שלוש קטגוריות של טיפול בחום מתכת

ניתן לחלק באופן גס את תהליכי טיפול בחום במתכת לשלוש קטגוריות: טיפול בחום כולל, טיפול בחום משטח וטיפול בחום כימי. בהתאם לאמצעי החימום, טמפרטורת החימום ושיטת הקירור, ניתן לחלק כל קטגוריה למספר תהליכי טיפול בחום שונים. באמצעות תהליכי טיפול בחום שונים, אותה מתכת יכולה לקבל מבנים שונים ובכך בעלת תכונות שונות. פלדה היא המתכת הנפוצה ביותר בתעשייה, והמבנה המיקרו של הפלדה הוא גם המורכב ביותר, ולכן ישנם סוגים רבים של תהליכי טיפול בחום פלדה.

טיפול בחום כולל הוא תהליך טיפול בחום מתכת המחמם את חומר העבודה בכללותו ולאחר מכן מקרר אותו במהירות מתאימה כדי לשנות את התכונות המכניות הכוללות שלו. טיפול החום הכולל של פלדה כולל בדרך כלל ארבעה תהליכים בסיסיים: חישול, נורמליזציה, כיבוי וחיסול.

1. חישול

חישול הוא לחמם את חומר העבודה לטמפרטורה מתאימה, לאמץ זמני החזקה שונים בהתאם לחומר ולגודל חומר העבודה, ולאחר מכן לקרר אותו באיטיות. המטרה היא לגרום למבנה הפנימי של המתכת להגיע או להתקרב למצב שיווי משקל, או לשחרר את הלחץ הפנימי שנוצר בתהליך הקודם. השג ביצועי תהליכים טובים וביצועי שירות, או הכן את המבנה לכיבוי נוסף.

2. נורמליזציה

נרמול או נרמול הוא לחמם את חומר העבודה לטמפרטורה מתאימה ולאחר מכן לקרר אותו באוויר. השפעת הנרמול דומה לזו של חישול, אלא שהמבנה המתקבל עדין יותר. הוא משמש לעתים קרובות כדי לשפר את ביצועי החיתוך של חומרים, ולפעמים משמש כדי לעמוד בדרישות מסוימות. חלקים לא גבוהים כטיפול חום סופי.

3. מרווה

כיבוי הוא לחמם ולתחזק את חומר העבודה, ולאחר מכן לקרר אותו במהירות במדיום מרווה כגון מים, שמן או תמיסות מלח אנאורגניות אחרות, תמיסות מימיות אורגניות.

4. חיסום

לאחר ההמרה, הפלדה הופכת קשה אך בה בעת הופכת שבירה. על מנת להפחית את שבירותם של חלקי הפלדה, חלקי הפלדה המרוווים נשמרים בטמפרטורה מתאימה מעל טמפרטורת החדר ומתחת ל-650 מעלות צלזיוס למשך זמן רב, ולאחר מכן מקוררים. תהליך זה נקרא מזג. חישול, נורמליזציה, כיבוי וחיסול הם "ארבע השריפות" בטיפול בחום הכולל. ביניהם, הרווה ומיזוג קשורים קשר הדוק ולעתים קרובות משתמשים בהם יחד והם הכרחיים.

"ארבע שריפות" פיתחו תהליכי טיפול בחום שונים עם טמפרטורות חימום ושיטות קירור שונות. על מנת לקבל חוזק וקשיחות מסויימים, תהליך השילוב של מרווה וטמפרור בטמפרטורות גבוהות נקרא מרווה וטמפרינג. לאחר שסגסוגות מסוימות נכבות ליצירת תמיסה מוצקה על-רוויה, הן נשמרות בטמפרטורת החדר או בטמפרטורה מעט גבוהה יותר למשך פרק זמן ארוך יותר כדי לשפר את הקשיות, החוזק או התכונות האלקטרומגנטיות של הסגסוגת. תהליך טיפול בחום זה נקרא טיפול הזדקנות.

השיטה של ​​שילוב יעיל והדוק של עיוות עיבוד לחץ וטיפול בחום כדי להשיג חוזק וקשיחות טובה של חומר העבודה נקראת טיפול בחום דפורמציה; טיפול בחום המבוצע באווירת לחץ שלילי או ואקום נקרא טיפול בחום ואקום, מה שלא רק מאפשר. חלק העבודה לא יחומצן או יפורק, והמשטח של חלק העבודה המטופל יישמר חלק ונקי, מה שמשפר את הביצועים של חלק העבודה. זה יכול להיות גם טיפול כימי בחום על ידי חומר חודר.

כיום, עם הבשלות הגוברת של טכנולוגיית הלייזר והפלזמה, שתי הטכנולוגיות הללו משמשות ליישום שכבה של ציפויים אחרים עמידים בפני שחיקה, עמידים בפני קורוזיה או עמידים בחום על פני השטח של חלקי עבודה רגילים מפלדה כדי לשנות את תכונות פני השטח של חומר עבודה מקורי. הטכניקה החדשה הזו נקראת שינוי פני השטח.