Procesy tepelného spracovania kovov možno zhruba rozdeliť do troch kategórií: celkové tepelné spracovanie, povrchové tepelné spracovanie a chemické tepelné spracovanie. V závislosti od vykurovacieho média, teploty ohrevu a spôsobu chladenia možno každú kategóriu rozdeliť do niekoľkých rôznych procesov tepelného spracovania. Použitím rôznych procesov tepelného spracovania môže ten istý kov získať rôzne štruktúry, a teda mať rôzne vlastnosti. Oceľ je najpoužívanejším kovom v priemysle a mikroštruktúra ocele je tiež najzložitejšia, takže existuje mnoho typov procesov tepelného spracovania ocele.
Celkové tepelné spracovanie je proces tepelného spracovania kovu, pri ktorom sa obrobok ako celok ohrieva a potom sa ochladzuje vhodnou rýchlosťou, aby sa zmenili jeho celkové mechanické vlastnosti. Celkové tepelné spracovanie ocele vo všeobecnosti zahŕňa štyri základné procesy: žíhanie, normalizáciu, kalenie a popúšťanie.
1. Žíhanie
Žíhanie spočíva v ohriatí obrobku na vhodnú teplotu, nastavení rôznych časov výdrže v závislosti od materiálu a veľkosti obrobku a následnom pomalom ochladení. Cieľom je dosiahnuť alebo priblížiť vnútornú štruktúru kovu k rovnovážnemu stavu, alebo uvoľniť vnútorné napätie vytvorené v predchádzajúcom procese. Dosiahnuť dobrý výkon procesu a prevádzkové vlastnosti, alebo pripraviť štruktúru na ďalšie kalenie.
2. Normalizácia
Normalizácia alebo normalizácia je ohrev obrobku na vhodnú teplotu a následné ochladenie na vzduchu. Účinok normalizácie je podobný žíhaniu, s výnimkou jemnejšej štruktúry. Často sa používa na zlepšenie rezného výkonu materiálov a niekedy sa používa na splnenie určitých požiadaviek. Nevysoké diely ako konečné tepelné spracovanie.
3. Kalenie
Kalenie spočíva v zahrievaní a udržiavaní obrobku a následnom rýchlom ochladení v kaliacom médiu, ako je voda, olej alebo iné anorganické soľné roztoky, organické vodné roztoky.
4. Popúšťanie
Po kalení sa oceľ stáva tvrdou, ale zároveň krehkou. Aby sa znížila krehkosť oceľových dielov, kalené oceľové diely sa dlhodobo udržiavajú pri vhodnej teplote nad izbovou teplotou a pod 650 °C a potom sa ochladia. Tento proces sa nazýva popúšťanie. Žíhanie, normalizácia, kalenie a popúšťanie sú „štyri ohne“ v celkovom tepelnom spracovaní. Kalenie a popúšťanie spolu úzko súvisia a často sa používajú spoločne a sú nevyhnutné.
„Štyri ohne“ vyvinuli rôzne procesy tepelného spracovania s rôznymi teplotami ohrevu a metódami chladenia. Na dosiahnutie určitej pevnosti a húževnatosti sa proces kombinácie kalenia a popúšťania pri vysokej teplote nazýva kalenie a popúšťanie. Po kalení niektorých zliatin za vzniku presýteného tuhého roztoku sa dlhší čas udržiavajú pri izbovej teplote alebo mierne vyššej teplote, aby sa zlepšila tvrdosť, pevnosť alebo elektromagnetické vlastnosti zliatiny. Tento proces tepelného spracovania sa nazýva starnutie.
Metóda efektívneho a úzkeho kombinovania tlakového spracovania, deformácie a tepelného spracovania na dosiahnutie dobrej pevnosti a húževnatosti obrobku sa nazýva deformačné tepelné spracovanie; tepelné spracovanie vykonávané v podtlakovej atmosfére alebo vákuu sa nazýva vákuové tepelné spracovanie, ktoré nielenže umožňuje, aby obrobok neoxidoval ani sa neoduhličil, ale aby povrch ošetreného obrobku zostal hladký a čistý, čím sa zlepší jeho výkon. Môže sa tiež chemicky tepelne ošetriť penetračným činidlom.
V súčasnosti, s rastúcou zrelosťou laserovej a plazmovej technológie, sa tieto dve technológie používajú na nanášanie vrstvy iných povlakov odolných voči opotrebovaniu, korózii alebo teplu na povrch bežných oceľových obrobkov, aby sa zmenili povrchové vlastnosti pôvodného obrobku. Táto nová technika sa nazýva modifikácia povrchu.
Čas uverejnenia: 31. marca 2024