Värmebehandlingar

Värmebehandlingar är en grupp metallurgiska processer där ett arbetsmaterial upphettas till specifika temperaturer, hålls där under en viss tid och sedan kyls påkontrollerat. Syftet är att förändra materialets mikrostruktur och därmed dess mekaniska egenskaper, såsom hårdhet, seghet, draghållfasthet och dimensionsstabilitet. Behandlingarna målar olika egenskaper beroende på vilka temperaturer och kylningsförlopp som används samt typen av material.

Vanliga processer inkluderar glödgning, normalisering, härdning och temperering. Glödgning syftar till mjukgörning och spänningsutjämning, vilket ökar formbarhet och minskar sprickbenägenhet. Normalisering uppnår ett finare korn genom upphettning till hög temperatur och luftkylning, vilket förbättrar slitstyrkan jämfört med glödgade stål. Härdning innebär upphettning till en austenitisk temperatur följt av snabb avkylning, ofta till martensit, vilket ger hög hårdhet men ökad sprödhet. Temperering följer härdning och syftar till att reducera sprödhet genom att låta materialet släppa ut en del av det interna spänningsligan. Ytbehandlingar som karburering och nitrokarburering ökar ythårdheten genom diffusion i ytskiktet medan kärnan förblir mjukare. Induktionshärdning används för snabb och riktad ythärdning.

Andra metoder inkluderar lösningshärdning och åldring (precipitation hardening) av legeringar som aluminium och koppar, där rätt kombination av lösning och åldringsbehandling uppnår hög styrka. Valet av process beror på material, önskade egenskaper och tillämpning, samt krav på form- och dimensionstabilitet.