soojusprotsess

Soojusprotsess on metallide omaduste muutmise protsesside kogum, mille käigus materjal kuumutatakse kontrollitud temperatuuridele ja jahtub järk-järgult. Eesmärk on mikrostruktuuri muuta ning sellega seeläbi parandada kõvadust, tugevust, sitkust ja töödeldavust, ilma olulise keemilise koostise muutumiseta.

Peamised soojusprotsessid on anneerimine, normaliseerimine, karastamine ja temperimine. Annerimine tähendab materjali kuumutamist madalamates või mõõdukates temperatuurides ning aeglast jahtumist, mille tulemusel on materjal pehmem, pinged on leevenenud ja töödeldavus paranenud. Normaliseerimine hõlmab kuumutamist kõrgemal temperatuuril jahtumist õhu käes, mis tekitab ühtlase terase ja parandab töödeldavust ja lõikekindlust. Karastamine on kiire jahutamine, tavaliselt vees või õlis, mis tekitab martensiidi ja suurendab kõvadust, kuid võib vähendada sitkust. Temperimine toimub pärast karastamist: materjal kuumutatakse uuesti madalamale temperatuurile ja jahtub aeglasemalt, et vähendada rabedust ja tasakaalustada kõvadust ning plastilisust.

Pinnakõvenemised hõlmavad protsesse, nagu karbureerimine ja nitridimine, mille käigus nimetatud pinna kiht muutub kõvemaks ning kulumiskindlamaks, säilitades sisemise piirkonna poolt suurema plastilisuse. Need meetmed suurendavad pinnanõrkuste vastupidavust ilma olulise sisemise struktuuri muutmiseta.

Soojusprotsesse rakendatakse peamiselt terases ja alusmetallides, sealhulgas süsinikteras, legeeritud terastel ja mõnel juhul alumiiniumist või tsingist alloydel. Kasutusalad hõlmavad autotööstust, masinaehitust, tööriistade tootmist ja keerukate komponentide valmistamist. Kontroll ja kvaliteet hõlmavad temperatuuride jahtumisperioodide jälgimist, kõvaduse mõõtmist ja mikrostruktuuri analüüsi; ohutusnõuded kehtivad kõrgete temperatuuride ja ohtlike jahutusvahendite tõttu.