Dva procesa termičke obrade metala

Proces termičke obrade metala obično uključuje tri procesa: zagrijavanje, izolaciju i hlađenje. Ponekad postoje samo dva procesa: zagrijavanje i hlađenje. Ovi procesi su međusobno povezani i ne mogu se prekidati.

1. Grijanje

Zagrijavanje je jedan od važnih procesa termičke obrade. Postoje mnoge metode zagrijavanja za termičku obradu metala. Prva je bila korištenje drvenog uglja i ugljena kao izvora topline, a zatim korištenje tekućih i plinovitih goriva. Primjena električne energije olakšava kontrolu zagrijavanja i ne zagađuje okoliš. Ovi izvori topline mogu se koristiti za direktno zagrijavanje ili indirektno zagrijavanje putem rastopljene soli ili metala, ili čak plutajućih čestica.

Kada se metal zagrijava, radni komad je izložen zraku, te često dolazi do oksidacije i dekarburizacije (tj. smanjuje se sadržaj ugljika na površini čeličnog dijela), što ima vrlo negativan utjecaj na površinska svojstva dijelova nakon termičke obrade. Stoga se metali obično trebaju zagrijavati u kontroliranoj atmosferi ili zaštitnoj atmosferi, u rastopljenoj soli i u vakuumu. Zaštitno zagrijavanje može se izvesti i metodama premazivanja ili pakiranja.

Temperatura zagrijavanja je jedan od važnih procesnih parametara procesa termičke obrade. Odabir i kontrola temperature zagrijavanja je glavno pitanje za osiguranje kvaliteta termičke obrade. Temperatura zagrijavanja varira ovisno o metalnom materijalu koji se obrađuje i namjeni termičke obrade, ali se općenito zagrijava iznad određene karakteristične temperature transformacije kako bi se dobila struktura visoke temperature. Osim toga, transformacija zahtijeva određeno vrijeme. Stoga, kada površina metalnog obratka dostigne potrebnu temperaturu zagrijavanja, mora se održavati na toj temperaturi određeni vremenski period kako bi se ujednačile unutrašnje i vanjske temperature i kako bi transformacija mikrostrukture bila potpuna. Ovaj vremenski period se naziva vrijeme zadržavanja. Prilikom korištenja zagrijavanja visoke gustoće energije i površinske termičke obrade, brzina zagrijavanja je izuzetno velika i uglavnom nema vremena zadržavanja, dok je vrijeme zadržavanja za hemijsku termičku obradu često duže.

2. Hlađenje

Hlađenje je također neizostavan korak u procesu termičke obrade. Metode hlađenja variraju ovisno o procesu, uglavnom kontrolirajući brzinu hlađenja. Općenito, žarenje ima najsporiju brzinu hlađenja, normalizacija ima bržu brzinu hlađenja, a kaljenje ima bržu brzinu hlađenja. Međutim, postoje različiti zahtjevi zbog različitih vrsta čelika. Na primjer, čelik kaljen na zraku može se kaliti istom brzinom hlađenja kao i normalizacija.