Термический способ это как

Способы тепловой обработки пищи

Различают три основных способа тепловой обработки — варку, жарение и запекание.

Варка — тепловая обработка продуктов, полностью погружённых в кипящую воду, бульон, сок, отвар или молоко: при температуре 100 градусов Цельсия в обычной посуде, а в закрытых скороварках — выше 100 градусов (до 115-120 градусов). Мясо уваривается на 35% (остаётся 65% первоначального веса), причём основная часть жидкости выделяется из мяса в бульон в течение первых 15-ти минут варки.

Припускание— варка продукта с небольшим количеством жидкости или в собственном соку.
Тушение — варка продукта с небольшим количеством воды или бульона с добавлением масла, специй или в соусе. Перед тушением продукт зачастую обжаривается.
Варка на пару — тепловая обработка продукта в закрытой посуде при помощи пара.
Бланширование — быстрое обваривание или ошпаривание любого пищевого продукта: мяса, рыбы, овощей, фруктов, в результате чего они меняют (теряют) цвет — чаще всего белеют.

Бланширование достигается либо окатыванием продукта кипятком в замкнутом сосуде (но не в дуршлаге, где вода проходит наскозь), либо чаще быстрым погружением продукта в кипяток до 1 минуты. Дальнейшее пребывание в кипятке — уже варка.
Бланширование применяется как замена варки или для дезинфекции при приготовлении нежных пищевых продуктов, варка которых ведет к потере витаминов или вкусовых свойств, либо с целью создать защитную пленку на поверхности продукта, купировать, заварить его, чтобы предотвратить потерю соков при дальнейшей обработке.

Целесообразно бланшировать такие нежные овощи, как цветная капуста, спаржа, артишоки, а затем употреблять их в пищу сырыми с соответствующими соусами. Бланшируют огурцы перед засолкой, чтобы они «мягче» просаливались.

В консервной промышленности бланшируют некоторые виды рыб (сардины, сайру), а затем просто кладут в оливковое масло, где они «созревают» (доходят до готовности) сами, без нагревания, сохраняя особую нежность.

Во французской кухне применяется бланширование мяса перед варкой, а не промывание его холодной водой, в результате которого из мяса вымываются белковые и клеющие вещества, сообщающие ему вкус и питательность.

Жарением называется тепловая обработка продукта с разогретым жиром, но без добавления воды или другой жидкости, содержащей воду. Жарение обычно проводится при температуре около 180 градусов Цельсия, с таким расчётом, чтобы на поверхности продукта образовалась вкусная поджаристая корочка.

Жарение разделяется на шесть категорий:
— обжаривание,
— поджаривание,
— пассерование,
— пряжение,
— жарение во фритюре,
— жарение в духовке в парах масла (ныне редкий вид жарения, требует специальной посуды — латки).

Жир повышает вкусовые и питательные качества продуктов, служит прослойкой между продуктом и горячим днищем сосуда.

Мясо ужаривается на 40%.

Поджаривание — основной способ жарения. Продукт помещается в открытый сосуд (сковороду, противень, сотейник и т. д.) с небольшим количеством масла, при этом продукт соприкасается с горячей поверхностью только одной стороной. Для поджаривания со всех сторон продукт переворачивают.

К разновидностям жарения относятся жарение на масле в духовом шкафу, жарение при полном погружении в разогретый жир — жарение во фритюре.

