Obróbką cieplną nazywamy obróbkę materiałów metalowych, która polega na odpowiednim nagrzewaniu, wygrzewaniu, a także chłodzeniu do konkretnych temperatur, które powodują zmianę ich własności. Jakie metody stosuje się w obróbce cieplnej? Dowiemy się tego z poniższego artykułu.

Obróbka przez hartowanie

Do podstawowych metod obróbki cieplnej należy hartowanie. Polega ono na nagrzaniu materiału do określonej temperatury, którą nazywamy temperaturą hartowania. Następnie jest on utrzymywany przez pewien czas w danej temperaturze, dzięki czemu zmienia on swoją strukturę wewnętrzną. Po takiej procedurze materiał zwiększa swoją wytrzymałość.

Obróbka przez odpuszczanie

W tej metodzie określony materiał, który wcześniej uległ zahartowaniu, jest rozgrzewany do temperatury od 150 do 650 stopni Celsjusza. W drugim etapie procesu jest utrzymywany przez chwilę w
tej temperaturze, po czym ulega schłodzeniu.

Obróbka przez hartowanie izotermiczne

Ta metoda obróbki ma na celu uzyskanie w stali struktury bainitu. Wykorzystuje się ją do zwiększenia twardości, wytrzymałości, ciągliwości oraz zmniejszenia odkształceń w obrabianym przez nas materiale. Części nagrzewa się do temperatury austenityzacji, a następnie schładza do temperatury powyżej temperatury tworzenia się maternzytu. Materiał jest w niej utrzymywany do momentu wytworzenia bainitu.

Obróbka przez hartowanie stopniowe

Omawiana technika obróbki stosowana jest wyłącznie w przypadku jedynie wysokowytrzymałych stali stopowych. Ma ona za zadanie zmniejszenie naprężeń oraz odkształceń. Zmniejsza też ryzyko pęknięć, które może być spowodowane przez nierówną w fazie przemianę fazową oraz szok termiczny charakterystyczny dla konwencjonalnego hartowania.

Obróbka przez utwardzanie wydzieleniowe

Zadaniem tej metody jest zwiększenie wytrzymałości mechanicznej, a także granicy plastyczności materiałów. W pierwszym etapie nagrzewa się stop powyżej granicy jego rozpuszczalności. Następnie jest on wygrzewany, aby rozpuszczeniu uległy stabilne równowagowe cząstki faz i skład chemiczny roztworu uległ ujednoliceniu.

Obróbka przez wyżarzanie

Polega na nagrzaniu materiału do danej temperatury, a następnie utrzymaniu go w tej temperaturze, po którym stop ulega schłodzeniu. Celem metody jest przybliżenie stanu materiału do warunków równowagi.

Obróbka przez odprężanie

Ma ono na celu usunięcie wszelkich naprężeń w materiale. Metoda ta jest stosowana powszechnie w trakcie produkcji różnego rodzaju elementów metalowych. Minimalizuje ona naprężenia w strukturze materiału i ryzyko zmian wymiarów na dalszych etapach jego obróbki.

Obróbka przez starzenie

W jego trakcie stop zostaje nagrzany do temperatury poniżej granicy rozpuszczalności drugiego składnika, wygrzany w tej temperaturze, a następnie schłodzony.

Podsumowanie

Istnieje bardzo wiele metod obróbki cieplnej metali. Różnią się one między sobą techniką obróbki oraz celem, który chcemy osiągnąć, stosując je. Najważniejsze metody to: hartowanie, odpuszczanie, hartowanie izotermiczne, hartowanie stopniowe, utwardzanie wydzieleniowe, wyżarzanie, odprężanie oraz starzenie.