Lämpökäsittelyllä

Lämpökäsittelyllä tarkoitetaan prosessia, jossa materiaalia kuumennetaan hallitusti, pidetään kuumana tietyn ajan ja jäähdytetään kontrolloidusti. Tämän seurauksena materiaalin mikro- ja makroskoorinen rakenne sekä ominaisuudet, kuten kovuus, lujuus, sitkeys ja kulutuskestävyys, voivat muuttua. Lämpökäsittelyä käytetään laajasti metallien sekä puun ja joidenkin elintarvikkeiden käsittelyssä.

Metallien lämpökäsittely on keskeinen osa metallurgiaa. Prosessi etenee yleensä siten, että materiaali kuumennetaan haluttuun lämpötilaan, pidetään siellä riittäävä aika ja jäähdytetään hallitusti. Tavoitteena on muuttaa mikrostruktuuria siten, että halutut ominaisuudet paranevat. Keskeisiä menetelmiä ovat pehmeneminen (annealing), normalisointi, karkaisu ja temperointi sekä stressin poistaminen. Eri hiilipitoisuudet ja lisäaineet määrittävät lopullisen ominaisuuden, kuten kovuuden ja plastisuuden.

Puussa lämpökäsittely tarkoittaa usein lämpömodifikaatiota, jossa puu käsitellään kuumuudessa hapettomissa tai kontrolloiduissa olosuhteissa, tyypillisesti noin 180–260 °C. Tuloksena on parempi kosteudenkestävyys ja säänkestoisuus sekä pienempi kosteuspitoisuus. Samalla puun väri voi tummua, ja joidenkin ominaisuuksien, kuten lujuuden tai jäykkyyden, muutos on yksilöllistä.

Elintarvikkeiden lämpökäsittely, kuten pastörointi ja sterilointi, kohdistuu mikrobien tuhoamiseen tai niiden määrän vähentämiseen. Tämä pidentää säilyvyyttä ja parantaa turvallisuutta, mutta voi vaikuttaa ruokaan makuun, rakenteeseen ja ravitsemuksellisiin arvoihin. Lämpökäsittelyyn liittyy myös energiankulutus ja prosessin aikataulutus.