Обжаривание — ведётся на сковороде, реже в казанке, на сильном огне с небольшим количеством масла с целью создать поджаристую корочку на поверхности продукта, но не допустить прожаривания внутри и выжаривания (истекания сока из мяса, овощей, рыбы). Обжаривание совершают для последующего тушения, а иногда и перед варкой. Обжаривание обычно продолжается не более 2-3 минут. При большем времени обжаривание уже переходит в поджаривание.
Пассерование (нежное \’отваривание\’ в масле) — обжаривание в жире на небольшом огне сырых овощей с целью размягчения их, удержания ароматических веществ или передачи жиру красящих веществ (например, от моркови).
Пассерование овощей и муки широко применяется в кулинарной практике. Мука во время пассерования подсушивается и пропитывается жиром, при этом белки свёртываются, и при
дальнейшем использовании муки как заправки для супов и соусов она не образует клейкой массы.
Пряжение — жарение при толщине слоя масла (обязательно перекалённого!) от одного до двух сантиметров. Решающее условие пряжения то, что пищевой продукт опирается на дно посуды (не плавает), лежит на нём, хотя и окружён со всех сторон маслом. При этом обжаривание и жарение не разделяются, а составляют один процесс при одной и той же температуре. При пряжении подгорание практически исключено. Пряжение — самый удобный и самый универсальный вид жарения. Пряжить можно всё, кроме блинов и оладий, т.е. плоских тестяных изделий, нуждающихся в особо тонком слое масла, чтобы тесто могло свободно растечься по сковороде.

Несмотря на все свои преимущества, пряжение сравнительно нечасто применяется в современной кулинарии. Это объясняется сравнительно большим расходом масла при пряжении, чем при поджаривании. Жадность у одних, бедность у других заставили предпочесть худшие, но дешёвые способы жарения более выгодному, удобному, но более дорогостоящему — пряжению.

При пряжении используется только перекалённое масло. Чем реже пряжили, тем больше забывали, как надо перекаливать масло, пока наконец новые поколения совершенно ни перестали применять и перекаливание, и пряжение как способ приготовления пищи.

Сейчас пряжение осталось только в арсенале высококлассных поваров. Но нет более удобного способа жарения на домашней кухне — просто, быстро, вкусно. И в продукте гораздо лучше сохраняются питательные вещества, соки и витамины. После готовности продукт следует сразу снять со сковороды (казанка) из ещё кипящего масла — когда кипение масла прекратится, оно начнёт быстро впитываться в продукт, что далеко не всегда уместно. Изделия, приготовленные пряжением, получаются пышные, сочные и без излишков масла.

Пряжение незаменимо при быстром приготовлении блюд.

После пряжения масло не выливается, а используется для различных кулинарных целей, так как после пряжения, в большинстве случаев (в зависимости от пряженых продуктов), оно становится вкуснее, чем было перед пряжением. После пряжения рыбы, масло можно применять только для приготовления рыбных блюд.

Перекаливание масла — приём, обязательно применяемый во всякой профессиональной кухне. Масло или жир, на котором хотят жарить то или иное блюдо, предварительно подогревается на сковороде до появления белого, почти невидимого дымка и побеления. Перекалённое масло не брызгается, не шипит, не дает пригорания, не пахнет и не чадит. Продукты, приготовленные на перекалённом масле такие же диетические, как и отварные.
Сливочное масло и топлёное масло перекаливанию не подлежат!

Запекание разделяют на три вида:

1. открытое запекание или обжигание (гриллирование) — огонь (угли) расположен снизу, запекаемый предмет сверху на шампуре, вертеле или решётке;
2. закрытое — запекание в духовом шкафу (для изделий из теста или обмазанных тестом называется также выпеканием);
3. краткое запекание — практически готовый продукт закладывается тонким слоем в открытую посуду и помещается в духовой шкаф до получения сверху красивой поджаристой корочки.

Распространённое заблуждение — «поджаристая корочка содержит канцерогены!» На самом деле в поджаристой корочке содержатся очень полезные вещества, ускоряющие внутриклеточный обмен (поэтому корочки такие вкусные). Поджаренные продукты не показаны больным с онкологическими заболеваниями — ускоряется клеточный обмен и в онкологически изменённых клетках. (Т. е. эти вещества полезны, как пешая прогулка полезна для здорового и недопустима для человека со сломанной ногой.)

Нагрев в печи СВЧ (микроволновке)
По своим результатам этот быстрый способ тепловой обработки близок к припусканию продукта. Используется и для быстрого разогревания пищи.

Недавно возникшая тепловая обработка продуктов в печах СВЧ (микроволновках) внесла существенный вклад в международную (интернациональную, мировую) кулинарию, но (пока) никакого отношения к традиционным национальным кухням не имеет.

