Što je toplinska obrada?
Toplinska obrada odnosi se na proces toplinske obrade metala u kojem se materijali zagrijavaju, održavaju toplima i hlade u čvrstom stanju kako bi se dobila željena struktura i svojstva. Tijekom napredovanja od kamenog do brončanog i željeznog doba, uloga toplinske obrade postupno je prepoznata.
Već od 770. godine prije Krista do 222. godine prije Krista Kinezi su u proizvodnoj praksi otkrili da se svojstva čelika mijenjaju zbog utjecaja temperature i deformacije pod pritiskom. Obrada omekšavanja bijelog lijevanog željeza važan je proces za izradu poljoprivrednih alata.
Toplinska obrada uključuje normalizaciju, žarenje, kaljenje, kaljenje, karburizaciju, kondicioniranje itd.
1. Normalizacija: zagrijavanje čelika ili čeličnih dijelova na odgovarajuću temperaturu iznad kritične točke AC3 ili ACM i držanje određeno vrijeme, zatim hlađenje na zraku kako bi se dobila struktura slična perlitu.
2. Žarenje žarenjem: zagrijavanje hipoeutektoidnog čeličnog obratka na 20-40 stupnjeva iznad AC3, zadržavanje određeno vrijeme, zatim lagano hlađenje u peći (ili zakopano u pijesak ili vapno) na ispod 500 stupnjeva i hlađenje u zrak.
3. Kaljenje: Proces toplinske obrade u kojem se čelik austenitizira i potom hladi pri odgovarajućoj brzini hlađenja kako bi se izradak podvrgao martenzitu i drugim nestabilnim strukturnim transformacijama u cijelom poprečnom presjeku ili unutar određenog raspona.
4. Kaljenje: Zagrijte kaljeni izradak na odgovarajuću temperaturu ispod kritične točke AC1 određeno vrijeme, a zatim ga ohladite metodom koja ispunjava zahtjeve za dobivanje potrebne strukture i svojstava.
5. Karbonitrizacija čelika: Karbonitrizacija je proces istovremenog infiltriranja ugljika i dušika na površinu čelika. Uobičajeno se karbonitriranje naziva i cijanizacija, a široko se koriste plinsko nitriranje na srednjoj temperaturi i plinsko nitriranje na niskim temperaturama (to jest, plinsko meko nitriranje). Glavna svrha karbonitriranja plinom na srednjoj temperaturi je poboljšati tvrdoću, otpornost na trošenje i čvrstoću čelika na zamor. Niskotemperaturno plinsko karbonitriranje uglavnom je nitriranje, a glavna mu je svrha poboljšati otpornost na habanje i otpornost čelika na habanje.
6. Kaljenje i kaljenje: Općenito, toplinska obrada u kombinaciji s kaljenjem i kaljenjem na visokoj temperaturi naziva se kaljenje i kaljenje. Tretman kaljenjem i temperiranjem naširoko se koristi u raznim važnim konstrukcijskim dijelovima, posebno u onim klipnjačama, vijcima, zupčanicima i vratilima koji rade pod izmjeničnim opterećenjima. Nakon tretmana kaljenjem i popuštanjem, dobiva se temperirana struktura sorbita, a njegova mehanička svojstva bolja su od normalizirane strukture sorbita iste tvrdoće. Njegova tvrdoća ovisi o visokoj temperaturi kaljenja i povezana je sa stabilnošću čelika pri kaljenju i veličinom poprečnog presjeka izratka, općenito između HB200-350.
