lämpötilakäsittelyä

Lämpötilakäsittely viittaa metallien kontrolloitujen lämpötilamuutosten sarjaan, jolla pyritään muokkaamaan niiden mikrorakennetta ja siten ominaisuuksia. Prosessi voi parantaa lujuutta, kovuutta tai sitkeyttä, helpottaa koneistusta sekä poistaa tai lievittää sisäisiä jännitteitä. Lämpötilakäsittelyt voivat muodostua yhdestä tai useammasta vaiheesta ja ne soveltuvat erityisesti teräksille, mutta niitä käytetään myös alumiinille ja kuparille.

Yleisimmät menetelmät ovat hehkutus, normalisointi, karkaistus ja temperointi. Hehkutuksessa metallin lämpötila pidetään tavoitteellisessa tilassa ja jäähdytys tapahtuu hitaasti, mikä pehmentää rakennetta ja poistaa jännitteitä. Normalisoinnissa lämpötila nousee yli kriittisen pisteen ja jäähdytys tapahtuu ilmassa, mikä parantaa rakeiden jakautumista ja kokonaislujuutta. Karkaistuksessa materiaalin lämpötila kohoaa korkealle, ja seuraava nopea jäähdytys, esimerkiksi veteen tai öljyyn, tuottaa korkeaa kovuutta mutta alentaen sitkeyttä. Temperoinnissa karkaisun jälkeen metallia kuumennetaan hallitusti pienempään lämpötilaan, mikä tasapainottaa kovuuden ja murtumankestävyyden.

Prosessi perustuu tarkkaan lämpötilan, ajan ja jäähdytysnopeuden kontrolliin. Ominaisuudet riippuvat sekä materiaalin koostumuksesta että halutusta lopullisesta työominaisuudesta. Lämpötilakäsittelyt voivat aiheuttaa osien vääntymistä, oksidointia tai kuumakäyrien syntyä, jolloin tarvitaan suojaisia ympäristöjä ja tarkkaa laadunvalvontaa. Tyypillisiä laadunvarmistusmenetelmiä ovat kovuuden mittaukset ja mikrorakenteen sekä residualijännitteiden arviointi.