Metallvarmebehandlingsprosesser kan grovt sett deles inn i tre kategorier: generell varmebehandling, overflatevarmebehandling og kjemisk varmebehandling. Avhengig av varmemedium, varmetemperatur og kjølemetode, kan hver kategori deles inn i flere forskjellige varmebehandlingsprosesser. Ved å bruke forskjellige varmebehandlingsprosesser kan det samme metallet oppnå forskjellige strukturer og dermed ha forskjellige egenskaper. Stål er det mest brukte metallet i industrien, og mikrostrukturen til stål er også den mest komplekse, så det finnes mange typer varmebehandlingsprosesser for stål.
Totalvarmebehandling er en metallvarmebehandlingsprosess som varmer opp arbeidsstykket som helhet og deretter kjøler det ned med en passende hastighet for å endre dets generelle mekaniske egenskaper. Totalvarmebehandlingen av stål inkluderer vanligvis fire grunnleggende prosesser: gløding, normalisering, bråkjøling og anløping.
1. Gløding
Gløding er å varme opp arbeidsstykket til en passende temperatur, bruke forskjellige holdetider i henhold til materialet og arbeidsstykkets størrelse, og deretter avkjøle det sakte. Hensikten er å få metallets indre struktur til å nå eller nærme seg en likevektstilstand, eller å frigjøre den indre spenningen som ble generert i den forrige prosessen. Oppnå god prosessytelse og driftsytelse, eller forberede strukturen for videre bråkjøling.
2. Normalisering
Normalisering eller normalisering er å varme opp arbeidsstykket til en passende temperatur og deretter avkjøle det i luften. Effekten av normalisering ligner på gløding, bortsett fra at den oppnådde strukturen er finere. Det brukes ofte til å forbedre materialers skjæreytelse, og brukes noen ganger for å oppfylle visse krav. Ikke høye deler som endelig varmebehandling.
3. Slokking
Bråkjøling er å varme opp og vedlikeholde arbeidsstykket, og deretter raskt avkjøle det i et bråkjølingsmedium som vann, olje eller andre uorganiske saltløsninger, organiske vandige løsninger.
4. Herding
Etter bråkjøling blir stålet hardt, men samtidig sprøtt. For å redusere sprøheten til ståldelene holdes de bråkjølte ståldelene ved en passende temperatur over romtemperatur og under 650 °C i lang tid, og deretter avkjøles. Denne prosessen kalles anløping. Gløding, normalisering, bråkjøling og herding er de "fire brannene" i generell varmebehandling. Blant dem er bråkjøling og anløping nært beslektet og brukes ofte sammen og er uunnværlige.
«Fire branner» har utviklet forskjellige varmebehandlingsprosesser med forskjellige oppvarmingstemperaturer og kjølemetoder. For å oppnå en viss styrke og seighet kalles prosessen med å kombinere bråkjøling og høytemperaturherding bråkjøling og herding. Etter at noen legeringer er bråkjølt for å danne en overmettet fast løsning, holdes de ved romtemperatur eller en litt høyere temperatur i en lengre periode for å forbedre hardheten, styrken eller de elektromagnetiske egenskapene til legeringen. Denne varmebehandlingsprosessen kalles aldringsbehandling.
Metoden for effektivt og tett å kombinere trykkbehandling, deformasjon og varmebehandling for å oppnå god styrke og seighet i arbeidsstykket kalles deformasjonsvarmebehandling. Varmebehandling utført i en atmosfære med negativt trykk eller vakuum kalles vakuumvarmebehandling, som ikke bare gjør at arbeidsstykket ikke oksideres eller avkulles, og overflaten på det behandlede arbeidsstykket holdes glatt og ren, noe som forbedrer arbeidsstykkets ytelse. Det kan også varmebehandles kjemisk med et penetrerende middel.
Med den økende modenheten til laser- og plasmateknologi brukes disse to teknologiene for å påføre et lag med andre slitesterke, korrosjonsbestandige eller varmebestandige belegg på overflaten av vanlige stålstykker for å endre overflateegenskapene til det opprinnelige stykket. Denne nye teknikken kalles overflatemodifisering.
Publisert: 31. mars 2024