karkaistamista

Karkaistaminen on metallien lämpökäsittely, jonka tavoitteena on lisätä teräksen kovuutta ja kulutuskestävyyttä muokkaamalla sen mikrorakennetta. Perusidea on, että teräs lämmitetään korkeaan lämpötilaan austenitointiin ja sen jälkeen jäähdytetään nopeasti, jolloin muodostuu martensiitti. Martensiitti on hyvin kova mutta herkkä rakennetyyppi, joten karkaistaminen yhdistetään usein temperointiin teräksen halutun kovuuden ja sitkeysarvon saavuttamiseksi.

Prosessi koostuu tyypillisesti kolmesta vaiheesta: 1) austenitointi, jolloin teräs kuumennetaan noin 800–950 °C riippuen luokkasta ja halutusta lopullisesta ominaisuudesta; 2) karkaistus, eli nopea jäähdytys öljyssä, vedessä tai ilmassa, jolla austeniitti muuntuu martensiitiksi; 3) temperointi, jossa terästä lämmitetään hallitusti uudestaan ja jäähdytetään, jolloin saavutetaan tasapaino kovuuden ja sitkeyden välillä.

Jäähdytysnopeuteen vaikuttavat tekijät sisältävät teräksen koostumuksen, kappaleen koon ja geometrian sekä käytetyn jäähdytysmenetelmän. Liiallinen tai epäyhteensopiva jäähdytys voi aiheuttaa jännityksiä, pintahauraumaa tai halkeamia sekä muodonmuutoksia. Temperointi on välttämätön osa prosessia useimmissa teräksissä, sillä se parantaa iskunkestävyyttä ja estää haurautta.

Karkaistamisen yleisimmät sovellukset ovat työkalu- ja leikkausteräkset, hammaspyörät, laakerinosia sekä muita kulutusta kestävää tarvitsevia komponentteja. Prosessiin liittyy kustannuksia ja energiankulutusta sekä vaatii tarkkaa lämpötilan- ja jäähtymisenhallintaa laadun varmistamiseksi.