Приготовленные в печи СВЧ продукты совершенно безвредны, но неизбежно частично излучающиеся из работающей печи в окружающее пространство электромагнитные волны СВЧ-диапазона (с длиной волны около 15-20 сантиметров) весьма вредны для находящихся неподалёку людей и животных. Поэтому, просто отходите от работающей печи СВЧ (микроволновки) возможно дальше.

Источник

Что такое термическая обработка металлов? Методы и преимущества

Термическая обработка — это процесс нагрева и охлаждения металлов с использованием определенных заранее выбранных методов для получения желаемых свойств. Как черные, так и цветные металлы проходят термическую обработку перед их применением.

Со временем было разработано множество различных методов. Даже сегодня металлурги постоянно работают над улучшением результатов и рентабельности этих процессов.

Для этого они разрабатывают новые графики или циклы для производства различных сортов. Каждый график относится к разной скорости нагрева, выдержки и охлаждения металла.

При тщательном соблюдении этих методов можно производить металлы различных стандартов с удивительно конкретными физическими и химическими свойствами.

Польза

Причины проведения термообработки могут быть разными. Некоторые процедуры делают металл мягким, а другие повышают твердость . Они также могут влиять на электрическую и теплопроводность этих материалов.

Некоторые методы термообработки снимают напряжения, возникшие в более ранних процессах холодной обработки. Другие придают металлам желаемые химические свойства. Выбор идеального метода зависит от типа металла и требуемых свойств.

В некоторых случаях металлическая деталь может пройти несколько процедур термической обработки. Например, некоторые суперсплавы, используемые в авиастроении, могут пройти до шести различных этапов термообработки, чтобы оптимизировать их для применения.

Этапы процесса термообработки

Проще говоря, термическая обработка — это процесс нагрева металла, выдержки его при этой температуре и последующего охлаждения. В процессе обработки металлическая деталь претерпевает изменения своих механических свойств. Это связано с тем, что высокая температура изменяет микроструктуру металла, которая играет важную роль в механических свойствах материала.

Конечный результат зависит от множества различных факторов. К ним относятся время нагрева, время выдержки металлической детали при определенной температуре, скорость охлаждения, окружающие условия и т. д. Параметры зависят от метода термообработки, типа металла и размера детали.

В ходе этих процессов свойства металла изменятся. Среди этих свойств — электрическое сопротивление, магнетизм, твердость, вязкость, пластичность, хрупкость и коррозионная стойкость.

Нагрев

Детали реактивного двигателя, направляемые в печь

Как мы уже обсуждали, микроструктура сплавов будет изменяться в процессе термообработки. Нагрев осуществляется в соответствии с заданным термическим профилем.

При нагревании сплав может находиться в одном из трех различных состояний. Это может быть механическая смесь, твердый раствор или их комбинация.

Механическая смесь аналогична бетонной смеси, в которой цемент связывает песок и гравий. Песок и гравий все еще видны как отдельные частицы. В случае металлических сплавов механическая смесь удерживается основным металлом.

С другой стороны, в твердом растворе все компоненты смешиваются гомогенно. Это означает, что их невозможно идентифицировать индивидуально даже под микроскопом.

Каждое состояние приносит с собой разные качества. По фазовой диаграмме возможно изменение состояния путем нагрева. Однако охлаждение определяет конечный результат. Сплав может оказаться в одном из трех состояний, в зависимости только от метода.

Выдержка

Во время выдержки металл выдерживается при достигнутой температуре. Продолжительность зависит от требований.

Например, поверхностное упрочнение требует только структурных изменений поверхности металла, чтобы повысить твердость поверхности. В то же время для других методов требуются единые свойства. В этом случае период выдержки больше.

Время выдержки также зависит от типа материала и размера детали. Более крупным деталям требуется больше времени, когда целью являются однородные свойства. Это происходит из-за того, что сердцевине большой части требуется больше времени, чтобы достичь необходимой температуры.

