и листового проката. Пожалуйста, свяжитесь с Kloeckner Louisville или позвоните по телефону (678) 259-8800, если вам нужна термообработка.

Позвольте нам удовлетворить ваши потребности в термообработке

Kloeckner работает с рядом партнеров по термообработке стали, чтобы предоставить нашим клиентам качественные детали, соответствующие их спецификациям. Мы предлагаем термически обработанные изделия под ключ из нашего общенационального склада листового, пруткового и листового проката.

Термическая обработка: процессы и приложения

Термическая обработка – это контролируемый процесс нагрева и охлаждения материала с целью улучшения его свойств, характеристик и прочности. Большинство металлов и сплавов так или иначе подвергаются термообработке, и понимание и наука о термообработке развивались за последние 100–125 лет. Важность термической обработки очевидна для многих продуктов в автомобильной, аэрокосмической, строительной, сельскохозяйственной, горнодобывающей промышленности и производстве товаров народного потребления, где термическая обработка используется для улучшения свойств материалов, особенно стали [2].

Термическая обработка увеличивает стоимость металлических изделий примерно на 15 миллиардов долларов в год, причем около 80 процентов из них составляют стальные изделия [2].

Здесь вы узнаете о:

• Что такое термообработка
• Основы термической обработки
• Методы термообработки
• Области применения термической обработки

Что такое термическая обработка?

Термическая обработка – это производственный процесс, в котором материал, как правило, металл или сплав, изменяется с помощью циклов нагрева и охлаждения в сложных тепловых граничных условиях и в широком диапазоне температур. Термическая обработка определяет качество продукта с точки зрения микроструктуры, механических свойств, остаточного напряжения и точности размеров [3].

Основы термической обработки

Процесс термообработки может применяться к черным металлам, таким как чугун, AHSS, нержавеющая сталь и другие легированные стали, а также к цветным металлам, таким как алюминий, магний, титан, медь или латунь [2].

Процессы термообработки требуют следующих трех основных этапов [2]:

1. Нагрев материала до определенной температуры (в диапазоне до 2400 ° F / 1316 ° C)
2. Замачивание или поддержание определенной температуры в течение определенного времени (от секунд до более 60 часов)
3. Охлаждение с подходящей скоростью в соответствии с предписанными методами.Материал можно охладить быстро, медленно (в печи) или закалить (с использованием воды, рассола, масел, растворов полимеров, солей или газов).

Методы термообработки

Термическая обработка обычно состоит из контролируемых стадий нагрева, выдержки и охлаждения.

Существует пять методов термической обработки материалов. Вот обзор этих основных процессов термообработки и того, как они влияют на материал.

Нормализация

Этот процесс состоит из гомогенизации или измельчения зерна для получения однородной микроструктуры материала.Материал нагревают до температуры выше верхней критической линии фазовой диаграммы карбида железа для получения однородной аустенитной фазы. Затем следует фаза охлаждения в слегка перемешиваемом воздухе с образованием феррита. Нормализация обычно применяется к слиткам перед обработкой и стальным корпусам перед закалкой [4] [5]. Нормализация снижает твердость и увеличивает пластичность и обычно используется после того, как другие процессы непреднамеренно увеличили твердость и снизили пластичность.

Отжиг

В этом процессе материал нагревается выше своей верхней критической точки (температуры, выше которой образуется аустенит), пропитывается там и затем охлаждается с медленной скоростью.Этот процесс в основном используется для снятия внутренних напряжений, смягчения и улучшения зернистой структуры металлов. Это приводит к изменению механических и электрических свойств металла. Преимущества отжига включают улучшение обрабатываемости, простоту холодной обработки и повышение стабильности размеров. Этот процесс обычно используется для сталей и стальных сплавов [4].

Поверхностное упрочнение

Это также известно как упрочнение . Он включает более десятка обработок, при которых поверхность материала упрочняется, создавая твердый «корпус», в то время как сердцевина остается жесткой или мягкой.Это обеспечивает повышенную износостойкость таких деталей, как шестерни, кулачки и втулки. Этот процесс является одним из наиболее распространенных для стали и чугуна.

Закалка

Этот процесс заключается в нагреве материала выше критической точки, где образуется аустенит, с последующим охлаждением. Материал можно быстро охладить на воздухе, в масле, воде или других источниках. Этот процесс быстрого охлаждения известен как закалка и обычно применяется к нержавеющим и высоколегированным сталям, в первую очередь для получения контролируемых количеств мартенсита в микроструктуре и повышения твердости [2].Закалка часто используется для чугунов и сталей, легированных такими металлами, как никель и магний.

