Các quá trình xử lý nhiệt kim loại có thể được chia thành ba loại chính: xử lý nhiệt tổng thể, xử lý nhiệt bề mặt và xử lý nhiệt hóa học. Tùy thuộc vào môi chất gia nhiệt, nhiệt độ gia nhiệt và phương pháp làm nguội, mỗi loại có thể được chia thành nhiều quy trình xử lý nhiệt khác nhau. Sử dụng các quy trình xử lý nhiệt khác nhau, cùng một kim loại có thể thu được các cấu trúc khác nhau và do đó có các tính chất khác nhau. Thép là kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp, và cấu trúc vi mô của thép cũng phức tạp nhất, vì vậy có rất nhiều loại quy trình xử lý nhiệt thép.
Xử lý nhiệt tổng thể là quá trình xử lý nhiệt kim loại, trong đó toàn bộ phôi được nung nóng rồi làm nguội ở tốc độ thích hợp để thay đổi các tính chất cơ học tổng thể của nó. Xử lý nhiệt tổng thể thép thường bao gồm bốn quá trình cơ bản: ủ, chuẩn hóa, tôi và ram.
1. Ủ nhiệt
Ủ nhiệt là quá trình nung nóng phôi đến nhiệt độ thích hợp, áp dụng thời gian giữ khác nhau tùy thuộc vào vật liệu và kích thước phôi, sau đó làm nguội từ từ. Mục đích là để cấu trúc bên trong của kim loại đạt hoặc gần đạt trạng thái cân bằng, hoặc giải phóng ứng suất bên trong sinh ra trong quá trình trước đó. Điều này giúp đạt được hiệu suất gia công và hiệu suất sử dụng tốt, hoặc chuẩn bị cấu trúc cho quá trình tôi luyện tiếp theo.
2. Chuẩn hóa
Tôi luyện là quá trình nung nóng phôi đến nhiệt độ thích hợp rồi làm nguội trong không khí. Tác dụng của tôi luyện tương tự như ủ, ngoại trừ cấu trúc thu được mịn hơn. Quá trình này thường được sử dụng để cải thiện hiệu suất cắt gọt của vật liệu, và đôi khi được sử dụng để đáp ứng một số yêu cầu nhất định. Nó cũng được dùng làm bước xử lý nhiệt cuối cùng cho các chi tiết không quá cứng.
3. Làm nguội
Tôi luyện là quá trình nung nóng và duy trì nhiệt độ của phôi, sau đó làm nguội nhanh chóng trong môi trường tôi luyện như nước, dầu hoặc các dung dịch muối vô cơ khác, dung dịch nước hữu cơ.
4. Tôi luyện
Sau khi tôi, thép trở nên cứng nhưng đồng thời cũng giòn. Để giảm độ giòn của các chi tiết thép, các chi tiết thép đã tôi được giữ ở nhiệt độ thích hợp trên nhiệt độ phòng và dưới 650°C trong thời gian dài, sau đó làm nguội. Quá trình này được gọi là ram. Ủ, chuẩn hóa, tôi và ram là "bốn công đoạn" trong xử lý nhiệt tổng thể. Trong đó, tôi và ram có mối liên hệ chặt chẽ và thường được sử dụng cùng nhau và không thể thiếu.
Công nghệ “Bốn Lửa” đã phát triển các quy trình xử lý nhiệt khác nhau với nhiệt độ nung và phương pháp làm nguội khác nhau. Để đạt được độ bền và độ dẻo dai nhất định, quá trình kết hợp tôi và ram ở nhiệt độ cao được gọi là tôi và ram. Sau khi một số hợp kim được tôi để tạo thành dung dịch rắn bão hòa, chúng được giữ ở nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ cao hơn một chút trong thời gian dài hơn để cải thiện độ cứng, độ bền hoặc tính chất điện từ của hợp kim. Quá trình xử lý nhiệt này được gọi là xử lý lão hóa.
Phương pháp kết hợp hiệu quả và chặt chẽ giữa gia công biến dạng bằng áp suất và xử lý nhiệt để đạt được độ bền và độ dẻo dai tốt cho phôi được gọi là xử lý nhiệt biến dạng; xử lý nhiệt được thực hiện trong môi trường áp suất âm hoặc chân không được gọi là xử lý nhiệt chân không, không chỉ giúp phôi không bị oxy hóa hoặc khử cacbon, mà bề mặt của phôi được xử lý còn được giữ nhẵn và sạch, nâng cao hiệu suất của phôi. Nó cũng có thể được xử lý nhiệt hóa học bằng chất thẩm thấu.
Hiện nay, với sự phát triển ngày càng hoàn thiện của công nghệ laser và plasma, hai công nghệ này được sử dụng để phủ một lớp vật liệu chống mài mòn, chống ăn mòn hoặc chịu nhiệt khác lên bề mặt các chi tiết thép thông thường nhằm thay đổi các đặc tính bề mặt của chi tiết ban đầu. Kỹ thuật mới này được gọi là cải tiến bề mặt.
Thời gian đăng bài: 31/03/2024