Охлаждение

После завершения этапа выдержки металл необходимо охладить в установленном порядке. На этом этапе тоже происходят структурные изменения. Твердый раствор при охлаждении может оставаться неизменным, полностью или частично превращаться в механическую смесь, в зависимости от различных факторов.

Скорость охлаждения регулируется различными средами, такими как солевой раствор, вода, масло или воздух. Вышеупомянутая последовательность охлаждающих сред находится в порядке убывания эффективной скорости охлаждения. Солевой раствор быстрее всего поглощает тепло, а воздух — медленнее всего.

Также возможно использование печи в процессе охлаждения. Контролируемая среда обеспечивает высокую точность, когда необходимо медленное охлаждение.

Фазовые диаграммы

У каждого металлического сплава своя фазовая диаграмма. Как уже было сказано ранее, термическая обработка проводится по этим схемам. Они показывают структурные изменения, происходящие при разных температурах и различном химическом составе.

Давайте возьмем фазовую диаграмму железо-углерод в качестве примера, так как она наиболее известна и широко преподается в университетах.

Фазовая диаграмма железо-углерод является важным инструментом при изучении поведения различных углеродистых сталей при термообработке. Ось x показывает содержание углерода в сплаве, а ось y — температуру.

Обратите внимание, что 2,14% углерода — это предел, при котором сталь становится чугуном.

На диаграмме показаны различные области, где металл существует в различных микросостояниях, таких как аустенит, цементит, перлит. Эти области обозначены границами A1, A2, A3 и Acm. На этих границах происходят фазовые изменения, когда через них проходит температура или значение содержания углерода.

A1: Верхняя граница фазы цементит/феррит.

A2: предел, при котором железо теряет свой магнетизм. Температура, при которой металл теряет свой магнетизм, также называется температурой Кюри.

A3: Граница раздела, отделяющая фазу аустенит + феррит от фазы γ (гамма) аустенита.

Acm: Граница раздела, отделяющая аустенит γ от аустенита + цементита.

Фазовая диаграмма является важным инструментом, позволяющим определить, будет ли термообработка полезной или нет. Каждая структура привносит определенные качества в конечный продукт, и выбор термообработки делается на основе этого.

Распространенные методы термической обработки

Существует довольно много методов термической обработки. Каждый из них обладает определенными качествами.

К наиболее распространенным методам термообработки относятся:

• Отжиг;
• Нормализация;
• Закаливание;
• Старение;
• Снятие напряжения;
• Темперирование;
• Цементация.

Отжиг

При отжиге металл нагревается выше верхней критической температуры, а затем охлаждается с медленной скоростью.

Отжиг проводится для размягчения металла. Это делает металл более пригодным для холодной обработки и формовки. Он также повышает обрабатываемость, пластичность и вязкость металла.

Отжиг также полезен для снятия напряжений в детали, вызванных предшествующими процессами холодной обработки. Присутствующие пластические деформации устраняются во время рекристаллизации, когда температура металла пересекает верхнюю критическую температуру.

Металлы могут подвергаться множеству методов отжига, таких как рекристаллизационный отжиг, полный отжиг, частичный отжиг и окончательный отжиг.

Нормализация

Нормализация — это процесс термообработки, используемый для снятия внутренних напряжений, вызванных такими процессами, как сварка, литье или закалка.

В этом процессе металл нагревается до температуры, которая на 40° C выше его верхней критической температуры.

Эта температура выше, чем при закалке или отжиге. После выдержки при этой температуре в течение определенного периода времени его охлаждают на воздухе. Нормализация создает однородный размер зерна и состав по всей детали.

Нормализованная сталь тверже и прочнее отожженной стали. Фактически, в нормализованном виде сталь прочнее, чем в любом другом состоянии. Вот почему детали, которые требуют ударной вязкости или должны выдерживать большие внешние нагрузки, почти всегда будут нормализованы.

Закалка

Самый распространенный процесс термообработки — закалка — используется для увеличения твердости металла. В некоторых случаях затвердеть может только поверхность.

Заготовку закаляют, нагревая ее до заданной температуры, а затем быстро охлаждают, погружая в охлаждающую среду. Можно использовать масло, солевой раствор или воду. Полученная деталь будет иметь повышенную твердость и прочность, но одновременно возрастет и хрупкость.