Возрастная закалка

Этот процесс, также известный как дисперсионное твердение, обеспечивает высокую прочность металлов за счет легирования такими элементами, как медь, титан или алюминий. Этот процесс обычно применяется к нержавеющим сталям с эффектом повышения стойкости к коррозии и окислению [6].

Закалка

Этот процесс следует за предыдущим процессом отверждения и состоит из нагрева материала до температуры ниже нижней критической точки с последующим охлаждением с подходящей скоростью.Он используется в основном для увеличения пластичности и вязкости, а также для увеличения размера зерна матрицы. Например, такие металлы, как сталь, часто бывают более твердыми и хрупкими, чем хотелось бы. Закалка снижает внутренние напряжения и ломкость. Этот процесс в основном используется в сталях и сплавах на основе алюминия [4].

Области применения термообработки

Термическая обработка чаще всего применяется в металлургии. Ниже приведены некоторые примеры применения термообработанных деталей [2] [7]:

• Автомобили
• Аэрокосмическая промышленность
• Компьютеры
• Металлообработка
• Машины
• Строительство
• Другое

В последнее время мировая автомобильная промышленность является крупным игроком на рынке термообработанных металлов.Что касается материалов, в отрасли преобладает сталь, но, по прогнозам, алюминий и другие металлы для производства автомобилей и самолетов будут стимулировать рост рынка. Мировой рынок термической обработки оценивается примерно в 90,7 миллиарда долларов в 2016 году и, по оценкам, будет ежегодно расти на 3,5% с 2017 по 2025 год [7].

[1] Ванпаемель, Дж., История упрочнения стали: наука и технология, Journal de Physique Colloques, 1982, 43 (C4), стр. C4-847-C4-854

[2] Общество термообработки, ASM International, Что такое термообработка , Сердце промышленности, [Интернет].

[3] Аримото, К., Ли, Г., Арвинд, А., и Ву, Т.В. (1988), Моделирование процесса термообработки, , Термическая обработка, включая симпозиум памяти Лю Дая, Труды 18-я конференция, октябрь, Общество термической обработки ASM.

[4] ASM International, Heat Treatment , Subject Guide, [Online].

[5] Sharma, R.C. (1996), Принципы термообработки сталей , New Age International (P) Ltd Publishers, Нью-Дели.

[6] Сингх Р.(2016), Сварка коррозионно-стойких сплавов в прикладной сварке, второе издание, Elsevier.

[7] Размер рынка термообработки, отчет об анализе долей и тенденций по материалам (сталь, чугун), по процессам, по оборудованию, по применению (автомобилестроение, авиакосмическая промышленность) и прогнозы по сегментам, 2018–2025 (2018), Grand View Исследование [Интернет].

Что такое термическая обработка? – A.E.D. Металлические изделия и материалы

Термическая обработка – это процесс нагрева и охлаждения металла при определенных параметрах с целью изменения его механических свойств.Термическая обработка может использоваться для упрочнения материала и повышения его прочности или, альтернативно, для смягчения материала, чтобы сделать его более пластичным и пластичным.

Для термической обработки материалов используются четыре основных процесса: отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Закалка используется, когда необходимо быстро довести материалы до комнатной температуры. Некоторые материалы подвергаются многократной термической обработке для получения требуемых механических свойств, например, Docol® – это закаленный и отпущенный продукт.

Все различные процессы термообработки проходят в три этапа: сначала материал нагревается равномерно, затем материал выдерживается при определенной температуре в течение заданного времени, и, наконец, материал охлаждается до комнатной температуры.

Отжиг

Отжиг используется для снятия внутренних напряжений, размягчения и повышения пластичности материала. Материал равномерно нагревают и выдерживают при определенной температуре в течение определенного периода времени и охлаждают в контролируемой среде, т.е.е. «Печь охладилась».

Нормализация

Нормализация также снимает внутренние напряжения, которые могут быть вызваны термообработкой, сваркой, литьем, ковкой, формовкой или механической обработкой. Напряжение, вызванное этими процессами, может вызвать разрушение материала, если оно не нормализуется после их выполнения. Нормализация применяется только к черным металлам. Нормализация отличается от отжига тем, что материал удаляется из печи для «охлаждения на воздухе». Нормализованные материалы имеют более высокую прочность, чем отожженные.

