عملیات حرارتی به فرآیند پردازش حرارتی فلزات اطلاق می شود که در آن مواد در حالت جامد گرم، عایق بندی و سرد می شوند تا ساختار و خواص مورد انتظار به دست آید.
طبقه بندی عملیات حرارتی
1. عادی سازی:قطعات فولادی یا فولادی را تا دمای مناسب بالای نقطه بحرانی AC3 یا ACM برای مدت زمان معینی گرم کنید و سپس آن را در هوا خنک کنید تا فرآیند عملیات حرارتی ساختار پرلیتی به دست آید.
2. آنیلینگ:قطعه کار فولاد ساب یوتکتیک تا دمای 20 تا 40 درجه بالاتر از AC3 گرم می شود و پس از نگهداری برای مدتی، به آرامی با کوره (یا مدفون در ماسه یا آهک سرد شده) تا دمای زیر 500 درجه خنک می شود و در هوا خنک می شود.
3. عملیات حرارتی محلول:آلیاژ تا دمای ثابت در منطقه تک فاز با دمای بالا گرم می شود، به طوری که فاز اضافی به طور کامل در محلول جامد حل می شود و سپس به سرعت خنک می شود تا فرآیند عملیات حرارتی محلول جامد فوق اشباع به دست آید.
4. پیری:پدیده ای که عملکرد آلیاژ پس از عملیات حرارتی محلول یا تغییر شکل پلاستیک سرد، زمانی که در دمای اتاق یا کمی بالاتر از دمای اتاق قرار می گیرد، با گذشت زمان تغییر می کند.
5. درمان محلول جامد:فازهای مختلف را به طور کامل در آلیاژ حل کنید، محلول جامد را تقویت کنید و چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشید، تنش را از بین ببرید و نرم کنید تا پردازش و قالب گیری ادامه یابد.
6. درمان پیری:در دمای فاز ته نشین شده فاز تقویت شده گرم کنید و گرم نگه دارید تا بتوان رسوب ته نشین شده فاز تقویت شده را سخت کرد و استحکام را بهبود بخشید.
7. خاموش کردن:فرآیند عملیات حرارتی که در آن فولاد آستنیته می شود و با سرعت خنک سازی مناسب خنک می شود، به طوری که قطعه کار می تواند مارتنزیت و سایر تغییرات ریزساختار ناپایدار را در تمام یا محدوده معینی در سطح مقطع متحمل شود.
8. معتدل کردن:قطعه کار خاموش شده تا دمای مناسب زیر نقطه بحرانی AC1 برای مدت معینی گرم می شود و سپس با روشی خنک می شود که شرایط لازم برای به دست آوردن ساختار و عملکرد مورد نیاز فرآیند عملیات حرارتی را برآورده می کند.
9. نیترید کربن فولاد:نیترید کربن فرآیند نفوذ کربن و نیتروژن به لایه سطحی فولاد به طور همزمان است. به طور سنتی، کربناتیداسیون، همچنین به عنوان سیانیداسیون شناخته می شود، به طور گسترده ای در کربنیته کردن گاز در دمای متوسط و کربنیته کردن گاز در دمای پایین (یعنی نیتریدینگ نرم گازی) استفاده می شود. هدف اصلی کربونیتر کردن گاز در دمای متوسط بهبود سختی، مقاومت در برابر سایش و استحکام خستگی فولاد است. کربناته کردن گاز در دمای پایین عمدتاً نیتریدینگ است و هدف اصلی آن بهبود مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر گرفتگی فولاد است.
10. درمان خاموش کننده و معتدل:معمولاً مرسوم است که کوئنچ و تمپرینگ را با عملیات حرارتی معتدل در دمای بالا ترکیب می کنند. عملیات کوئنچ و تمپرینگ به طور گسترده در انواع قطعات مهم ساختاری، به ویژه میله های اتصال، پیچ و مهره ها، چرخ دنده ها و شفت هایی که تحت بارهای متناوب کار می کنند، استفاده می شود. پس از کوئنچ و تمپر، ساختار سوستنیت تمپر شده به دست آمد و خواص مکانیکی آن بهتر از ریزساختار سوستنیت نرمال شده با همان سختی بود. سختی آن به دمای حرارت بالا بستگی دارد و به پایداری حرارت فولاد و اندازه مقطع قطعه کار، به طور کلی بین HB200 تا 350 مربوط می شود.
11. لحیم کاری:فرآیند عملیات حرارتی که دو نوع قطعه کار را با فلز لحیم کاری گرم، ذوب و به هم متصل می کند.