Temperointiprosessit

Temperointiprosessit viittaa metallien, erityisesti teräksen, lämpökäsittelymenetelmään, jolla pyritään parantamaan materiaalin sitkeyttä ja iskunkestävyyttä samalla, kun sen lujuusominaisuuksia ylläpidetään. Prosessi aloitetaan yleensä karkaisulla, jossa metalli kuumennetaan austeniittiseen lämpötilaan ja jäähdytetään nopeasti, tyypillisesti vedessä tai öljyssä. Tämä jäähdytys muuttaa mikrorakennetta martensiitiksi, joka on erittäin kova ja hauras. Karkaisun jälkeen seuraa temperointi, jossa metallia kuumennetaan uudelleen alempaan lämpötilaan, yleensä alle austeniittisen alueen, ja pidetään siellä tietty aika. Tätä seuraa hallittu jäähdytys.

Temperoinnin aikana martensiitissa tapahtuu muutoksia. Korkeampi lämpötila mahdollistaa hiiliatomien diffuusion ja pienempien karbidien muodostumisen, mikä vähentää sisäisiä jännityksiä ja tekee materiaalista vähemmän hauraan. Temperointilämpötilan valinta on kriittinen, sillä se määrittää lopputuloksena saatavan sitkeyden ja lujuuden tasapainon. Korkeammat temperointilämpötilat lisäävät sitkeyttä ja plastisuutta, mutta vähentävät hieman lujuutta ja kovuutta. Matalammat temperointilämpötilat säilyttävät enemmän kovuutta, mutta jättävät materiaalin hauraammaksi. Eri teräslaatuilla ja käyttötarkoituksilla on omat optimilämpötilansa ja -aikansa temperoinnille. Yleisiä temperointimenetelmiä ovat muun muassa vesi-, öljy- ja ilmakieminen temperointi riippuen tarvittavasta jäähdytysnopeudesta ja materiaalin koosta.