Lämpökäsittelyprosessit

Lämpökäsittelyprosessit ovat teollisia prosesseja, joissa materiaaleja, useimmiten metalleja, muokataan lämmön avulla haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Nämä prosessit vaikuttavat materiaalin rakenteeseen, ja siten sen mekaanisiin ominaisuuksiin, kuten kovuuteen, sitkeyteen ja lujuuteen. Lämpökäsittely ei yleensä muuta materiaalin kemiallista koostumusta, mutta se voi muuttaa sen mikrorakennetta.

Yleisimpiä lämpökäsittelyprosesseja ovat hehkutus, karkaisu ja päästö. Hehkutus tarkoittaa materiaalin lämmittämistä tiettyyn lämpötilaan ja sen hidasta jäähdyttämistä. Tämän tarkoituksena on usein pehmentää materiaalia, poistaa sisäisiä jännityksiä ja parantaa sen muokattavuutta. Karkaisu puolestaan tehdään lämmittämällä materiaali kriittiseen lämpötilaan ja jäähdyttämällä se nopeasti, tyypillisesti öljyyn tai veteen. Nopeampi jäähdytys johtaa kovempaan ja hauraampaan rakenteeseen. Päästö suoritetaan karkaisun jälkeen, ja siinä materiaalia lämmitetään alempaan lämpötilaan ja jäähdytetään hallitusti. Päästön avulla vähennetään karkaisun aiheuttamaa haurautta ja saavutetaan tasapainoisempi yhdistelmä kovuutta ja sitkeyttä.

Muita lämpökäsittelyprosesseja ovat esimerkiksi normalisointi, jossa materiaali lämmitetään ja jäähdytetään ilmassa, sekä pintakäsittelyt, kuten kaasutus ja typpaus, jotka muuttavat materiaalin pinnan koostumusta ja kovuutta. Lämpökäsittelyprosessien valinta riippuu käsiteltävästä materiaalista ja lopputuotteelta vaadituista ominaisuuksista. Huolellisesti suunnitellut ja toteutetut lämpökäsittelyt ovat olennaisia monien teollisuudenalojen, kuten auto-, ilmailu- ja koneenrakennusteollisuuden, tuotteiden laadun ja suorituskyvyn varmistamisessa.