Закалка

Упрочнение используется для упрочнения материала, как следует из названия, и для упрочнения материала. Процесс отверждения материала заключается в том, чтобы равномерно нагреть материал, затем удерживать его при определенной температуре в течение определенного периода времени, а затем быстро охладить материал.

Закалка

Отпуск обычно проводят после процесса закалки, поскольку материал может стать слишком хрупким. Быстрый процесс охлаждения может вызвать серьезные внутренние напряжения.Процесс включает в себя нагрев материала до определенной температуры (ниже температуры его затвердевания), затем выдержку при определенной температуре и затем охлаждение до комнатной температуры.

Закалка

Закалка используется для быстрого понижения температуры материала до комнатной после процесса термообработки. Он используется для предотвращения резкого изменения микроструктуры металла в процессе охлаждения. Масло или вода являются обычными средами, используемыми для понижения температуры материала, но в некоторых случаях может использоваться принудительный воздух или инертные газы, такие как азот.Среда зависит от выбора материала и желаемой скорости охлаждения, которая обеспечивает определенные механические свойства.

Подпишитесь на нашу ежемесячную рассылку, чтобы оставаться в курсе

со статьями вроде этой из A.E.D.!

Термическая обработка: что это и как работает

Что такое термическая обработка?

Хотя большинство людей не знают, что такое термическая обработка, на самом деле это важная часть производственного процесса. Это связано с тем, что термическая обработка позволяет улучшить металлическую деталь, чтобы материал лучше выдерживал износ.Термическая обработка включает нагрев металла или сплава до определенной температуры, а затем его охлаждение для упрочнения материала.

Термическая обработка может использоваться на разных этапах производственного процесса для изменения определенных свойств этого металла или сплава. Например, вы можете использовать термическую обработку, чтобы сделать его более прочным, твердым, долговечным или более пластичным, в зависимости от того, что требуется материалу для правильной работы.

Некоторые известные отрасли, в которых термическая обработка играет важную роль, включают самолеты, автомобили, оборудование, такое как пилы и топоры, компьютеры, космические корабли, военная и нефтегазовая промышленность.

Как работает термическая обработка?

Для достижения желаемого эффекта металл или сплав нагревают до определенной температуры, иногда до 2400 ° F, выдерживают при этой температуре в течение определенного времени, а затем охлаждают. Пока он горячий, физическая структура металла, также называемая микроструктурой, изменяется, что в конечном итоге приводит к изменению его физических свойств. Время, в течение которого металл нагревается, называется «временем выдержки». Продолжительность выдержки играет важную роль в характеристиках металла, поскольку металл, пропитанный в течение длительного времени, будет претерпевать другие изменения микроструктуры, чем металл, пропитанный. на более короткий период времени.

Процесс охлаждения после выдержки также влияет на металл. Металл можно быстро охладить, что называется закалкой, или медленно в печи, чтобы добиться желаемого результата. Комбинация температуры выдержки, времени выдержки, температуры охлаждения и продолжительности охлаждения играет роль в создании желаемых свойств металла или сплава.

Когда металл подвергается термообработке в процессе производства, также определяется, какие свойства изменяются, а некоторые металлы могут даже обрабатываться несколько раз.

Знать, при каких температурах нагревать и охлаждать металлы, а также сколько времени должен занимать каждый этап процесса для конкретного металла или сплава, чрезвычайно сложно. Из-за этого материаловеды, известные как металлурги, изучают воздействие тепла на металл и сплавы и предоставляют точную информацию о том, как правильно выполнять эти процессы. Производители полагаются на эту информацию, чтобы гарантировать, что их металлические детали будут иметь правильные свойства в конце процесса.

