Lämpötoimenpide

Lämpötoimenpide on kontrolloitu lämmitys- ja jäähdytysprosessi, jolla pyritään muuttamaan materiaalin mikrostruktuuria ja sen mekaanisia ominaisuuksia ilman merkittäviä geometrisia muutoksia. Sitä käytetään pääasiassa metallien, kuten terästen, käsittelyyn, mutta sovelluksia esiintyy myös lasien ja joidenkin muovien alalla. Toimenpiteet vaikuttavat muun muassa kovuuteen, lujuuteen, sitkeyteen sekä kulutuskestävyyteen sekä jäännössijännitteisiin.

Prosessi koostuu tyypillisesti seuraavista vaiheista: materiaalin lämmittäminen ennalta määriteltyyn lämpötilaan, lämpötilan ylläpito kyseisessä tilassa (pitopaikka), ja hallittu jäähdytys haluttuun jäähdytysnopeuteen. Jäähdytys voi tapahtua ilmassa, vedessä, öljyssä tai kaasussa ja se vaikuttaa lopulliseen mikrostruktuuriin sekä ominaisuuksiin. Lämpötoimenpiteet vaativat tarkkaa kontrollia sekä lämpötilan, ilmanlaadun ja aikojen suhteen.

Yleisimmät lämpötoimenpiteet ovat hehkutus (annealing), normalisointi, kovettaminen ja temperointi sekä karkaisu ja nitridaatio tai carburointi. Hehkutus pehmentää materiaalia ja poistaa jännitteitä, normalisointi parantaa rakeen rakennetta, kovettaminen ja temperointi lisää kovuutta sekä vastustaa murtumista, ja karkaisu sekä nitridaatio/carburointi tarjoavat pinnankovuutta.

Käyttöalueet ulottuvat autoteollisuuteen, rakennusteollisuuteen, työkaluteollisuuteen ja moniin valmistusprosesseihin sekä energia- ja ilmailuteollisuuteen. Laadunvarmistuksessa noudatetaan kansainvälisiä standardeja kuten ISO-, EN- ja ASTM-sarjoja sekä yritys- ja lopputuotteen vaatimuksia, jotta prosessit tuottavat toivottuja ominaisuuksia ja toistettavuutta.