Lämpökäsittelyyn

Lämpökäsittely on metallien käsittelymenetelmien ryhmä, jossa materiaalia lämmitetään hallitusti ja jäähdytetään tarkoituksellisen rakenteen ja ominaisuuksien muuttamiseksi. Tavoitteena on muuttaa mikro- ja makroskooppisia ominaisuuksia siten, että kappale täyttää käyttökohteensa vaatimukset esimerkiksi kovuuden, lujuuden, kulutuskestävyyden sekä sitkeyden osalta. Lämpökäsittely voi myös poistaa jännityksiä ja parantaa työstöominaisuuksia.

Yleisimmät menetelmät muodostuvat lämpötilan ja jäähdytysvälineen mukaan. Karkaisu ja temperointi ovat yleisesti käytetty yhdistelmä: kappale lämmitetään korkeaan lämpötilaan, jäähdytetään nopeammin kuin hitaasti, jolloin saavutetaan korkea kovuus; temperoinnilla kovuutta hieman alentamalla saadaan parempi sitkeys. Pehmennyskäsittely eli annealing lievittää kovuutta, parantaa muokattavuutta ja poistaa jännityksiä. Normalisointi altistaa materiaalin rakenteen kohtalaisen korkeassa lämpötilassa ilman jäähdytystä ilmaan, jolloin saavutetaan tasaisempi mikrorakenne. Pintakäsittelyinä käytetään nitridointia ja karburointia sekä muita pintaominaisuuksia parantavia prosesseja, jotka lisäävät kulutuskestävyyttä ilman koko kappaleen muuttamista.

Sovellukset kattavat erityisesti terästen työkappaleet, työkalut sekä koneosat, joissa vaaditaan tiettyä kovuutta ja kulutuskestävyyttä. Lämpökäsittelyn suunnittelu ottaa huomioon materiaalin koostumuksen, alkuperäiset ominaisuudet sekä loppukäytön lämpötilat ja kuormitukset. Prosessi vaatii sopivat laitteet, kontrolloidun lämmönlähteen ja oikein valitut jäähdytysmenetelmät, jotta toivottu mikro- ja makrostruktuuri saavutetaan turvallisesti ja toistettavasti.