Некоторые распространенные формы термообработки включают:

• Закалка : Когда металл закаливается, он нагревается до такой степени, что элементы в материале превращаются в раствор. Затем дефекты конструкции преобразуются, создавая надежное решение и упрочняя металл. Это увеличивает твердость металла или сплава, делая его менее ковким.
• Отжиг : Этот процесс используется для обработки металлов, таких как медь, алюминий, серебро, сталь и латунь.Эти материалы нагревают до определенной температуры, выдерживают при этой температуре до превращения, а затем медленно сушат на воздухе. Этот процесс смягчает металл, что делает его более работоспособным и снижает вероятность его разрушения или растрескивания.
• Закалка : Некоторые материалы, такие как сплавы на основе железа, очень твердые, что делает их хрупкими. Отпуск может снизить хрупкость и упрочнить металл. В процессе отпуска металл нагревается до температуры ниже критической для уменьшения хрупкости и сохранения твердости.
• Поверхностное упрочнение : Материал закаливается снаружи, а внутренняя часть остается мягкой. Поскольку упрочнение может привести к тому, что материалы станут хрупкими, упрочнение используется для материалов, которые требуют гибкости при сохранении прочного слоя износа.
• Нормализация : Подобно отжигу, этот процесс делает сталь более вязкой и пластичной, нагревая материал до критических температур и выдерживая его при этой температуре до тех пор, пока не произойдет превращение.

Почему так важна термическая обработка?

Без термической обработки металла, особенно стали, металлические детали для всего, от самолетов до компьютеров, не работали бы должным образом или вообще могли бы вообще не существовать. В частности, детали из цветных металлов будут намного слабее. Алюминиевые и титановые сплавы, а также бронза и латунь упрочняются посредством термической обработки. Многие из этих металлов используются в производстве автомобилей, самолетов и других продуктов, в которых используются прочные металлы не только для рабочих характеристик, но и для обеспечения безопасности.

Поскольку термически обработанные металлы часто бывают прочнее, чем металлы без термической обработки, предварительная обработка металлических деталей предотвращает коррозию, которая не приведет к замене дорогих металлических деталей позже или так часто. Это заставляет машины работать более дешево и эффективно и предотвращает проблемы.

Решения от General Kinematics

General Kinematics предоставляет оптимальное оборудование для улучшения и повышения производительности процесса термообработки и других производственных процессов.При термической обработке металлов существуют различные этапы, компания General Kinematics предоставляет оборудование, предназначенное для помощи в этом процессе и повышения производительности производства.

Конвейеры

General Kinematics Вибрационный спиральный подъемник SPIRA-FLOW ™ идеально подходит для термических обработок, требующих длинного пути транспортировки, но он уплотняет его в спиральную форму, чтобы занимать меньше места. Spiral-Flow отлично подходит для производственных предприятий, которые ограничены в пространстве или хотят оптимизировать использование пространства.

General Kinematics предлагает широкий спектр дополнительных конвейеров для множества задач термообработки. Независимо от того, хотите ли вы переместить свои материалы из точки A в точку B, нагреть, охладить или что-то еще, у GK есть оборудование, необходимое для повышения производительности обработки.

Кормушки

Подача материала в требуемый процесс термообработки в идеале осуществляется с помощью промышленных питателей материала. Двухмассовые вибрационные питатели General Kinematics рассчитаны на работу в самых тяжелых и сложных условиях.Они оборудованы для того, чтобы выдерживать самые сложные нагрузки на материалы, чтобы ваш производственный процесс шел гладко. Питатели GK проектируются по заказу и не требуют особого обслуживания, что означает меньшее время простоя и большую производительность.

General Kinematics предлагает широкий выбор высокопроизводительного промышленного оборудования, разработанного для различных отраслей промышленности. Узнайте, что еще предлагает компания General Kinematics и как наше лучшее в отрасли оборудование может помочь вашей организации.

Термическая обработка – обзор

4.4.5 Сплавы Al – Zn – Mg – Cu (серия 7xxx)

Этим сплавам уделялось особое внимание, потому что уже давно выяснилось, что они особенно хорошо реагируют на старение. Например, Розенхайн и его коллеги из Национальной физической лаборатории в Великобритании в 1917 году получили предел прочности на разрыв 580 МПа для состава Al – 20Zn – 2.5Cu – 0.5Mg – 0.5Mn, когда значение для дюралюминия составляло 420 МПа. Однако этот и другие сплавы, произведенные в течение следующих двух десятилетий, оказались непригодными для использования в конструкции из-за высокой чувствительности к SCC.Из-за критической важности сплавов Al – Zn – Mg – Cu для авиастроения эта проблема является предметом постоянных исследований и разработок и теперь будет рассмотрена более подробно.

