pintalämpökäsittelyt

Pintalämpökäsittelyt ovat metallien lämmitysprosesseja, joissa vain kappaleen pinnan mikrostruktuuri ja mekaaniset ominaisuudet muutetaan, kun taas suurin osa kappaleen sisäosasta säilyy muuttumattomana. Tavoitteena on parantaa pintafirmaa, kovuutta, kulutuskestävyyttä ja väsymislujuutta sekä pienentää pinnan kulumista ja kestää iskuja. Prosessi voidaan toteuttaa lyhyellä, paikallisella kuumenuksella ja usein myös jalostettuun jäähdytykseen vaikuttaa lopullinen karkaisu- tai diffuosiokerroksen ominaisuuksiin.

Tyypillisiä pintalämpökäsittelymenetelmiä ovat induktiokovitus, liekkikovitus ja laserkovitus. Induktiokovitus käyttää sähkömagneettista induktiota pinnan nopeaan lämmittämiseen ennen jäähdytystä; liekkikovitus hyödyntää kaasuliekkiä pinnan kuumentamiseen ja jäähdyttämiseen; laserkovitus käyttää kohdennettua laserenergiaa pinnan lämpenemiseen ja nopeaan jäähdytykseen. Diffuosiopintakäsittelyt kattaa karburoinnin, karbonitridoinnin, nitridin ja nitrokarburoinnin, joissa pintaan syntyy kovaa diffuosiokerrosta parantaen kulutusta ja väsymiskestävyyttä.

Materiaaleina käytetään yleisesti teräksiä ja seoksia, joille halutaan kohottaa pinnan kovuutta ja kestävyyttä ilman suuria kokoaikaisia muodonmuutoksia. Pintakäytännöt määrittävät karkaisupäät, kerrospaksuuden ja lämpötilat, mikä vaikuttaa lujuuteen, sitkeyteen sekä termiseen jännitteeseen (jäännösjännityksiin).

Käytännön näkökulmina pintalämpökäsittelyt tarjoavat hyvän vastineen kulutusta ja väsymistä vastaan, mutta niihin liittyy kustannuksia, mahdollinen kappaleen muodonmuutos ja lisättyjä käsittelyn jälkitoimia, kuten viimeistely- ja koestustarpeita.