Два процеси термічної обробки металу

Процес термічної обробки металу зазвичай включає три процеси: нагрівання, ізоляцію та охолодження. Іноді є лише два процеси: нагрівання та охолодження. Ці процеси взаємопов'язані та не можуть бути перервані.

1. Опалення

Нагрівання є одним із важливих процесів термічної обробки. Існує багато методів нагрівання для термічної обробки металів. Першим було використання деревного вугілля та кам'яного вугілля як джерела тепла, а потім використання рідкого та газоподібного палива. Застосування електроенергії робить нагрівання легким в управлінні та не забруднює навколишнє середовище. Ці джерела тепла можуть використовуватися для прямого нагрівання або непрямого нагрівання за допомогою розплавленої солі чи металу, або навіть плаваючих частинок.

Під час нагрівання металу заготовка піддається впливу повітря, що часто призводить до окислення та зневуглецювання (тобто вміст вуглецю на поверхні сталевої деталі зменшується), що дуже негативно впливає на властивості поверхні деталей після термічної обробки. Тому метали зазвичай слід нагрівати в контрольованій атмосфері або захисній атмосфері, в розплавленій солі та у вакуумі. Захисний нагрів також може виконуватися за допомогою методів покриття або упаковки.

Температура нагрівання є одним із важливих параметрів процесу термічної обробки. Вибір та контроль температури нагрівання є основним питанням для забезпечення якості термічної обробки. Температура нагрівання змінюється залежно від оброблюваного металевого матеріалу та мети термічної обробки, але зазвичай для отримання високотемпературної структури нагрівання перевищує певну характерну температуру перетворення. Крім того, перетворення вимагає певного часу. Тому, коли поверхня металевої заготовки досягає необхідної температури нагрівання, її необхідно підтримувати при цій температурі протягом певного періоду часу, щоб внутрішня та зовнішня температури були однаковими, а перетворення мікроструктури було завершеним. Цей період часу називається часом витримки. При використанні нагрівання з високою щільністю енергії та поверхневої термічної обробки швидкість нагрівання надзвичайно висока, і зазвичай немає часу витримки, тоді як час витримки для хімічної термічної обробки часто довший.

2. Охолодження

Охолодження також є невід'ємним етапом процесу термічної обробки. Методи охолодження різняться залежно від процесу, головним чином контролюючи швидкість охолодження. Як правило, відпал має найповільнішу швидкість охолодження, нормалізація - швидшу, а гартування - швидшу. Однак існують різні вимоги через різні типи сталі. Наприклад, сталь, загартована на повітрі, може гартуватися з тією ж швидкістю охолодження, що й нормалізація.