Военные потребности конца 1930-х и 1940-х годов в авиационных сплавах с более высоким соотношением прочности / веса в конечном итоге привели к появлению нескольких сплавов Al-Zn-Mg-Cu, из которых 7075, пожалуй, самый известный. Позже этот сплав и аналогичные материалы, такие как DTD 683 в Великобритании, также были приняты для строительства большинства гражданских самолетов.Более прочные сплавы, например, 7178-T6 с пределом прочности на разрыв 600 МПа, были введены для элементов, находящихся под напряжением при сжатии, а другой сплав 7079-T6 был разработан специально для больших поковок, для которых его более низкая чувствительность к закалке была преимуществом. Однако сохраняющиеся проблемы с SCC, особенно с ранним сплавом 7079-T6, который позже был снят с производства, а также недостатки в других свойствах стимулировали потребность в дальнейших улучшениях. Некоторые авиастроители фактически вернулись к использованию более низкопрочных сплавов на основе системы Al – Cu – Mg, даже несмотря на значительное снижение веса.

До этого времени было обычной практикой закалка компонентов в холодной воде после обработки раствором, что могло вызвать высокие уровни остаточного напряжения. Пример показан на рис. 4.27, в котором механическая обработка концевого выступа поковки самолета, закаленной в холодной воде, обнажила лежащие в основе остаточные растягивающие напряжения, которые способствовали возникновению SCC. Интересно отметить, что, хотя трещины в канале ствола были впервые обнаружены, когда поковка находилась в эксплуатации, трещины на сторонах выступов распространялись впоследствии после того, как поковка была удалена и подвергалась воздействию коррозионной атмосферы в отдельных случаях с разницей в много лет.Из-за проблемы закалочных напряжений в Великобритании была предпринята попытка использовать сплавы, не содержащие хрома, для поковок и других компонентов, которые не могли снимать напряжение. Такие сплавы могут выдерживать более мягкую закалку, например, в кипящей воде, без ухудшения реакции на старение.

Рисунок 4.27. Напряженно-коррозионные трещины в поковке из сплава Al – Zn – Mg – Cu, закаленного в холодной воде.

Еще одна ранняя практика заключалась в проведении однократной обработки старением при температурах в диапазоне 120–135 ° C, при которых наблюдалась высокая реакция на упрочнение из-за выделения зон GP (раздел 2.2.1). Было известно, что старение этих сплавов при более высокой температуре 160–170 ° C, при которой образовывалась фаза η ′ (или η), действительно приводило к значительному увеличению сопротивления SCC, но свойства при растяжении были значительно снижены (см. Кривую a на рис. 4.28). Впоследствии была введена дуплексная обработка старением, обозначенная как состояние T73, при которой более тонкая дисперсия осадка η ‘(или η) могла быть получена за счет зародышеобразования из ранее существовавших зон GP. Как показано на рис. 4.28 (кривая b), свойства 7075-T73 на растяжение примерно на 15% ниже, чем у состояния T6, но теперь сопротивление SCC значительно улучшилось.Например, испытания образцов, нагруженных в коротком поперечном направлении, показали, что сплав 7075, состаренный до состояния T73, не имеет трещин при уровнях напряжения 300 МПа, тогда как в состоянии T6 тот же сплав разрушился при напряжениях всего 50 МПа в в той же среде. Уверенность в характере T73 была продемонстрирована использованием 7075-T73 для критических компонентов самолета, таких как большая штамповка, как показано на рис. 4.29. Другая дуплексная обработка старением, обозначенная T76, была успешно применена к сплавам 7xxx для повышения устойчивости к отслаивающей (послойной) коррозии (рис.2.37).

Рисунок 4.28. Сравнение пределов текучести (0,2% предела текучести) листа 7075, полученного в результате изотермической (171 ° C) (кривая а) и двухстадийной (121 ° C / 171 ° C) (кривая b) термообработки с осаждением. Повышенный предел текучести сплава 7050 при двухступенчатой ​​обработке показан на кривой c.

Из Hunsicker, HY: Rosenhain Centenary Conf. о вкладе физического металлургии в инженерную практику , Королевское общество, Лондон, 1976.

Рисунок 4.29. Штампованная интегральная центральная опора двигателя 7075 – T73 и лонжерон вертикального стабилизатора для самолета McDonnell-Douglas DC-10.В каждом самолете использовалось четыре одинаковых поковки.

Из Hunsicker, HY: Rosenhain Centenary Conf. о вкладе физической металлургии в инженерную практику , Королевское общество, Лондон, 1976.

