1. بازپخت فولاد
فولاد تا دمای معینی گرم می شود و برای مدتی گرم نگه داشته می شود و سپس به آرامی خنک می شود که به آن آنیل می گویند. آنیل کردن فولاد یک روش عملیات حرارتی است که فولاد را تا دمای تبدیل فاز یا تبدیل فاز جزئی گرم می کند و سپس پس از نگهداری به آرامی سرد می شود. هدف از بازپخت حذف عیوب ریزساختار، بهبود ساختار، همگن کردن ترکیب و پالایش دانه، بهبود خواص مکانیکی فولاد و کاهش تنش پسماند است. در عین حال، می تواند سختی را کاهش دهد، الاستیسیته و چقرمگی را بهبود بخشد و عملکرد ماشینکاری را بهبود بخشد. بنابراین، آنیل نه تنها برای از بین بردن و بهبود عیوب سازمانی و استرس های درونی به جا مانده از فرآیند قبلی است، بلکه برای آماده سازی برای فرآیند بعدی است، بنابراین آنیل یک عملیات حرارتی نیمه تمام است که به عنوان یک عملیات پیش گرمایی نیز شناخته می شود.
2. عادی سازی فولاد
نرمالیزاسیون یک روش عملیات حرارتی است که در آن فولاد بالاتر از دمای بحرانی گرم می شود، تمام فولاد به آستنیت یکنواخت تبدیل می شود و سپس به طور طبیعی در هوا خنک می شود. این می تواند سیمانیت مش فولاد هایپریوتکتوئید را از بین ببرد و شبکه فولاد هایپریوتکتوئید را عادی کند تا خواص مکانیکی جامع را بهبود بخشد. جایگزینی فرآیند آنیلینگ با نرمال سازی برای قطعات با نیاز کم مقرون به صرفه تر است.
3. کوئنچینگ فولاد
کوئنچ روش عملیات حرارتی است که فولاد را بالاتر از دمای بحرانی گرم می کند، آن را برای مدتی گرم نگه می دارد و سپس به سرعت آن را در ماده خاموش کننده قرار می دهد تا دما به طور ناگهانی کاهش یابد و سرعت سرد شدن سریع بیشتر از سرعت سرمایش بحرانی و سازماندهی نامتعادل را عمدتاً با مارتنزیت به دست می آورد. کوئنچ استحکام و سختی فولاد را افزایش می دهد اما انعطاف پذیری آن را کاهش می دهد. عوامل خاموش کننده رایج عبارتند از: آب، روغن، آب قلیایی و محلول نمک.
4. تلطیف فولاد
فولاد سخت شده مجدداً تا دمای معینی گرم می شود و سپس با روش خاصی به نام تمپر سرد می شود. هدف آن از بین بردن تنش داخلی ناشی از کوئنچینگ، کاهش سختی و شکنندگی و دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب است. تلطیف به دو دسته معتدل با درجه حرارت بالا، معتدل با دمای متوسط و درجه حرارت پایین تقسیم می شود. تمپر کردن اغلب همراه با خاموش کردن و عادی سازی استفاده می شود.
(1) عملیات کوئنچ و معتدل: روش عملیات حرارتی معتدل در دمای بالا پس از کوئنچ، درمان کوئنچ و تمپر نامیده می شود. معتدل دمای بالا به اعتدال بین 500-650 درجه اشاره دارد. خاموش کردن و تمپر کردن می تواند عملکرد فولاد را افزایش دهد، مواد را می توان تا حد زیادی تنظیم کرد، استحکام، انعطاف پذیری و چقرمگی آن بهتر است، با خواص مکانیکی جامع خوب.
درمان پیری: به منظور از بین بردن ابزار یا قالب های اندازه گیری دقیق، قطعات در استفاده طولانی مدت از اندازه و شکل تغییر می کند، اغلب در دمای پایین (دمای دمای پایین 150-250 درجه) قبل از اتمام، قطعه کار دوباره تا 100-150 درجه گرم می شود، 5-20 ساعت نگه دارید، این یک درمان با کیفیت قطعات دقیق است که به عنوان پیری شناخته می شود. عملیات پیری اجزای فولادی تحت دمای پایین یا بار دینامیکی به ویژه برای حذف تنش پسماند و تثبیت ساختار و اندازه فولاد مهم است.
5. عملیات حرارتی سطح فولاد
(1) کوئنچ سطحی: سطح فولاد به سرعت گرم می شود تا دمای بحرانی بالا، اما گرما قبل از سرد شدن سریع زمان پخش شدن به قلب را نداشته است تا بتوان لایه سطحی را در سازمان مارتنزیتی خاموش کرد و قلب دچار دگرگونی فاز نشده است، که هدف از سخت شدن سطح و قلب بدون تغییر را متوجه می شود. مناسب برای فولاد کربن متوسط
(2) عملیات حرارتی شیمیایی: به عنصر شیمیایی اتم اشاره دارد، با توانایی انتشار اتمی در دمای بالا، آن را به لایه سطحی قطعه کار، برای تغییر ترکیب شیمیایی و ساختار لایه سطحی قطعه کار. به منظور دستیابی به لایه سطحی فولاد با الزامات خاص سازماندهی و اجرای فرآیند عملیات حرارتی. با توجه به انواع عناصر نفوذ، عملیات حرارتی شیمیایی را می توان به قانون نفوذ کربن، نیتروژن، سیانیداسیون و قانون نفوذ فلز تقسیم کرد.
کربورسازی: کربورسازی فرآیندی است که طی آن اتم های کربن به لایه سطحی فولاد نفوذ می کنند. همچنین این است که قطعه کار فولاد کم کربن را با لایه سطحی فولاد کربن بالا بسازید و سپس پس از خاموش شدن و تمپر کردن با دمای پایین، لایه سطحی قطعه کار دارای سختی و مقاومت در برابر سایش بالایی است و قسمت مرکزی قطعه کار همچنان چقرمگی را حفظ می کند. و پلاستیسیته فولاد کم کربن
نیتریدینگ یا نیتریدینگ فرآیندی است که در آن لایه سطحی فولاد به اتم های نیتروژن نفوذ می کند. هدف بهبود سختی و مقاومت در برابر سایش لایه سطحی و بهبود استحکام خستگی و مقاومت در برابر خوردگی است. در حال حاضر از روش نیتریدینگ گاز در تولید استفاده می شود.
سیانیداسیون، همچنین به عنوان کربن نیتروژن شناخته می شود، نفوذ همزمان اتم های کربن و نیتروژن به فولاد است. این باعث می شود سطح فولاد از ویژگی های کربن و نیتروژن.
نفوذ فلز: به نفوذ اتم های فلز به لایه سطحی فولاد اشاره دارد. این است که لایه سطحی از آلیاژ فولاد را بسازید، به منظور ساختن سطح قطعه کار دارای برخی از فولاد آلیاژی، و ویژگی های فولاد خاص، مانند مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر اکسیداسیون، مقاومت در برابر خوردگی، و غیره. معمولا در تولید استفاده می شود. آلومینیز کردن، کروم کردن، بورون کردن، سیلیکون و غیره.
