Teräkset ja muut metallit ovat olleet insinööritieteille siunaus. Insinöörit puolestaan ovat oppineet parantamaan monia metalleja ja räätälöimään niiden ominaisuuksia kulloiseenkin tehtävään sopiviksi. Seuraavassa esitellään joitakin lämpökäsittelyprosesseja, joihin metallinjalostajat luottavat varmistaakseen, että heidän valmistamillaan metalleilla on asiakkaiden tarvitsemat ominaisuudet.
Hehkutus. Metallia (yleensä terästä) lämmitetään ja jäähdytetään hitaasti jännityksen poistamiseksi, metallin pehmentämiseksi, rakenteen hiomiseksi tai sen sitkeyden muuttamiseksi.
Karburointi. Hiilen lisääminen rautapohjaisten seosten pintaan kuumentamalla metallia sen sulamispisteen alapuolelle (yleensä 1560 ja 1740 °F) ja saattamalla se kosketuksiin hiilipitoisten kiinteiden aineiden, nesteiden tai kaasujen kanssa. Tämä lisää metallin lujuutta ja tekee pinnasta kovemman ja kulutusta kestävämmän, mutta vähentää myös sen sitkeyttä. Karburointi tehdään yleensä valmiille osille.
Kotelokarkaisu. Siinä rautaseoksen pinta kovetetaan ensin hiiltämällä ja sitten sammuttamalla se prosessin korjaamiseksi, jolloin keskusta on suhteellisen pehmeä. Näin osa koostuu pehmeän ytimen ympärillä olevasta karkaistusta kotelosta.
Cyanidikarkaisu. Tämä on kotelokarkaisun muunnelma, jossa metallipinta saatetaan kosketuksiin sulan syanidisuolan kanssa. Tämän jälkeen osa sammutetaan.
Hiilenpoisto. Tähän liittyy hiilen poistaminen teräksen pinnasta joko lämmön avulla tai normaalin vanhenemisprosessin eli hapettumisen kautta.
Vedonpoisto (karkaisu). Metallia lämmitetään uudelleen karkaisun jälkeen, sitten pidetään tietyssä lämpötilassa ja lopuksi sammutetaan. Tämä prosessi vähentää kovuutta ja lisää sitkeyttä.
Nitraus. Tämä on karkaisuprosessi, jossa metallin pintaan lisätään typpeä kosketuksessa ammoniakkikaasun kanssa. Se saa aikaan kotelointikarkaisun ilman sammutusta.
Sakatekarkaisu. Tämä on karkaisuprosessi (tunnetaan myös nimellä ikäkarkaisu), jossa tiettyjä metalleja pidetään korkeissa lämpötiloissa ilman sammutusta. Prosessi lisää muovattavien materiaalien, mukaan lukien useimmat alumiinin, magnesiumin, nikkelin, titaanin ja joidenkin ruostumattomien terästen rakenneseokset, myötölujuutta. Superseoksissa se voi parantaa korkealämpötilalujuutta.
Kvartsaus. Teräs jäähdytetään nopeasti upottamalla se öljyyn tai veteen, jolloin sen rakenne kiinnittyy karkaistuun tilaan.
Sferoidointi (hehkutus). Tämä kuvaa mitä tahansa teräksen kuumennus- ja jäähdytysprosessia, jonka tarkoituksena on lisätä pyöristetyn tai pallomaisen karbidin määrää metallissa. Se pehmentää terästä ja parantaa sen sitkeyttä.
Kylmätyöstö. Vaikka se ei ole lämpökäsittelyprosessi, sitä käytetään metallin ominaisuuksien muuttamiseen. Tämä tapahtuu epämuodostamalla metallia huoneenlämmössä murtamatta sitä. Tämä muuttaa sen muotoa, jolloin metalli saa enemmän vetolujuutta ja parempaa työstettävyyttä.
David Zimmermann on Pivot Point Inc:n toimitusjohtaja, Hustiford, Wis.
.