Kaksi metallin lämpökäsittelyprosessia

Metallin lämpökäsittelyprosessi sisältää yleensä kolme prosessia: lämmityksen, eristyksen ja jäähdytyksen. Joskus prosesseja on vain kaksi: lämmitys ja jäähdytys. Nämä prosessit ovat yhteydessä toisiinsa, eikä niitä voida keskeyttää.

1.Lämmitys

Lämmitys on yksi tärkeimmistä lämpökäsittelyprosesseista. Metallin lämpökäsittelyyn on monia lämmitysmenetelmiä. Ensimmäinen oli hiilen ja kivihiilen käyttö lämmönlähteenä, ja sitten nestemäisten ja kaasumaisten polttoaineiden käyttö. Sähkön käyttö tekee lämmityksen hallinnasta helppoa eikä aiheuta ympäristölle saasteita. Näitä lämmönlähteitä voidaan käyttää suoraan lämmitykseen tai epäsuoraan lämmitykseen sulan suolan tai metallin tai jopa kelluvien hiukkasten avulla.

Kun metallia kuumennetaan, työkappale altistuu ilmalle, ja usein tapahtuu hapettumista ja hiilenpoistoa (eli teräsosan pinnan hiilipitoisuus vähenee), millä on erittäin negatiivinen vaikutus osien pintaominaisuuksiin lämpökäsittelyn jälkeen. Siksi metallit tulisi yleensä kuumentaa kontrolloidussa ilmakehässä tai suojakaasussa, sulassa suolassa ja tyhjiössä. Suojaava kuumennus voidaan suorittaa myös pinnoitus- tai pakkausmenetelmillä.

Lämmityslämpötila on yksi lämpökäsittelyprosessin tärkeimmistä prosessiparametreista. Lämmityslämpötilan valinta ja säätö on tärkein tekijä lämpökäsittelyn laadun varmistamiseksi. Lämmityslämpötila vaihtelee käsiteltävän metallimateriaalin ja lämpökäsittelyn tarkoituksen mukaan, mutta yleensä se lämmitetään tietyn ominaismuutoslämpötilan yläpuolelle korkean lämpötilan rakenteen aikaansaamiseksi. Lisäksi muutos vaatii tietyn ajan. Siksi, kun metallikappaleen pinta saavuttaa vaaditun lämmityslämpötilan, se on pidettävä tässä lämpötilassa tietyn ajan, jotta sisä- ja ulkolämpötilat ovat tasaiset ja mikrorakenteen muutos on valmis. Tätä aikaa kutsutaan pitoajaksi. Käytettäessä korkeaenergistä lämmitystä ja pintalämpökäsittelyä lämmitysnopeus on erittäin nopea eikä pitoaikaa yleensä ole, kun taas kemiallisessa lämpökäsittelyssä pitoaika on usein pidempi.

2. Jäähdytys

Jäähdytys on myös välttämätön vaihe lämpökäsittelyprosessissa. Jäähdytysmenetelmät vaihtelevat prosessista riippuen ja ne säätelevät pääasiassa jäähdytysnopeutta. Yleensä hehkutusjäähdytyksellä on hitain jäähdytysnopeus, normalisoinnilla nopeampi jäähdytysnopeus ja sammutuksella vielä nopeampi jäähdytysnopeus. Eri terästyypeillä on kuitenkin erilaisia ​​vaatimuksia. Esimerkiksi ilmakarkaistu teräs voidaan karkaista samalla jäähdytysnopeudella kuin normalisointi.