Цементное упрочнение — это тип процесса упрочнения, при котором упрочняется только внешний слой заготовки. Используемый процесс такой же, но поскольку тонкий внешний слой подвергается процессу, полученная в результате заготовка имеет твердый внешний слой, но более мягкую сердцевину.

Это обычное дело для валов. Твердый внешний слой защищает его от износа материала . В противном случае при установке подшипника на вал он может повредить поверхность и сместить некоторые частицы, которые ускорят процесс износа. Закаленная поверхность обеспечивает защиту от этого, а сердечник по-прежнему обладает необходимыми свойствами, чтобы выдерживать усталостные напряжения.

Другие типы процессов закалки включают индукционную закалку, дифференциальную закалку и закалку пламенем. Однако закалка пламенем может привести к образованию зоны термического влияния, которая возникает после охлаждения детали.

Старение

График старения алюминия 6061

Старение или дисперсионное твердение — это метод термообработки, который в основном используется для повышения предела текучести ковких металлов. В ходе процесса образуются равномерно диспергированные частицы в структуре зерна металла, которые вызывают изменения в свойствах.

Осадочное твердение обычно происходит после еще одного процесса термообработки, при котором достигается более высокая температура. Однако старение только повышает температуру до среднего уровня и снова быстро снижает ее.

Некоторые материалы могут стареть естественным образом (при комнатной температуре), в то время как другие стареют только искусственно, то есть при повышенных температурах. Для естественно стареющих материалов может быть удобно хранить их при более низких температурах.

Снятие напряжения

Снятие напряжения особенно часто используется для деталей котлов, баллонов с воздухом, аккумуляторов и т. д. При этом методе нагревают металл до температуры чуть ниже его нижней критической границы. Процесс охлаждения медленный и, следовательно, равномерный.

Это делается для снятия напряжений, которые возникли в деталях из-за более ранних процессов, таких как формовка, механическая обработка, прокатка или правка.

Отпуск

Отпуск — это процесс уменьшения избыточной твердости и, следовательно, хрупкости, возникающей в процессе закалки. Также снимаются внутренние напряжения. Прохождение этого процесса может сделать металл пригодным для многих применений, в которых требуются такие свойства.

Температура обычно намного ниже температуры затвердевания. Чем выше используемая температура, тем мягче становится конечная заготовка. Скорость охлаждения не влияет на структуру металла во время отпуска, и обычно металл охлаждается на неподвижном воздухе.

Цементация стали

В этом процессе термообработки металл нагревается в присутствии другого материала, который выделяет углерод при разложении.

Освободившийся углерод поглощается поверхностью металла. Содержание углерода на поверхности увеличивается, что делает ее более твердой, чем внутреннее ядро.

Какие металлы подходят для термической обработки?

Хотя черные металлы составляют большинство термообработанных материалов, сплавы меди, магния, алюминия, никеля, латуни и титана также могут подвергаться термообработке.

Около 80% термически обрабатываемых металлов — это разные марки стали. Черные металлы, которые можно подвергать термической обработке, включают чугун, нержавеющую сталь и различные марки инструментальной стали.

Такие процессы, как закалка, отжиг, нормализация, снятие напряжений, цементирование, азотирование и отпуск, обычно выполняются на черных металлах.

Медь и медные сплавы подвергаются таким методам термической обработки, как отжиг, старение и закалка.

Алюминий подходит для таких методов термообработки, как отжиг, термообработка на твердый раствор, естественное и искусственное старение. Термическая обработка алюминия — это точный процесс. Объем процесса должен быть установлен, и его следует тщательно контролировать на каждом этапе для достижения желаемых характеристик.

Очевидно, не все материалы подходят для термической обработки. Точно так же не обязательно использовать каждый метод для отдельного материала. Поэтому каждый материал нужно изучать отдельно, чтобы добиться желаемого результата. Использование фазовых диаграмм и доступной информации о влиянии вышеупомянутых методов является отправной точкой.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Источник