Termiskās apstrādes mērķis ir uzlabot tērauda cauruļu un augstas precizitātes tērauda cauruļu mehāniskās īpašības, novērst atlikušos spriegumus un uzlabot tērauda metālu apstrādājamību. Atkarībā no konkrētajiem mērķiem termiskās apstrādes procesus var plaši iedalīt divās kategorijās: sagatavošanas termiskā apstrāde un galīgā termiskā apstrāde.
Sagatavošanas termiskā apstrāde
Sagatavošanas termiskās apstrādes mērķis ir uzlabot apstrādājamību, novērst iekšējos spriegumus un sagatavot labvēlīgu metalurģisko struktūru galīgajai termiskai apstrādei. Iesaistītie procesi ietver atkvēlināšanu, normalizēšanu, novecošanu, kā arī rūdīšanu un atlaidināšanu.
(1) Atkvēlināšana un normalizēšana
Karsti apstrādātām sagatavēm tiek veikta atkausēšana un normalizēšana. Oglekļa tēraudus un leģētos tēraudus, kuru oglekļa saturs pārsniedz 0,5%, bieži atlaidina, lai samazinātu to cietību un atvieglotu griešanu. Un otrādi, tie, kuru oglekļa saturs ir mazāks par 0,5%, tiek normalizēti, lai izvairītos no pārmērīga mīkstuma, kas var izraisīt instrumenta pielipšanu griešanas laikā. Atlaidināšana un normalizēšana arī uzlabo graudu struktūras, homogenizē mikrostruktūras un sagatavo materiālu turpmākai termiskai apstrādei. Šos procesus parasti veic pēc sagataves izgatavošanas un pirms neapstrādātas apstrādes.
(2) Novecošanās ārstēšana
Apstrādi ar novecošanu galvenokārt izmanto, lai novērstu iekšējo spriegumu, kas rodas sagatavju ražošanas un apstrādes laikā. Detaļām, kurām nepieciešama vispārēja precizitāte, pietiek ar vienu novecošanu pirms apdares, lai izvairītos no pārmērīgas transportēšanas. Tomēr daļām, kurām ir augstākas precizitātes prasības (piemēram, koordinātu urbšanas mašīnas kaste), var būt nepieciešamas divas vai vairākas novecošanas procedūras. Vienkāršām detaļām parasti nav nepieciešama novecošanās apstrāde.
Izņemot lējumus, precīzas detaļas ar vāju stingrību (piemēram, precīzas vadskrūves) bieži tiek pakļautas vairākkārtējai novecošanai starp neapstrādātu un pusapstrādi, lai novērstu iekšējo spriegumu un stabilizētu apstrādes precizitāti. Dažām aksiālajām daļām pēc iztaisnošanas nepieciešama arī novecošanās apstrāde.
(3) Rūdīšana un rūdīšana
Rūdīšana un rūdīšana ietver rūdīšanu, kam seko rūdīšana augstā temperatūrā. Šis process dod viendabīgu un smalkgraudainu rūdīta sorbīta struktūru, sagatavojot materiālu samazinātai deformācijai sekojošās virsmas rūdīšanas un nitrēšanas laikā. Tādējādi rūdīšana un rūdīšana var kalpot arī kā sagatavošanās termiskā apstrāde.
Pateicoties izcilajām visaptverošajām mehāniskajām īpašībām, rūdīšanu un rūdīšanu var izmantot arī kā galīgo termisko apstrādi detaļām ar mērenām prasībām attiecībā uz cietību un nodilumizturību.
Galīgā termiskā apstrāde
Galīgās termiskās apstrādes mērķis ir uzlabot mehāniskās īpašības, piemēram, cietību, nodilumizturību un izturību.
(1) Rūdīšana
Rūdīšana var būt virsmas rūdīšana vai rūdīšana. Virsmas rūdīšana tiek plaši izmantota minimālas deformācijas, oksidācijas un dekarbonizācijas dēļ. Tas piedāvā augstu ārējo izturību, labu nodilumizturību un saglabā labu iekšējo stingrību un triecienizturību. Lai uzlabotu ar virsmu rūdītu detaļu mehāniskās īpašības, iepriekš bieži tiek veiktas sagatavojošas termiskās apstrādes, piemēram, rūdīšana un atlaidināšana vai normalizēšana. Tipiskā procesa plūsma ir: griešana → kalšana → normalizācija (vai atkausēšana) → neapstrādāta apstrāde → rūdīšana un rūdīšana → pusapdares apstrāde → virsmas rūdīšana → apdares apstrāde.
(2) Karburēšana un dzēšana
Karburēšana un rūdīšana ir piemērota zema oglekļa satura un mazleģētiem tēraudiem. Šis process palielina daļas virsmas oglekļa saturu, kā rezultātā pēc dzēšanas tiek iegūta augsta virsmas cietība, savukārt serde saglabā mērenu izturību, augstu stingrību un plastiskumu. Karburēšana var būt pilnīga vai daļēja, un pēdējam ir nepieciešami pretkarburizācijas pasākumi (piem., vara pārklājums vai pretkarburizācijas pārklājumi) vietās, kur nav pārkarsēts. Ņemot vērā ievērojamo deformāciju un karburēšanas dziļumu, kas parasti ir no 0,5 līdz 2 mm, pārkaršanas process parasti tiek ieplānots starp pusapstrādi un apstrādi.
Tipiskā procesa plūsma ir: griešana → kalšana → normalizēšana → neapstrādāta un pusapdares apstrāde → karburēšana un rūdīšana → apdares apstrāde.
Ja daļēji pārkarsētās daļas nepārkarsētā daļa tiek palielināta, lai varētu noņemt liekos karbonizētos slāņus, šis noņemšanas posms jāveic pēc karburēšanas, bet pirms dzesēšanas.
(3) Nitrēšana
Nitrēšana ietver slāpekļa atomu infiltrāciju metāla virsmā, veidojot slāpekļa savienojumu slāni. Nitrēts slānis uzlabo detaļas virsmas cietību, nodilumizturību, noguruma izturību un izturību pret koroziju. Tā kā nitrēšana darbojas zemā temperatūrā ar minimālu deformāciju un rada plānu kārtu (parasti ne vairāk kā 0.6-0,7 mm), nitrēšanas process jāieplāno pēc iespējas vēlāk. Lai samazinātu deformāciju nitrēšanas laikā, pēc griešanas parasti tiek veikta spriedzi mazinoša rūdīšana augstā temperatūrā.