Использование сплавов с состоянием T73 потребовало изменения конструкции некоторых компонентов самолета и снижения веса при замене сплавов, выдержанных до состояния T6. По этой причине большое количество исследований было направлено на разработку сплавов, которые могли бы сочетать высокую стойкость к SCC с максимальным уровнем свойств при растяжении.Некоторый успех был достигнут с добавлением 0,25–0,4% серебра, поскольку этот элемент модифицирует процесс осаждения в сплавах на основе системы Al – Zn – Mg – Cu, позволяя достичь высокой реакции на упрочнение старением за одну обработку старением при 160 ° C. –170 ° С. Один немецкий промышленный высокопрочный сплав, обозначенный AZ74 (7009), который содержал этот элемент, использовался для некоторых поковок в двух европейских самолетах, изготовленных в 1970-х годах. Совсем недавно Alcoa в США разработала сплав 7050 (Al – 6.2Zn – 2.25Mg – 2.3Cu – 0.12Zr), в котором уровень меди, обычно присутствующей в сплавах, таких как 7075, был повышен для увеличения упрочнения. связанный со вторым этапом лечения Т73 (кривая c на рис.4.28). Современные производные 7050 – это еще один высокопрочный сплав 7150, который имел немного большее количество Zn и Mg, и более поздние сплавы 7055, 7449 и 7085, все из которых имеют значительно более высокие уровни цинка (8% по сравнению с 6,2%).

Была разработана еще одна термообработка, которая позволяет сплавам, таким как 7075, демонстрировать высокий уровень свойств растяжения, ожидаемых от условия T6, в сочетании с сопротивлением SCC, равным условию T73. Это известно как регресс и повторное старение (RRA), которое включает следующие этапы для 7075:

1.

Применяют обработку Т6, т.е. обработку раствором при 465 ° C, закалку в холодной воде, выдержку 24 часа при 120 ° C.

2.

Нагрейте в течение короткого времени (например, 5 мин) при температуре в диапазоне 200–280 ° C и закалите в холодной воде.

3.

Повторная выдержка 24 ч при 120 ° C.

Изменения свойств растяжения схематично показаны на рис. 4.30. Общепринято, что обработка RRA приводит к микроструктуре, имеющей матрицу, аналогичную матрице, полученной для состояния T6, в сочетании с зонами границ зерен, характерными для состояния T73, в котором выделения являются более крупными и более разделенными.Снижение восприимчивости к SCC было приписано этому последнему изменению (раздел 2.5.4). Однако из-за короткого временного интервала, первоначально предложенного для этапа (2), например, 1–5 минут, лечение RRA было трудно применить к толстым сечениям. Совсем недавно были оптимизированы временные и температурные условия для этой стадии процесса (например, 1 час при 200 ° C), и обработке RRA было присвоено коммерческое обозначение T77. Он был нанесен на высоколегированный состав 7055 (Al – 8Zn – 2.05Mg – 2.3Cu – 0.16Zr), который использовался для конструктивных элементов крыльев пассажирского самолета Boeing 777 (раздел 4.6.1).

Рисунок 4.30. Схематическое изображение влияния RRA на предел текучести сплава, такого как 7075.

From Kaneko, RS: Met. Progr ., 41 (4), 1980.

Как упоминалось в разделе 4.1.5, термомеханическая обработка предлагает другой метод оптимизации свойств сплавов, упрочненных старением. На рис. 4.31 схематично показан способ сочетания старения с деформацией с целью достижения дислокационного упрочнения, чтобы компенсировать потерю прочности, которая обычно происходит во время изношенной части обработки T73, упомянутой ранее.Деформация достигается теплой обработкой после процедуры старения Т6 и до истощения. Сообщалось, что термомеханическая обработка некоторых сплавов 7ххх таким способом может привести к повышению прочности примерно на 20% без потери ударной вязкости, или наоборот. Однако коммерческое внедрение представляет трудности из-за проблем с контролем температуры и уровня деформации, которую необходимо проводить на материале, который уже находится в состоянии старения.

Рисунок 4.31. Схематическое изображение FTMT-упрочнения сплава 7ххх.

от Патона, штат Северная Каролина, и Соммера, AW: Proc. 3-го Интер. Конф. on Strength of Metal and Alloys , Metals Society, London, 1, 101, 1973.

