Lämmönkäsittely

Lämmönkäsittely on metallien lämpötilan hallittua muokkaamista sekä jäähdytystä, jonka tarkoituksena on muuttaa rakennetta ja ominaisuuksia. Tavoitteita ovat esimerkiksi kovuuden, kulutuskestävyyden ja lujuuden säätö sekä jännitteiden poistaminen.

Yleisimmät perusprosessit ovat anneeraus, normalisointi, karkaisu ja temperointi. Anneeraus lämmittää ja jäähdyttää hitaasti, jolloin rakenne pehmenee ja jännitteet vähenevät. Normalisointi lämpötilan jälkeen jäähdytetään nopeasti ilmaan, jolloin rakenne paranee ja kesto kasvaa. Karkaisu nostaa kovuutta nopeasti jäähdyttämällä, useimmiten öljyssä tai vedessä. Temperointi tehdään karkaisun jälkeen, ja siinä materiaalin lämpötilaa säädetään tarkasti sitkeyden ja halutun kovuuden saavuttamiseksi.

Pintakäsittelyt kuten karburointi ja nitridointi lisäävät pinnan kovuutta. Karburointi lisää hiiltä pinnalle, nitridointi taas typpeä, mikä parantaa kulutusta kestäviä ominaisuuksia.

Lämpökäsittelyiden vaikutukset riippuvat mikrorakenteesta; martensiitti lisää kovuutta, pehmeämmät rakenteet parantavat sitkeyttä. Prosessit suunnitellaan tavoitellun käyttötarkoituksen mukaan kontrolloidulla lämpötilalla, kestolla ja jäähdytystavalla.