Proces tepelného spracovania

Proces tepelného spracovania vo všeobecnosti zahŕňa tri procesy: vykurovanie, izolácia a chladenie, niekedy iba dva procesy: vykurovanie a chladenie. Tieto procesy sú vzájomne prepojené a neprerušované.

Ohrev je jedným z dôležitých procesov pri tepelnom spracovaní. Existuje mnoho spôsobov ohrevu na tepelné spracovanie kovov a najskoršou z nich bolo použitie dreveného uhlia a uhlia ako zdrojov tepla a potom použitie kvapalných a plynných palív. Použitie elektriny uľahčuje ovládanie vykurovania a nezaťažuje životné prostredie. Tieto zdroje tepla je možné použiť na priamy ohrev, ale aj nepriamy ohrev cez roztavené soli alebo kovy, ako aj plávajúce častice.

Pri zahrievaní kovu je obrobok vystavený pôsobeniu vzduchu a často podlieha oxidácii a oduhličeniu (tzn. znižuje sa obsah uhlíka na povrchu oceľových dielov), čo má veľmi nepriaznivý vplyv na povrchové vlastnosti dielov po tepelnom spracovaní. Preto by sa kovy mali zvyčajne zahrievať v regulovateľnej alebo ochrannej atmosfére, roztavenej soli a vo vákuu a môžu sa tiež chrániť a zahrievať pomocou povlakov alebo metód balenia.

Teplota ohrevu vysokovákuovej sintrovacej pece je jedným z dôležitých parametrov procesu v procese tepelného spracovania. Výber a kontrola teploty ohrevu je hlavným problémom pri zabezpečovaní kvality tepelného spracovania. Teplota zahrievania sa mení v závislosti od spracovávaného kovového materiálu a účelu tepelného spracovania, ale vo všeobecnosti sa zahrieva nad teplotu fázového prechodu, aby sa získala vysokoteplotná mikroštruktúra. Transformácia si navyše vyžaduje určitý čas. Preto, keď povrch kovového obrobku dosiahne požadovanú teplotu ohrevu, je potrebné udržiavať túto teplotu po určitú dobu, aby boli vnútorné a vonkajšie teploty konzistentné a transformácia mikroštruktúry bola dokončená. Toto časové obdobie sa nazýva čas zdržania. Pri použití vykurovania s vysokou energetickou hustotou a povrchového tepelného spracovania je rýchlosť ohrevu extrémne rýchla a vo všeobecnosti neexistuje žiadna doba izolácie, zatiaľ čo doba izolácie chemickej tepelnej úpravy je často dlhšia.

Chladenie je tiež nevyhnutným krokom v procese tepelného spracovania a spôsob chladenia sa líši v závislosti od procesu, pričom sa riadi hlavne rýchlosť chladenia. Rýchlosť ochladzovania žíhania je vo všeobecnosti najpomalšia, zatiaľ čo rýchlosť ochladzovania normalizácie je rýchlejšia a rýchlosť ochladzovania ochladzovania je rýchlejšia. Existujú však aj rôzne požiadavky v dôsledku rôznych druhov ocele, napríklad vzduchom kalená oceľ môže byť kalená rovnakou rýchlosťou chladenia ako normalizácia.

Procesy tepelného spracovania kovov možno vo všeobecnosti rozdeliť do troch kategórií: celkové tepelné spracovanie, povrchové tepelné spracovanie a chemické tepelné spracovanie. Podľa rôznych vykurovacích médií, teploty ohrevu a metód chladenia možno každú hlavnú kategóriu rozdeliť do niekoľkých rôznych procesov tepelného spracovania. Použitie rôznych procesov tepelného spracovania pre ten istý kov môže viesť k rôznym mikroštruktúram a tým k rôznym vlastnostiam. Oceľ je najpoužívanejší kov v priemysle a jej mikroštruktúra je tiež najzložitejšia, preto existujú rôzne typy procesov tepelného spracovania ocele.