Были внесены другие изменения в состав. Одним из примеров является снижение уровней примесей железа и кремния в сплавах, таких как 7075 (Fe + Si максимум 0,90%), до совокупного максимума 0,22% в сплаве 7475 более высокой чистоты (таблица 4.4). 7475 также имеет пониженное содержание марганца с 0.От 30% до 0,06%, в то время как содержание других легирующих элементов по существу такое же, как у 7075. Размер и количество интерметаллических соединений, которые способствуют распространению трещин, значительно уменьшены в 7475 и, для аналогичных термообработок T735 и свойств на растяжение, значения трещиностойкости ( K _1c ) могут превышать 50 МПа м ^1/2 , тогда как типичное значение для 7075 составляет 30 МПа м ^1/2 . Стоимость производства 7475 составляет около 10%, но он широко используется в самолетах.

Другая модификация заключалась в использовании 0,08–0,25% циркония в качестве ингибитора перекристаллизации вместо хрома или марганца или в сочетании с меньшими количествами этих элементов, чтобы снизить чувствительность к закалке, чтобы можно было использовать более низкие скорости закалки без потерь. прочности при последующем старении. Примерами являются сплавы 7050, 7150, 7055, 7085 и британский сплав 7010. Это также особенно важно для сплавов, используемых для толстых листов, поскольку возможно снижение затрат, если большие сборные узлы могут быть заменены механически обработанными монолитными структурами.

В целом прогресс, достигнутый в борьбе с SCC в материалах серии 7xxx за счет разработки сплавов и изменений в термообработке, можно оценить по результатам для некоторых составов, показанных на рис. 4.32. В отличие от сплавов серии 2ххх (рис. 4.21), улучшения произошли за счет значительных изменений значений плато для скорости роста трещин, а не за счет увеличения уровней пороговой интенсивности напряжений, необходимых для возникновения трещин.

Рисунок 4.32. Скорость распространения трещин при стресс-коррозионных испытаниях на сплавах 7ххх.Условия испытаний описаны на рис. 4.21. Образцы DCB, полученные из коротких поперечных направлений штамповок и пластин.

из Шпейдел, штат Миссури: Металл. Пер. A , 6A, 631, 1975.

Уже упоминалось, что сплавы серии 7xxx имеют тенденцию показывать более высокие значения вязкости разрушения, чем серия 2xxx (например, рис. 4.20). Были достигнуты дальнейшие улучшения, некоторые примеры которых показаны на рис. 4.33. Здесь показана обратная зависимость между вязкостью разрушения и пределом текучести при растяжении для более старых сплавов 7075 – T651 и 7178 – T651.Модификации легирующих добавок, чистоты и термообработки позволили поддерживать относительно высокие значения вязкости разрушения в сплавах, таких как 7150-T651 и 7055-T7751, несмотря на повышенные уровни предела текучести. Как упоминалось ранее, одной из композиционных тенденций было повышение отношения Zn: Mg, которое увеличилось с 2,25 для раннего сплава 7075 до 2,7 для 7050, 3,9 для 7055 и до 5,0 для последнего сплава 7085. Еще одно изменение касалось увеличить содержание меди со значений около 1.5% в пределах 2,0–2,6%, что, как было установлено, улучшает устойчивость к SCC. Кроме того, допустимые пределы содержания марганца, хрома и примесей железа и кремния были снижены до уровня ниже 0,1% или менее. В 7085 (Fe 0,08%, Si 0,06%) последующее уменьшение интерметаллических соединений в микроструктуре привело к снижению чувствительности к закалке этого сплава, так что очень толстые секции (например, 150 мм) можно подвергать термообработке, сохраняя при этом более высокие характеристики растяжения. чем более ранние авиационные сплавы, такие как 7050.Эта разработка была основным фактором при выборе 7085 для больших экструдированных лонжеронов крыла и штампованных компонентов нервюр для европейского A380 Airbus (раздел 4.6.1).

Рисунок 4.33. Соотношения прочности и вязкости для сплавов серии 7ххх в виде листового проката.

От Hyatt, MV и Axter, SE: Proc. Интер. Конф. о последних достижениях в науке. & amp; Англ. легких металлов , Японский институт. for Light Metals, Sendai, 274, 1993.

Как показано в Таблице 4.7, сплав 7050 реагирует на вторичное осаждение, которое повысило свойства как вязкости при растяжении, так и трещиностойкости до уровней выше, чем те, которые были получены с использованием одностадийного состояния T6.