Lämpökovetusta

Lämpökovetusta on metallurgian termi, jolla tarkoitetaan pintakoviaineen tai pintakarkaistamisen lämpökäsittelyä. Käytännössä kappaleen ulkoinen kerros muokataan kovemmaksi kuin sen ydin siten, että pintakovuuden lisääntyminen parantaa kulutusta kestävää pintaa samalla, kun ytimen suunniteltu kimmoisuus säilyy.

Prosessin peruside on, että kappale lämmitetään ennalta määriteltyyn lämpötilaan ja pidetään siellä riittävän ajan, jolloin pintamassa tapahtuu mikrostruktuurin muutos, usein martensiittinen, ja sen jälkeen kappale jäähdytetään hallitusti. Jäähdytys voi olla nopea (kvyhdytys) tai hallittu riippuen halutusta pintakovuudesta ja kerrospaksuudesta. Eri tekniikat tarjoavat mahdollisuuden paikalliseen tai koko pinnan kovettamiseen.

Tekniikoita ovat muun muassa karburointi (hiilen lisääminen pintaan), nitridaatio (typpi/nitridien muodostuminen pintaan) sekä pintakovetus induktiolla tai liekillä. Näissä menetelmissä kovuus ja kovettumiskerroksen syvyys voidaan määrittää lämpökäsittelyn parametreillä sekä sekoituksen, ajan ja jäähdytyksen kontrolloinnilla.

Käyttökohteita ovat esimerkiksi hammaspyörät, akselit, laakerien pinnat, työkalut ja leikkausvälineet, joissa tarvitaan kulutuskestävää pintaa yhdistettynä kantokykyyn ja ydinlujuuteen. Riskit ja haasteet liittyvät jännitysten, halkeilun ja muodonmuutosten hallintaan sekä kerrospaksuuden ja pinnan yhtenäisyyteen. Kovuus- ja kerrospaksuusmitoissa käytetään kovuusprofiileja ja metallografisia tutkimuksia.