Три категорије термичке обраде метала

Процеси термичке обраде метала могу се грубо поделити у три категорије: општа термичка обрада, површинска термичка обрада и хемијска термичка обрада. У зависности од грејног медијума, температуре загревања и методе хлађења, свака категорија се може поделити на неколико различитих процеса термичке обраде. Коришћењем различитих процеса термичке обраде, исти метал може добити различите структуре и самим тим имати различита својства. Челик је најшире коришћени метал у индустрији, а микроструктура челика је такође најсложенија, тако да постоји много врста процеса термичке обраде челика.

Укупна термичка обрада је процес термичке обраде метала којим се загрева радни предмет у целини, а затим се хлади одговарајућом брзином како би се променила његова укупна механичка својства. Укупна термичка обрада челика генерално обухвата четири основна процеса: жарење, нормализацију, каљење и отпуштање.

1. Жарење

Жарење је загревање радног предмета на одговарајућу температуру, усвајање различитих времена задржавања у зависности од материјала и величине радног предмета, а затим његово полако хлађење. Циљ је да се унутрашња структура метала достигне или приближи равнотежном стању, или да се ослободи унутрашњег напрезања насталог у претходном процесу. Постигну се добри перформансе процеса и услуге, или се структура припреми за даље каљење.

2. Нормализација

Нормализација или нормализација је загревање радног предмета на одговарајућу температуру, а затим његово хлађење на ваздуху. Ефекат нормализације је сличан оном код жарења, осим што је добијена структура финија. Често се користи за побољшање перформанси резања материјала, а понекад се користи и за испуњавање одређених захтева. Не високи делови као завршна термичка обрада.

3. Кашење

Каљење је загревање и одржавање радног предмета, а затим брзо хлађење у медијуму за каљење као што су вода, уље или други неоргански раствори соли, органски водени раствори.

4. Каљење

Након каљења, челик постаје тврд, али истовремено постаје крт. Да би се смањила кртост челичних делова, каљени челични делови се држе на одговарајућој температури изнад собне температуре и испод 650°C током дужег времена, а затим се хладе. Овај процес се назива отпуштање. Жарење, нормализација, каљење и отпуштање су „четири ватре“ у укупној термичкој обради. Међу њима, каљење и отпуштање су уско повезани и често се користе заједно и неопходни су.

„Четири ватре“ су развиле различите процесе термичке обраде са различитим температурама загревања и методама хлађења. Да би се постигла одређена чврстоћа и жилавост, процес комбиновања каљења и отпуштања на високој температури назива се каљење и отпуштање. Након што се неке легуре кале да би се формирао презасићени чврсти раствор, оне се држе на собној температури или нешто вишој температури дуже време како би се побољшала тврдоћа, чврстоћа или електромагнетна својства легуре. Овај процес термичке обраде назива се старење.

Метода ефикасног и блиског комбиновања обраде под притиском, деформације и термичке обраде ради постизања добре чврстоће и жилавости радног предмета назива се деформациона термичка обрада; термичка обрада изведена у атмосфери негативног притиска или вакууму назива се вакуумска термичка обрада, која не само да омогућава да радни предмет не оксидира или декарбуризује, већ да површина обрађеног радног предмета остане глатка и чиста, побољшавајући перформансе радног предмета. Такође се може хемијски термички третирати пенетрационим средством.

Тренутно, са све већом зрелошћу ласерске и плазма технологије, ове две технологије се користе за наношење слоја других премаза отпорних на хабање, корозију или топлоту на површину обичних челичних комада како би се променила површинска својства оригиналног комада. Ова нова техника се назива модификација површине.